机械振动---机械波.ppt

机械振动机械波2014高考高考导导航航考考纲纲展示展示热热点点视视角角1.简谐简谐运运动动2.简谐简谐运运动动的公式和的公式和图图象象3.单摆单摆、周期公式、周期公式 4.受迫振受迫振动动和共振和共振5.机械波机械波6.横波和横波和纵纵波波7.横波的横波的图图象象8.波速、波波速、波长长和和频频率率(周期周期)的关系的关系9.波的干涉和衍射波的干涉和衍射现现象象10.多普勒效多普勒效应应实验实验十二：探究十二：探究单摆单摆的运的运动动、用、用单摆测单摆测定重力加速度定重力加速度1.本本章章出出现现大大型型综综合合题题的的可可能能性性不不大大.考考查查的的题题型型大大多多以以选选择择题题的形式出的形式出现现，难难度中等或中等度中等或中等偏下偏下2.命命题题频频率率较较高高的的是是简简谐谐运运动动的的特点和特点和图图象、波的象、波的图图象以及波象以及波长长、频频率和波速的关系率和波速的关系3.波波动动图图象象、振振动动图图象象的的区区别别及及转转换换也也是是考考查查的的热热点点，图图象象题题可可以以综综合合考考查查考考生生的的理理解解能能力力、推推理能力和空理能力和空间间想象能力想象能力.第第1讲讲机械振机械振动动本节目录本节目录基基础础再再现现对对点点自自测测知知能能演演练练轻轻巧巧夺夺冠冠考考点点探探究究讲讲练练互互动动技技法法提提炼炼思思维维升升华华要要点点透透析析直直击击高高考考目录目录基础再现对点自测基础再现对点自测知知识识清清单单一、一、简谐简谐运运动动1概念：概念：质质点的位移与点的位移与时间时间的关系遵从的关系遵从_的的规规律，即它的振律，即它的振动图动图象象(xt图图象象)是一条是一条_的振的振动动2简谐简谐运运动动的表达式的表达式(1)动动力学表达式：力学表达式：F_，其中，其中“”表示回复力与表示回复力与振振动动_的方向相反的方向相反(2)运运动动学表达式：学表达式：xAsin(t)，其中，其中A代表振幅，代表振幅，_表示表示简谐简谐运运动动的快慢，的快慢，(t)代表代表简谐简谐运运动动_,叫做初相叫做初相正弦函数正弦函数正弦曲正弦曲线线kx位移位移2f相位相位目录目录3回复力回复力(1)定定义义：使物体返回到：使物体返回到_的力的力(2)方向：方向：时时刻指向刻指向_(3)来源：振来源：振动动物体所受的沿物体所受的沿_的合力的合力4描述描述简谐简谐运运动动的物理量的物理量物理量物理量定定义义意意义义振幅振幅振振动质动质点离开平衡位置的最大点离开平衡位置的最大距离距离描述振描述振动动的的强强弱和能量弱和能量周期周期振振动动物体完成一次全振物体完成一次全振动动所需所需时间时间描述振描述振动动的快慢，两者互的快慢，两者互为为倒倒数：数：T频频率率振振动动物体物体单单位位时间时间内完成全振内完成全振动动的次数的次数相位相位t描述周期性运描述周期性运动动在各个在各个时时刻所刻所处处的不同状的不同状态态平衡位置平衡位置平衡位置平衡位置振振动动方向方向目录目录二、二、简谐简谐运运动动的的图图象象1物物理理意意义义：表表示示振振子子的的_随随时时间间变变化化的的规规律律，为为正正弦弦(或余弦或余弦)曲曲线线2简谐简谐运运动动的的图图象象(1)从从平平衡衡位位置置开开始始计计时时，把把开开始始运运动动的的方方向向规规定定为为正正方方向向，函数表达式函数表达式为为x_，图图象如象如图图甲所示甲所示(2)从从正正的的最最大大位位移移处处开开始始计计时时,函函数数表表达达式式为为x_,图图象如象如图图乙所示乙所示位移位移AsintAcost目录目录三、三、单摆单摆1定定义义：在在细细线线的的一一端端拴拴一一个个小小球球,另另一一端端固固定定在在悬悬点点上上,如如果果细细线线的的_和和_都都不不计计，球球的的直直径径比比_短短得得多，多，这样这样的装置叫做的装置叫做单摆单摆2视为简谐视为简谐运运动动的条件：的条件：_.