(江苏专版)2019年高考物理总复习第55讲机械波的性质讲义

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1、第55讲机械波的性质考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求波的干涉和衍射多普勒效应I15年H2M1)—选择,以实际生活背景,考查多普勒效应7122(2)—填空,以实际生活背景,考查明显衍射条件理解知识整合您盟波的于涉波的常见现象波的衍射—持点多普勒效应一一应用-、波的干涉和衍射1.波的干涉(1)定义:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动,某些区域的振动,并且振动和振动的区域相互I'可隔.(2)条件:两列波相同.(3)判断干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的依据:①最强点:该点到两个波源的路程之差4s是波长的整数倍,即;②最弱点:该点到两

2、个波源的路程Z差/S是半波长的奇数倍,即・在稳定的干涉区域内,“波峰和波峰叠加得到振动点”、“波谷和波谷叠加也得到振动点”、“波峰和波谷叠加得到振动点”.但振动加强点(减弱点)的位移也在不断的发生变化,只是振幅增大(减小).若两列波的振幅为和A2,则干涉时的加强点振幅A=Ai+A2,减弱点的振幅A=

3、Ai~A2

4、.(4)干涉和亮加的关系:任何波都可以壳加,但只有频率相同的波才可以壳加时出现稳定的干涉图样.所以叠加不一定干涉,但干涉是在一定条件下的叠加.2.波的衍射(1)定义:波可以绕过继续传播,这种现象叫波的衍射.衍射现象的本质是在波遇到小孔或障碍物时,

5、偏离了直线传播,使波所波及的范围扩大.(2)能够发生明显的衍射现彖的条件是:.二、多普勒效应1.定义:波源与观察者互相或互相时,接收到的波的都会发生变化,人们把这种现象叫做多普勒效应.1.咅调和频率:频率咼f音调;频率低-*音调.2.当波源与观察者相互接近,f观察者变,咅调变;当波源与观察者相互远离,f观察者变,音调变.方法技巧考点1波的干涉和衍射1.波的干涉中振动加强点和减弱点的判断方法一:波的干涉原理判断法,某质点的振动是加强还是减弱,収决于该点到两相干波源的距离之差力匕(1)当两波源振动步调一致时,若"=n入(n=0,1,2,…),则振动加强;X若

6、Ax=(2n+l)—(n=0,1,2,…),则振动减弱.(2)当两波源振动步调相反时,若4r=(2n+l)*(n=0,1,2,…),则振动加强;若zlr=nX(n=0,1,2,…),则振动减弱.方法二:现象法,波峰与波峰相遇,波谷与波谷相遇,振动加强;波峰与波谷相遇,振动减弱•2.波的衍射现彖是指波能绕过障碍物继续传播的现象,产生明显衍射现彖的条件是:缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波氏相差不大或者小于波氏・现象:在稳定的干涉区域内,振动加强点始终加强,振动减弱点始终减弱.注意:频率相同的两列波在相遇的区域中将形成某些区域的振动始终加强,某些区域的振动始终减

7、弱,且振动加强与减弱的区域相互间隔的稳定干涉现象;但是要注意振动加强的质点在任意时刻振幅都是相等的,最大的,但位移是在零与最大值Z间作周期性不断变化,同理振幅最小的振动减弱的质点位移也是在零与最大值之I'可作周期性不断变化.【典型例题11如图所示为两列相干水波在t=0时刻的叠加情况,其屮实线表示波峰,虚线表示波谷.若两列波的振幅均保持5饱不变,波速和波长分别为1刃/s和0.5刃,C点是BD连线的中点.则下列说法正确的是()A.A、D点振动始终加强,B点振动始终减弱B.C点始终保持静止不动C.t=0时刻,A、B两点的竖直高度差为10cmD.在t=0至t=0

8、.25s的时间内,B点通过的路程为20cm【典型例题2]己知空气中的声速为340加s.现有几种声波:①周期为1/20s,②频率为10*Hz,③波长为10///.它们传播时若遇到宽约为13加的障碍物,能产生显著的衍射现彖的是()A.①和②B.②和③C.①和③D.都可以◎变式训练I.(多选)如图表示两个相干波源S】、,产生的波在同一种均匀介质中相遇.图中实线表示某时刻的波峰,虚线表示的是波谷,下列说法正确的是()A.a>c两点的振动加强,b、d两点的振动减弱B.e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间C.经适当的时间后,加强点和减弱点的位置互换D.经半个周期后

9、,原來位于波峰的点将位于波谷,原來位于波谷的点将位于波峰考点2多普勒效应1.多普勒效应的成因分析⑴接收频率:观测者接收到的频率等于观测者在单位时间内接收到的完整波的个数.当vt波以速度V通过接收者时,时间t内通过的完整波的个数为单位时间内通过接收者的完整波的个数即接收频率.(2)多普勒效应的两种情况①波源不动:观察者向波源靠近,接送频率增大;反之,减小.②观察者不动:波源向观察者靠近,接送频率增大;反之,减小.2.多普勒效应的应用多普勒测速仪测车速;医用彩色超声波多普勒心动图仪测定心脏跳动,血管血流等情况;电磁波的多普勒效应在军事、航天、气象预报等领域有

10、了广泛的应用;用多普勒效应测量其他星系接近还是远离地球运动的速率.【典型例题3】

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