高中物理 第十二章 机械波学案2 新人教版选修3-4.doc

《高中物理 第十二章 机械波学案2 新人教版选修3-4.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二讲波的图象应用波的特有现象【基本概念与基本规律】一、波的图象应用（由图象可获取的信息）1．该时刻各质点的平衡位置、位移以及该波的波长；2．若知道波的传播方向，可知各质点的运动方向；3．已知该时刻某一质点的运动方向，可判断波的传播方向；4．已知波速v的大小可求周期；5．已知波速v的大小和方向，可画出前后Δt时刻的波形图。　　【例1】一列简谐横波沿X负方向传播，下图12－2－1甲是t=1s时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点），则图乙可能是图甲中的哪个质元的振动图线？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2、　　（　A　）图12-2-1　　A、x=0m处的质点B、x=1m处的质点　　C、x=2m处的质点D、x=3m处的质点图12－2－2【例2】如图12－2－2，一列简谐横波沿一直线向左传播。直线上某质点a向上运动到达最大位移时，a点右方相距0.15m的b点刚好向下运动到最大位移处。则这列波的波长可能是　　　　　　　　　　(　BD　）　　A、0.6mB、0.3m　　C、0.2mD、0.1m　　[思路点播]波的周期性，ab之间是（n+1/2）个波长。图12-2-3　　【例3】一列简谐横波沿直线ab向右传播，a、b之间的距离为2m，a、b两点的振动情况如

3、图12-2-3所示，下列说法中正确的是（　AD　）　　Ａ、波长可能是B、波长可能大于　　C、波速可能大于D、波速可能是图8－2－4　　【例4】一简谐横波在x轴上传播。t=0时的波形图如图12－2－4所示，质点A与质点B相距1m，A点速度沿y轴的正方向；t=0.02s时，质点A第一次到达正向最大位移处。由此可知，（　AB　）　　A、此波的传播速度为25m/s　　B、此波沿X轴负方向传播　　C、从t＝0时刻起，经过0.04s，质点A沿波的传播方向迁移了1m　　D、在t＝0.04s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向图12－2－5　　【例5】如图

4、12－2－5所示，实线表示简谐波在t1=0时刻的波形图，虚线表示t2=0.5s时的波形图。（1）若T<(t2-t1)<2T，波向右传播的速度多大？（2）若2T<(t2-t1)<3T，波向左传播的速度多大？［思路点拨］波的平移法或质点振动法都可以解决。［答案］0.28m/s，0.36m/s。二、波的特有现象1．波的独立传播原理和叠加原理　　独立传播原理：几列波相遇时，能够保持各自的运动状态继续传播，不互相影响；　　叠加原理：介质质点的位移、速度、加速度都等于几列波单独转播时引起的位移、速度、加速度的矢量和。　　两者并不矛盾：前者是描述波的性质：同

5、时在同一介质中传播的几列波都是独立的；后者是描述介质质点的运动情况：每个介质质点的运动是各列波在该点引起的运动的矢量和。图12－2－6　　【例6】两列波相向而行，在某时刻的波形与位置如图12－2－6所示，已知波的传播速度为v,图中标尺每个长度为L,在图中画出又经过t＝7L/v时的波形。　　［思路点拨］理解波的叠加基本知识。2．波的干涉　　波的干涉是两列波在特定条件下的叠加。　　（1）产生干涉的条件：两列波的频率相等。　　（2）现象：两列波相遇时，某些区域总是振动加强，某些区域总是振动减弱，且振动加强和减弱的区域相互间隔。　　（3）振动加强区和减

6、弱区：振动完全相同的两列波，某点到两波源间的距离之差为半波长的偶数倍（波长的整数倍），则是振动加强区；某点到两波源间的距离之差为半波长的奇数倍，则是振动减弱区。图12－2－7　　【例7】如图12－2－7所示，S为音频发生器，A、B是两个振动情况相同的发生器，A、B间的距离为d＝1m，一个人在P0P线上行走是，在P0处听到强声，到P处又听到一个强声，若L＝5m，P0P＝85cm,声速为340m/s，求声波的波长和频率。　　［思路点拨］波的干涉中相邻明纹间距公式及波速公式，审清题意，挖掘题设的隐含条件，建立起干涉相关联的内在联系及规律方能正确求解。

7、同时，也要明确某质点的振动是加强还是减弱，取决于两个相干波源到该质点的距离差。　　A、B两发生器为相干波源，其产生的机械波在空间叠加时必产生干涉现象，P0、P为相邻的两振动的加强点，由干涉两相邻明纹间距公式，可得；由波速公式：得：。3．波的衍射　　（1）现象：波穿过小孔或障碍物，进入阴影区内。　　（2）发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。图12-2-8　　【例8】如图12-2-8是观察水波衍射的装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已经画出波源所在区域波的传播情况，每条相邻波纹（图中曲线）之

8、间的距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是　　　　　　(　ABC　)　　A、此时能明显观察到波的衍射现象　　B、挡板前后波