伸伸缩缩质质量量线线的的长长度度5目录目录四、受迫振四、受迫振动动及共振及共振1受迫振受迫振动动(1)概念：物体在概念：物体在_驱动驱动力作用下的振力作用下的振动动(2)振振动动特征：受迫振特征：受迫振动动的的频频率等于率等于_的的频频率，与系率，与系统统的的_无关无关2共振共振(1)概念：当概念：当驱动驱动力的力的频频率等于率等于_时时，受迫振，受迫振动动的的振幅最大的振幅最大的现现象象(2)共振的条件：共振的条件：驱动驱动力的力的频频率等于率等于_(3)共振的特征：共振共振的特征：共振时时_最大最大周期性周期性驱动驱动力力固有固有频频率率振幅振幅固有固有频频率率固有固有频频率率目录目录(4)共振曲共振曲线线(如如图图所示所示)ff0时时，A_.f与与f0差差别别越越大大，物物体体做做受受迫迫振振动动的的振振幅幅_.Am越小越小目录目录热热身体身体验验1.弹弹簧振子在光滑水平面上做簧振子在光滑水平面上做简谐简谐运运动动，在振子向平衡位，在振子向平衡位置运置运动动的的过过程中程中()A振子所受的回复力逐振子所受的回复力逐渐渐增大增大B振子的位移逐振子的位移逐渐渐增大增大C振子的速度逐振子的速度逐渐渐减小减小D振子的加速度逐振子的加速度逐渐渐减小减小目录目录21.如如图为图为一水平一水平弹弹簧振子的振簧振子的振动图动图象，由此可知象，由此可知()A在在t1时时刻，振子的刻，振子的动动能最大，所受的能最大，所受的弹弹性力最大性力最大B在在t2时时刻，振子的刻，振子的动动能最大，所受的能最大，所受的弹弹性力最小性力最小C在在t3时时刻，振子的刻，振子的动动能最大，所受的能最大，所受的弹弹性力最小性力最小D在在t4时时刻，振子的刻，振子的动动能最大，所受的能最大，所受的弹弹性力最大性力最大目录目录22.(2012高考重高考重庆庆卷卷)装有砂粒的装有砂粒的试试管管竖竖直静浮于水面，如直静浮于水面，如图图所示将所示将试试管管竖竖直提起少直提起少许许，然后由静止，然后由静止释释放并开始放并开始计计时时，在一定，在一定时间时间内内试试管在管在竖竖直方向近似直方向近似做做简谐简谐运运动动若取若取竖竖直向上直向上为为正方向，正方向，则则以下描述以下描述试试管振管振动动的的图图象中可能正确象中可能正确的是的是()目录目录目录目录4如如图图所所示示，在在曲曲轴轴上上悬悬挂挂一一个个弹弹簧簧振振子子，曲曲轴轴不不动动时时让让其其上上下下振振动动，振振动动周周期期为为T1.现现使使把把手手以以周周期期T2匀匀速速转转动动，T2T1，当其运，当其运动动达到达到稳稳定后，定后，则则()A弹弹簧振子的振幅周期簧振子的振幅周期为为T1B弹弹簧振子的振簧振子的振动动周期周期为为(T2T1)/2C要使要使弹弹簧振子的振幅增大，可以减小把手的簧振子的振幅增大，可以减小把手的转转速速D要使要使弹弹簧振子的振幅增大，可以增大把手的簧振子的振幅增大，可以增大把手的转转速速目录目录热热身体身体验验答案与解析答案与解析1.解析：解析：选选D.在振子向平衡位置运在振子向平衡位置运动动的的过过程中，振子的位程中，振子的位移逐移逐渐渐减小，因此，振子所受回复力逐减小，因此，振子所受回复力逐渐渐减小减小,加速度逐加速度逐渐渐减小减小,但加速度方向与速度方向相同但加速度方向与速度方向相同,故速度逐故速度逐渐渐增大增大.21.解析：解析：选选B.