选修3-4 第一章 第2讲.ppt

第2讲 机 械 波 知识点 1 机械波 横波和纵波 Ⅰ 1.机械波的形成和传播 (1)产生条件。 ①有_____。 ②有_____，如空气、水、绳子等。 (2)传播特点。 ①传播_________、能量和信息。 ②质点不_________。 ③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波_____。 波源 介质 振动形式 随波迁移 相同 2.机械波的分类 弹簧波、 声波等 疏密相间; 有_____、_____ _______________ 纵波 绳波等 凹凸相间; 有_____、_____ _____ 横波 举　例 形　状 质点振动方向和波的传播方向的关系 分类 垂直 波峰 波谷 在同一条直线上 密部 疏部 知识点 2 横波的图像 波速、波长和频率(周期)的关系 Ⅱ 1.横波的图像 (1)坐标轴：横轴表示各质点的_________，纵轴表示该时刻各 质点的_____。 (2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开_________的位移。 (3)图像: 平衡位置 位移 平衡位置 (4)应用： ①直接读取______和_______，以及该时刻各质点的_____。 ②确定某时刻各质点加速度和速度的_____，并能比较大小。 ③结合波的传播方向可确定各质点的_________或由各质点的 振动方向确定波的_________。 2.波长、波速、频率及其关系 (1)波长λ： 在波动中，振动相位总是_____的两个相邻质点间的距离。 振幅A 波长λ 位移 方向 振动方向 传播方向 相同 (2)波速v： 波在介质中的传播速度，由_____本身的性质决定。 (3)频率f： 由波源决定，等于波源的_________。 (4)波长、波速和频率的关系： ①v=____;②v=____。 介质 振动频率 λf 知识点 3 波的干涉和衍射现象 多普勒效应 Ⅰ 1.波的干涉和衍射 波能够___________或孔继续向前传播 形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的_________ 现象 明显条件:障碍物或孔的_____比波长小或相差不多 两列波的频率必须_____ 条件 波的衍射 波的干涉 相同 尺寸 干涉图样 绕过障碍物 2.多普勒效应 (1)条件：声源和观察者之间有_________。 (2)现象：观察者感到_____发生变化。 (3)实质：声源频率_____，观察者接收到的频率_____。 相对运动 频率 不变 变化 【思考辨析】(1)在水平方向传播的波为横波。( ) (2)在机械波中各质点随波的传播而迁移。( ) (3)通过波的图像可以找出任一质点在任意时刻的位移。( ) (4)机械波在传播过程中，各个质点振动的周期、振幅都相等。 ( ) (5)机械波在一个周期内传播的距离就是一个波长。( ) (6)波速表示介质中质点振动的快慢。( ) (7)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象。( ) (8)一切波都能发生衍射现象。( ) (9)多普勒效应说明波源的频率发生变化。( ) 分析:振动方向与传播方向垂直的波为横波，(1)错。在机械波中各质点在平衡位置附近振动，并不随波的传播而发生迁移，(2)错。波的图像表示的是连续介质中的各个质点在某一时刻的位移，(3)错。机械波在传播过程中，各质点都重复波源的振动，它们的振幅、周期都相等，(4)对。机械波在一个周期内向远处传播的距离就是一个完整的波形，其距离为一个波长，(5)对。波速表示振动在介质中传播的快慢，与质点振动的快慢无关，(6)错。频率相同是干涉的必要条件，(7)错。衍射是一切波的特有现象，且不需条件，(8)对。多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生改变的现象，(9)错。 考点 1 对波的图像的理解及应用(三年5考) 深化理解 【考点解读】 (1)波的图像描述的是在波的传播方向上，介质中的各个质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移。 (2)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为nλ时(n=1，2，3…)，它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为(2n+1) (n=0，1，2，3…)时，它们的振动步调总相反。 (3)波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。 【典例透析1】(2012·安徽高考)一列简谐波沿x轴正方向传播，在t=0时波形如图所示，已知波速为10 m/s。则t=0.1 s时正确的波形应是图中的( ) 【解题探究】(1)根据题中条件可以确定哪些物理量？ 提示：由波形图可以确定波长λ=4.0 m，由此可以求出波的周期 (2)如何根据t=0时刻的波形图确定t=0.1 s时刻的波形图？ 提示：可以根据波速和时间计算出波沿x轴传播的距离来确定波