2012课堂高考物理大一轮361度全程复习课件：机械波

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1、第二节　机械波1.波长、频率、周期、波速间的关系(1)波长①在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，用λ表示．②经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长．(2)波速①波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，与波长和波源的频率无关．②在同种介质中，纵波和横波的传播速度不同．③机械波在固体、液体中的传播速度比在空气中的大．(5)若知道波速的方向，可知各质点的运动方向．如图13－2－1所示，设波速向右，则A、D质点沿－y方向运动，B、C质点沿＋y方向运动．(6)若知道该时刻某质点的运动方向，可判断波的传播方向．如图13－2－1所示，若D点向上运动，则该波向左传播

2、．(7)若已知波速的大小和方向，可画出后一时刻的波形图．波在均匀介质中做匀速传播，Δt内各质点运动形式沿波速方向传播Δx＝vΔt，即把原波形图沿波的传播方向平移Δx，如图13－2－1中虚线所示．(8)若已知波速的方向，还可推知各质点的位移、加速度、速度大小的变化趋势．3．质点振动方向与波传播方向的互判【应用提示】(1)机械波从一种介质进入另一种介质，频率不变，但波速、波长都改变．(2)机械波波速仅由介质来决定，固体、液体中波速比空气中大．(2011·宣城检测)一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波

3、如图13－2－2.求：(1)若从波传到平衡位置在x＝1m处的M质点时开始计时，那么经过的时间Δt等于多少时，平衡位置在x＝4.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹性绳上的波形．(2)从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88cm时，N质点振动通过的总路程是多少？【答案】(1)2.25s图见标准解答(2)16cm造成波动问题多解的主要因素有：1．周期性(1)时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确．(2)空间周期性：波传播距离Δx与波长λ的关系不明确．2．双向性(1)传播方向双向性：波的传播方向不确定．(2)振动方向双向性：质点振

4、动方向不确定．如：①质点达到最大位移处，则有正向和负向最大位移两种可能．②质点由平衡位置开始振动，则起振方向有向上、向下(或向左、向右)的两种可能．③只告诉波速不指明波的传播方向，应考虑沿两个方向传播的可能，即沿x轴正方向或沿x轴负方向．④只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能等．解决此类问题时，往往采用从特殊到一般的思维方法，即找到一个周期内满足条件的特例，在此基础上，如知时间关系，则加nT；如知空间关系，则加nλ.3．波形的隐含性形成多值解在波动问题中，往往只给出完整波形的一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于隐含状态．这样，波形就有多种情况，形成波动问题的多解性

5、．(2010·福建高考)一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图13－2－3中的实线所示，t＝0.02s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是A．2m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s【答案】B1.波的干涉与波的衍射的比较【应用提示】(1)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)只有符合干涉条件的两列波相遇时才能产生干涉现象．(3)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．2．多普勒效应的特点(1)当波源S与观察者E相对静止时，1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，如图13－2－4(a)所

6、示，观察者观察到的频率等于波源振动的频率．(2)当观察者E向波源S运动时，1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，观察者观察到的频率大于波源振动的频率．如果是观察者E不动，波源S向观察者运动时，1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目也会增加，如图13－2－4(b)所示，观察者观察到的频率大于波源振动的频率．(3)当观察者E背向波源S运动时，1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目减少，观察者观察到的频率小于波源振动的频率．如果是观察者E不动，波源S背向观察者运动时，1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目也会减少，如图13－2－4(c)所示，观察者观察到的频率小于波源振动的频

7、率．(4)当波源以速率v匀速靠近静止的观察者E时，观察者“感觉”到的频率变大了，但不是“越来越大”．(5)当波源以速率v匀速远离静止的观察者E时，观察者“感觉”到的频率变小了，但不是“越来越小”．(6)发生多普勒现象时，波源的真实频率不发生任何变化，只是观察者接收到的频率发生了变化．(7)机械波、电磁波都能产生多普勒效应．如图13－2－5所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速度v1向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f0，车速v2＞v1.甲听到