从从图图象的横坐象的横坐标标和和纵纵坐坐标标可以知道此可以知道此图图是是机械振机械振动图动图象，将它与机械波的象，将它与机械波的图图象区分开，它所描述的象区分开，它所描述的是一个是一个质质点在不同点在不同时时刻的位置，刻的位置，t2和和t4是在平衡位置是在平衡位置处处，t1和和t3是在最大位移是在最大位移处处，头脑头脑中中应应出出现现一幅一幅弹弹簧振子振簧振子振动动的的实实物物图图象，根据象，根据弹弹簧振子振簧振子振动动的特征，的特征，弹弹簧振子在平衡位置簧振子在平衡位置时时的速度最大，加速度的速度最大，加速度为为零，即零，即弹弹性力性力为为零；在最大位移零；在最大位移处处，速度，速度为为零，加速度最大，即零，加速度最大，即弹弹性力性力为为最大，所以最大，所以B正确正确目录目录目录目录一、一、简谐简谐运运动图动图象的象的应应用用1确定振确定振动动物体在任意物体在任意时时刻的位刻的位移如移如图图所示，所示，对应对应t1、t2时时刻的位刻的位移分移分别为别为x17cm，x25cm.2确定振确定振动动的振幅如的振幅如图图振幅振幅是是10cm.3确确定定振振动动的的周周期期和和频频率率振振动动图图象象上上一一个个完完整整的的正正弦弦(余余弦弦)图图形在形在时间轴时间轴上拉开的上拉开的“长长度度”表示周期表示周期由由图图可可知知，OD、AE、BF的的间间隔隔都都等等于于振振动动周周期期，T0.2s，频频率率f1/T5Hz.要点透析直击高考要点透析直击高考目录目录4确定各确定各质质点的振点的振动动方向例如方向例如图图中的中的t1时时刻，刻，质质点正点正远远离平衡位置向位移的正方向运离平衡位置向位移的正方向运动动；在；在t3时时刻，刻，质质点正向着平点正向着平衡位置运衡位置运动动5比比较较各各时时刻刻质质点加速度的大小和方向例如在点加速度的大小和方向例如在图图中中t1时时刻刻质质点位移点位移x1为为正，正，则则加速度加速度a1为负为负；t2时时刻刻质质点位移点位移x2为为负负，则则加速度加速度a2为为正，又因正，又因为为|x1|x2|，所以，所以|a1|a2|.目录目录即即时应时应用用1(2013金金桥桥高高级级中学中学质检质检)一一质质点做点做简谐简谐运运动动，其位移其位移x与与时间时间t的关系曲的关系曲线线如如图图所示，由所示，由图图可知可知()A质质点振点振动频动频率是率是4HzBt2s时时，质质点的加速度最大点的加速度最大C质质点的振幅点的振幅为为4cmDt3s时时，质质点所受的合外力最大点所受的合外力最大目录目录解析：解析：选选B.质质点振点振动动的周期是的周期是4s，频频率是率是0.25Hz；t2s时时，质质点的位移最大，回复力最大，加速度最大；点的位移最大，回复力最大，加速度最大；质质点的点的振幅振幅为为2cm；t3s时时，质质点的位移点的位移为为零，所受的合外力零，所受的合外力为为零，零，选项选项B正确正确目录目录目录目录特特别别提醒：提醒：由于由于简谐简谐运运动动具有周期性和具有周期性和对对称性，因此，涉称性，因此，涉及及简谐简谐运运动时动时，往往出，往往出现现多解多解.分析分析问题时应问题时应特特别别注意物体注意物体在某一位置在某一位置时时的速度的大小和方向、位移的大小和方向的速度的大小和方向、位移的大小和方向.目录目录即即时应时应用用2一个一个质质点在平衡位置点在平衡位置O点附近做机械振点附近做机械振动动若从若从质质点点经过经过O点向点向a点运点运动时动时开始开始计时计时，经过经过3s质质点第一次点第一次经过经过M点点(如如图图所示所示)；再；再继续继续运运动动，又，又经过经过2s它第二次它第二次经过经过M点；点；则该则该质质点第三次点第三次经过经过M点点还还需要的需要的时间时间是是()A8sB4sC14sD.s目录目录目录目录考点考点1简谐简谐运运动动的特征的特征 如如图图所示，一所示，一轻弹轻弹簧与簧与质质量量为为m的物体的物体组组成成弹弹簧振簧振子，物体在同一条子，物体在同一条竖竖直直线线上的上的A、B间间做做简谐简谐运运动动，O为为平衡位置，平衡位置，C为为AO的中点，已知的中点，已知COh，弹弹簧的簧的劲劲度度系数系数为为k.