nullnull第2讲 机械波null机械波的形成条件
(1)有发生机械振动的波源.
(2)有传播介质,如空气、水等.
传播特点
(1)机械波传播的只是振动的_____和_____,质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动,并不随波_____.
机械波、横波和纵波 Ⅰ(考纲要求)形式能量迁移1.2.null(2)介质中各质点的振幅相同,振动周期和频率都与_______振动周期和频率相同.
(3)一个周期内,质点完成一次全振动,通过的路程为___,位移为___.
机械波的分类
(1)横波:质点的振动方向与波的传播方向相互_____的波,有_____(凸部)和_____(凹部).
(2)纵波:质点的振动方向与波的传播方向在_________的波,有_____和_____.
波源的4A零垂直波峰波谷同一直线密部疏部3.null横波的图象
横波的图像 Ⅱ(考纲要求)波速、波长和频率(周期)的关系 Ⅱ(考纲要求)1.nullnull振动图象与波的图象的对比和应用
2.null波长、波速、频率及其关系
(1)波长
在波动中,振动相位总是_____的两个相邻质点间的距离,用λ
示.
(2)波速
波在介质中的传播速度.由_____本身的性质决定.
(3)频率
由_____决定,等于_____的振动频率.
(4)波长、波速和频率的关系
3.相同介质波源波源null波的干涉与波的衍射的比较
波的干涉和衍射现象 多普勒效应 Ⅰ(考纲要求)1.null多普勒效应
波源不动波源向观察者运动,接收频率增大
波源背离观察者运动,接收频率减小观察者不动观察者向波源运动,接收频率增大
观察者背离波源运动,接收频率减小2.null1.质点的起振方向
各质点开始振动(即起振)的方向均与波源的起振方向相同
2.质点的振动方向与波的传播方向的互判方法
(1)上下坡法
沿波的传播方向看,“上坡”的点向下运动,“下坡”的点向上运动,简称“上坡下,下坡上”如图所示.
null(2)带动法
如图所示,在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′,若P′在P上方,则P向上运动,若P′在P下方,则P向下运动.
null(3)微平移法
原理:波向前传播,波形也向前平移.
方法:作出经微小时间Δt后的波形,如图虚线所示,就知道了各质点经过Δt时间到达的位置,此刻质点振动方向也就知道了,图中P点振动方向向下.
null●特别提醒
(1)在波的干涉中加强区振动加强只是振幅变大,并不是质点一直处于位移最大值.
(2)任何波都能发生衍射现象,而发生明显的衍射需要一定的条件.
(3)干涉中加强点和减弱点的判断:某质点的振动是加强还是减弱,取决于该点到两相干波源的距离之差Δr.
当两波源振动步调一致时
若Δr=nλ(n=0,1,2,…),则振动加强;null如图1-2-1所示,S1、S2为水波槽中的两个波源,它们分别激起两列水波,图中实线表示波峰,虚线表示波谷.已知两列波的波长λ1<λ2,该时刻在P点为两列波的波峰与波峰相遇,则以下叙述正确的是 ( ).
图1-2-11.nullA.P点有时在波峰,有时在波谷,振动始终加强
B.P点始终在波峰
C.P点的振动不遵守波的叠加原理,P点的运动也不始终
加强
D.P点的振动遵守波的叠加原理,但并不始终加强
答案 D
null如图1-2-2所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,下列关于女同学的感受的说法正确的是 ( ).
图1-2-22.nullA.女同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高
B.女同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高
C.女同学在C点向右运动时,她感觉哨声音调不变
D.女同学在C点向左运动时,她感觉哨声音调变低
答案 AD
null(2010·上海单科,2)利用发波水槽得到的水面波形如图1-2-
3a、b所示,则 ( ).
A.图a、b均显示了波的干涉现象
B.图a、b均显示了波的衍射现象
C.图a显示了波的干涉现象,图b显示了波的衍射现象
D.图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象
解析 图a中可以看出只有一条狭缝,穿过水波发生明显的衍射;图b中有两个振源,有些区域振动加强,有些区域振动减弱,是干涉现象.
答案 D
3.图1-2-3null(2010·安徽卷,15)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图1-2-4所示.P为介质中的一个质点,从该时刻开始的一段极短时间内,P的速度v和加速度a的大小变化情况是 ( ).
图1-2-4A.v变小,a变大 B.v变小,a变小
C.v变大,a变大 D.v变大,a变小
解析 由波的传播方向及P点位置,可知P点此时正向平衡位置运动,速度增大,加速度减小.
答案 D
4.null一列简谐波在两时刻的波形如图1-2-5中实线和虚线所示,由图可确定这列波的 ( ).
图1-2-5A.周期 B.波速 C.波长 D.频率
解析 因
中未给出实线波形和虚线波形的时刻,不知道时间差或波的传播方向,因此无法确定波速、周期和频率,只能确定波长,正确答案为C.
答案 C
5.null(2011·武汉调研)一简谐横波沿x轴正方向传播,若在x=1 m处质点的振动图象如图1-2-6所示,则该波在t=0.3 s时刻的波形曲线为 ( ).
图1-2-6解析 由题图可知t=0.3 s时刻处于x=1 m处的质点在波谷位置.显然t=0.3 s时刻的波形图中只有A对应了x=1 m处的质点处在波谷位置,A正确.
答案 A
6.null如图1-2-7所示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为2 m/s,此时P点振动方向沿y轴负方向,则 ( ).
考点一 对波的图象的理解及应用【典例1】图1-2-7nullA.该波传播的方向沿x轴正方向
B.P点的振幅比Q点的小
C.经过Δt=4 s,质点P将向右移动8 m
D.经过Δt=4 s,质点Q通过的路程是0.4 m
解析 由P点振动方向沿y轴负方向可判断该波传播的方向沿x轴正方向,选项A正确;均匀介质中传播的简谐横波各质点振幅相同,因此选项B错误;各质点只在自己的平衡位置附近振动,并没有随波移动,而且Δt=4 s=2T,路程s=8A=0.4 m,选项C错、D对.
答案 AD
null如图1-2-8所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线和虚线分别表示t1=0、t2=0.5 s时的波形,t2
报告厅主席台的平面图,AB是讲台,S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭,它们之间的相互位置和尺寸如图1-2-13所示.报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫.为了避免啸叫,话筒最好摆放在讲台上适当的位置,在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消.已知空气中声速为340 m/s,若报告人声音的频率为136 Hz,问讲台上这样的位置有多少个?
考点四 波特有的现象【典例4】null图1-2-13null答案 4个
null关于甲、乙、丙、丁四幅图象,下面说法正确的是 ( ).
A.甲图条纹平行等距,是双缝干涉的图样
B.乙图条纹间距不等,是单缝衍射的图样
C.丙图是肥皂膜在阳光下产生的彩色条纹,属于薄膜干涉
D.丁图的正中央是亮的,一定是光透过小孔之后产生的单
孔衍射图样
解析 丁图是泊松亮斑,是光照到不透明小圆板上发生的衍射现象.
答案 ABC
【变式4】null频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动.以v表示声源的速度,V表示声波的速度(v