滬科版2020上海高二物理選修一 本章復(fù)習(xí)與測試（課件）.2

這是一份滬科版2020上海高二物理選修一 本章復(fù)習(xí)與測試（課件）.2，共38頁。
1.機(jī)械波(1)機(jī)械波的形成條件①有發(fā)生機(jī)械振動的 .②有傳播 ，如空氣、水等.(2)傳播特點①機(jī)械波傳播的只是振動的 和 ，質(zhì)點只在各自的平衡位置附近做簡諧運(yùn)動，并不隨波 .②波傳到任意一點，該點的起振方向都和波源的起振方向 .波源介質(zhì)梳理形式能量遷移相同知識點一、機(jī)械波與波的圖像③介質(zhì)中每個質(zhì)點都做 振動，因此，任一質(zhì)點的振動頻率和周期都和波源的振動頻率和周期 .④波源經(jīng)過一個周期T完成一次全振動，波恰好向前傳播一個波長的距離.2.波的圖像(1)坐標(biāo)軸：橫軸表示各質(zhì)點的 ，縱軸表示該時刻各質(zhì)點的 .(2)意義：表示在波的傳播方向上，某時刻各質(zhì)點離開 的位移.(3)圖像(如圖)受迫相同平衡位置位移平衡位置3.波長、波速、頻率及其關(guān)系(1)波長λ：在波的傳播方向上，振動相位總是 的兩個相鄰質(zhì)點間的距離.(2)波速v：波在介質(zhì)中的傳播速度，由 本身的性質(zhì)決定.(3)頻率f：由波源決定，等于波源的 .(4)波長、波速和頻率(周期)的關(guān)系：v＝ ＝ .相同振動頻率介質(zhì)λf4.波的周期性(1)質(zhì)點振動nT(n＝1,2,3，…)時，波形不變.(2)在波的傳播方向上，當(dāng)兩質(zhì)點平衡位置間的距離為nλ(n＝1,2,3，…)時，它們的振動步調(diào)總相同；當(dāng)兩質(zhì)點平衡位置間的距離為(2n＋1) (n＝0,1,2,3，…)時，它們的振動步調(diào)總相反.5.波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的互判√解析例2　如圖所示x軸上，波源在原點O處，Oa＝3 m，Ob＝4 m，Oc＝6 m.t＝0時，波源從平衡位置開始豎直向上振動，形成分別沿x軸向正方向和負(fù)方向傳播的簡諧橫波，t＝6 s時，質(zhì)點a第一次到達(dá)最高點，同時質(zhì)點c剛好開始振動.下列說法正確的是A.該波的周期為12 sB.該波的波速為0.5 m/sC.t＝6 s時質(zhì)點b正在向下運(yùn)動D.若波源停止振動，則a、b、c三質(zhì)點將同時停止振動√若波源停止振動，a、b、c三質(zhì)點會繼續(xù)振動一段時間，故D錯誤.解析例3　如圖為一簡諧橫波在t＝0.2 s時刻的波形圖，P是平衡位置為x＝7 m處的質(zhì)點，此刻P點振動方向沿y軸負(fù)方向，并經(jīng)過0.4 s完成了一次全振動，Q是平衡位置為x＝4 m處的質(zhì)點，下列判斷正確的是A.該波沿x軸負(fù)方向傳播，波速為20 m/sB.t＝0.1 s時，質(zhì)點Q的加速度沿y軸正方向最大， 速度為0C.從t＝0.1 s到t＝0.25 s，質(zhì)點Q沿x軸移動的距離是3 mD.從t＝0.2 s到t＝0.5 s的時間內(nèi)，質(zhì)點P通過的路程為18 cm√t＝0.1 s時，質(zhì)點Q位于波谷的位置，加速度沿y軸正方向最大，速度為0，B正確；各質(zhì)點只能在各自的平衡位置附近振動，不會隨波移動，C錯誤；解析振動圖像與波的圖像的綜合應(yīng)用知識點二、振動圖像與波動圖像的綜合應(yīng)用振動圖像和波的圖像的比較例4　圖甲為一列簡諧橫波在t＝0.1 s時刻的波形圖，P是平衡位置在x＝1 m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在x＝4 m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖像.下列說法中正確的是A.在t＝0.1 s時，質(zhì)點Q向y軸正方 向運(yùn)動B.在t＝0.25 s時，質(zhì)點P的加速度 方向與y軸正方向相同C.從t＝0.1 s到t＝0.25 s，質(zhì)點P通過的路程為30 cmD.質(zhì)點Q簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y＝10sin(10πt) m√根據(jù)題圖乙可知，在t＝0.1 s時，質(zhì)點向y軸負(fù)方向運(yùn)動，A錯誤；由于在t＝0.1 s時，質(zhì)點Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動，根據(jù)同側(cè)法，結(jié)合題圖甲，可知波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)同側(cè)法，可知在t＝0.1 s時，質(zhì)點P向y軸正方向運(yùn)動，由于周期為T＝0.2 s，可知在t＝0.25 s時，質(zhì)點P位于y軸的負(fù)方向位置，則其加速度方向沿y軸正方向，B正確；解析造成波動問題多解的主要因素(1)周期性①時間周期性：時間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確.②空間周期性：波傳播距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確.(2)雙向性①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定.②振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定.