某某时时刻物体恰好以大小刻物体恰好以大小为为v的速度的速度经过经过C点并向上运点并向上运动动则则以以此此时时刻开始半个周期的刻开始半个周期的时间时间内，内，对对质质量量为为m的物体，下列的物体，下列说说法正确的是法正确的是()考点探究讲练互动考点探究讲练互动例例例例1 1目录目录A重力重力势势能增加了能增加了2mghB回复力做功回复力做功为为2mghC速度的速度的变变化量的大小化量的大小为为2vD通通过过A点点时时回复力的大小回复力的大小为为kh【思路点思路点拨拨】解答本解答本题应题应把握以下三点：把握以下三点：(1)简谐简谐运运动动具有具有对对称性称性(2)重力做功与路径无关重力做功与路径无关(3)速度是矢量，速度速度是矢量，速度变变化按矢量运算法化按矢量运算法则则目录目录【解析解析】作出作出弹弹簧振子的振簧振子的振动图动图象如象如图图所示，由于振所示，由于振动动的周期性和的周期性和对对称性，在半个周期内称性，在半个周期内弹弹簧振子将运簧振子将运动动到到O点下方的点下方的D点，点，C、D两点相两点相对对平衡位置平衡位置O对对称，因称，因此此弹弹簧振子的高度降低了簧振子的高度降低了2h，重力，重力做功做功2mgh，故，故弹弹簧振子的重力簧振子的重力势势能能减少了减少了2mgh，A项错误项错误；目录目录回复力是回复力是该该振子所受的合外力，由振子所受的合外力，由对对称关系知，称关系知，弹弹簧振子簧振子过过D点的速度大小与点的速度大小与过过C点点时时相等，方向相等，方向竖竖直向下，因此回直向下，因此回复力做的功等于复力做的功等于弹弹簧振子簧振子动动能的改能的改变变量量为为零，而速度的零，而速度的变变化化为为vv(v)2v，B错错，C对对；弹弹簧振子通簧振子通过过A点点时时相相对对平衡位置的位移平衡位置的位移为为2h，因此回复力，因此回复力Fkx2kh，D项错项错【答案答案】C目录目录考点考点2简谐简谐运运动动的的图图象与公式象与公式(2013启启东东中中学学高高三三质质检检)一一质质点点做做简简谐谐运运动动的的图图象如象如图图所示，下列所示，下列说说法正确的是法正确的是()A质质点振点振动频动频率是率是4HzB在在10s内内质质点点经过经过的路程是的路程是20cmC第第4s末末质质点的速度是零点的速度是零D在在t1s和和t3s两两时时刻，刻，质质点位移大小相等、方向相同点位移大小相等、方向相同例例例例2 2目录目录【解析解析】读图读图可知，可知，该简谐该简谐运运动动的周期的周期为为4s，频频率率为为0.25Hz，在，在10s内内质质点点经过经过的路程是的路程是2.54A20cm.第第4s末的速度最大在末的速度最大在t1s和和t3s两两时时刻，刻，质质点位移大小相点位移大小相等、方向相反等、方向相反【答案答案】B目录目录思思维维建模建模单摆单摆模型的模型的应应用用【范例】【范例】(12分分)如如图图所示，在水平所示，在水平地面上有一段光滑地面上有一段光滑圆圆弧形槽弧形槽，弧，弧的半径是的半径是R，所，所对圆对圆心角小于心角小于10，现现在在圆圆弧的右弧的右侧边缘侧边缘M处处放一个小放一个小球球A，使其由静止下滑，使其由静止下滑，则则：(1)小球由小球由M至至O的的过过程中所需程中所需时间时间t为为多少？在此多少？在此过过程中能量如何程中能量如何转转化化(定性定性说说明明)技法提炼思维升华技法提炼思维升华目录目录(2)若在若在圆圆弧的最低点弧的最低点O的正上方的正上方h处处由静止由静止释释放小球放小球B，让让其自由下落，同其自由下落，同时时A球从球从圆圆弧右弧右侧侧由静止由静止释释放，放，欲使欲使A、B两球在两球在圆圆弧最低点弧最低点O处处相遇相遇,则则B球下落的高度球下落的高度h是多少？是多少？目录目录目录目录目录目录【建模感悟建模感悟】1.单摆单摆模型指符合模型指符合单摆规单摆规律的模型，律的模型，须满须满足以下三个条件：足以下三个条件：圆圆弧运弧运动动；小角度小角度摆动摆动；回复力回复力满满足足Fkx.2.