知識點三、波的傳播的周期性和多解性例5　一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖所示，實線為t1＝2 s時的波形圖，虛線為t2＝5 s時的波形圖，已知波源的振動周期大于3 s.求：(1)波的傳播速度；由題圖，知該列波的波長為λ＝4 m，因為T>3 s，則當(dāng)波沿著x軸正方向傳播時，當(dāng)波沿著x軸負(fù)方向傳播時，解析(2)若這列波沿x軸正方向傳播，求平衡位置在O處質(zhì)點的振動方程.例6　一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在t＝0.2 s時刻的波形如圖中實線所示，在t1＝0.4 s時刻的波形如圖虛線所示.從t到t1時間內(nèi)，x＝2 m處的質(zhì)點P運(yùn)動的路程為s，且0.2 m＜s＜0.4 m.求：(1)波的傳播的方向和傳播速度的大??；答案　沿x軸負(fù)方向　10 m/s　由題圖可知，波長λ＝3 m，振幅A＝0.1 m，根據(jù)圖像可知：若波沿x軸正方向傳播，則Δx1＝nλ＋1 m(n＝0,1,2,3，…)，n無解解析若波沿x軸負(fù)方向傳播，則Δx2＝nλ＋2 m(n＝0,1,2,3，…)，n＝0符合由上述可知，這列波一定沿x軸負(fù)方向傳播且Δx2＝2 m，又Δt＝t1－t＝0.2 s，Δx2＝v·Δt，得v＝10 m/s.(2)質(zhì)點P第二次出現(xiàn)波谷的時刻.答案　0.525 s根據(jù)虛線圖像可知，從t＝0.2 s時刻起到質(zhì)點P第二次出現(xiàn)波谷，波向負(fù)方向傳播了Δx′＝1.25 m，由Δx′＝v·Δt′，解得Δt′＝0.125 s，故P質(zhì)點第二次出現(xiàn)波谷的時刻為0.525 s.1.波的疊加在波的疊加中，質(zhì)點的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時引起的位移的矢量和.2.波的干涉現(xiàn)象中加強(qiáng)點、減弱點的判斷方法(1)公式法某質(zhì)點的振動是加強(qiáng)還是減弱，取決于該點到兩相干波源的距離之差Δr.①當(dāng)兩波源振動步調(diào)一致時.若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，則振動 ；減弱加強(qiáng)知識點四、波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)②當(dāng)兩波源振動步調(diào)相反時.若Δr＝(2n＋1) (n＝0,1,2，…)，則振動 ；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，則振動 .(2)圖像法在某時刻波的干涉的波形圖上，波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點，一定是 點，而波峰與波谷的交點一定是 點，各加強(qiáng)點或減弱點各自連接形成以兩波源為中心向外輻射的連線，形成加強(qiáng)線和減弱線，兩種線互相間隔，加強(qiáng)點與減弱點之間各質(zhì)點的振幅介于加強(qiáng)點與減弱點的振幅之間.加強(qiáng)加強(qiáng)減弱減弱3.多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù).(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率 ，當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的頻率 .增加變小例7　甲、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中傳播，甲波沿x軸正方向傳播，乙波沿x軸負(fù)方向傳播，t＝0時刻兩列波恰好在坐標(biāo)原點相遇，波形圖如圖所示，已知甲波的頻率為4 Hz，則A.兩列波的傳播速度均為4 m/sB.兩列波疊加后，x＝0處的質(zhì)點 振動減弱C.兩列波疊加后，x＝0.5 m處的質(zhì)點振幅為30 cmD.兩列波疊加后，介質(zhì)中振動加強(qiáng)和減弱區(qū)域的位置不變√由于甲、乙兩波的波長相等，在x＝0處為峰峰相遇或谷谷相遇，兩列波疊加后，x＝0處的質(zhì)點振動加強(qiáng)，故B錯誤；x＝0處的質(zhì)點振動加強(qiáng)，x＝0.5 m處的質(zhì)點振動減弱，振幅為10 cm，故C錯誤；解析兩列穩(wěn)定的波疊加后，形成穩(wěn)定的振動圖樣，兩列波在某一點引起質(zhì)點的振動情況是穩(wěn)定的，介質(zhì)中振動加強(qiáng)和減弱區(qū)域的位置穩(wěn)定不變，故D正確.例8　兩列橫波在同種介質(zhì)中相遇時某一時刻的情況如圖所示，發(fā)生干涉現(xiàn)象，實線表示波峰，虛線表示波谷，則A.兩列橫波的波長一定相等B.N點一定總是處于靜止?fàn)顟B(tài)C.N點到兩波源的距離一定相等D.四分之一個周期后M點的瞬時速度為0√N(yùn)點是振動減弱點，兩列波到波源的距離不一定相等，可能是半波長的奇數(shù)倍，故C錯誤；四分之一個周期后M點振動到平衡位置，振動速度最大，故D錯誤.發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩列波頻率完全相同，所以波長完全相同，故A正確；N點是振動減弱點，兩列波的振幅如果不同，N點不是總處于靜止?fàn)顟B(tài)，故B錯誤；解析倉頡之初作書蓋依類象形故謂之文其形聲相益即謂之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛謂之倉頡之初作書蓋依類象形故謂之文其形聲相益即謂之字文者物象之本字者言孳乳而