处处理方法：首先确理方法：首先确认认符合符合单摆单摆模型的条件，即小球沿光模型的条件，即小球沿光滑滑圆圆弧运弧运动动，小球受重力、，小球受重力、轨轨道支持力，此支持力道支持力，此支持力类类似似单单摆摆中的中的摆线摆线拉力，此装置可称拉力，此装置可称为为“类单摆类单摆”；然后；然后寻寻找等效找等效摆长摆长l及等效加速度及等效加速度g；最后利用公式；最后利用公式 或或简谐简谐运运动规动规律分析求解律分析求解问题问题.,3.注意：注意：单摆单摆模型做模型做简谐简谐运运动时动时具具有往复性，解有往复性，解题时题时要要审审清清题题意；防止漏解或多解意；防止漏解或多解.,4.解此解此类类问题问题常用到由特殊到一般的思常用到由特殊到一般的思维维方法方法.目录目录知能演练轻巧夺冠知能演练轻巧夺冠目录目录本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放目录目录第第2讲讲机械波机械波目录目录本节目录本节目录基基础础再再现现对对点点自自测测知知能能演演练练轻轻巧巧夺夺冠冠考考点点探探究究讲讲练练互互动动技技法法提提炼炼思思维维升升华华要要点点透透析析直直击击高高考考目录目录基础再现对点自测基础再现对点自测知知识识清清单单一、机械波一、机械波1机械波的形成条件机械波的形成条件(1)有有发发生机械振生机械振动动的的_(2)有有传传播播_，如空气、水等，如空气、水等2传传播特点播特点(1)传传播振播振动动形式、形式、传递传递_、传递传递信息信息(2)质质点并不随波迁移点并不随波迁移3机械波的分机械波的分类类波源波源介介质质能量能量垂直垂直目录目录二、描述机械波的物理量二、描述机械波的物理量1波波长长：在波在波动动中振中振动动相位相位总总是是_的两个相的两个相邻质邻质点点间间的距离用的距离用“”表示表示2频频率率f：在波在波动动中，介中，介质质中各中各质质点的振点的振动频动频率都是相同率都是相同的，都等于的，都等于_的振的振动频动频率率3波速波速v、波、波长长和和频频率率f、周期、周期T的关系的关系公式：公式：机械波的速度大小由机械波的速度大小由_决定，与机械波的决定，与机械波的频频率无关率无关相同相同波源波源介介质质目录目录三、机械波的三、机械波的图图象象1图图象象：在在平平面面直直角角坐坐标标系系中中，用用横横坐坐标标表表示示介介质质中中各各质质点点的的_，用用纵纵坐坐标标表表示示某某一一时时刻刻各各质质点点偏偏离离平平衡衡位位置置的的_，连连接接各各位位移移矢矢量量的的末末端端，得得出出的的曲曲线线即即为为波的波的图图象，象，简谐简谐波的波的图图象是正弦象是正弦(或余弦或余弦)曲曲线线2物理意物理意义义：某一某一时时刻介刻介质质中各中各质质点相点相对对_的的位移位移四、波的衍射和干涉四、波的衍射和干涉1波的衍射定波的衍射定义义：波可以波可以绕过绕过障碍物障碍物继续传继续传播的播的现现象象2发发生生明明显显衍衍射射的的条条件件：只只有有缝缝、孔孔的的宽宽度度或或障障碍碍物物的的尺尺寸跟波寸跟波长长_，或者，或者_时时，才会，才会发发生明生明显显的衍射的衍射现现象象平衡位置平衡位置位移位移平衡位置平衡位置相差不多相差不多小于波小于波长长目录目录3波波的的叠叠加加原原理理：几几列列波波相相遇遇时时能能保保持持各各自自的的运运动动状状态态，继继续续传传播播，在在它它们们重重叠叠的的区区域域里里，介介质质的的质质点点同同时时参参与与这这几几列列波波引引起起的的振振动动，质质点点的的位位移移等等于于这这几几列列波波单单独独传传播播时时引起的位移的矢量和引起的位移的矢量和4波的干涉波的干涉(1)定定义义：频频率相同的两列波叠加率相同的两列波叠加时时，某些区域的振，某些区域的振动动_、某些区域的振、某些区域的振动动_，这这种种现现象叫波的干涉象叫波的干涉(2)条件：两列波的条件：两列波的频频率相同率相同5干干涉涉和和衍衍射射是是波波特特有有的的现现象象，波波同同时时还还可可以以发发生生反反射射、折射折射五、多普勒效五、多普勒效应应由于波源与由于波源与观观察者互相察者互相_或者互相或者互相_时时，接收到，接收到的波的的波的_与波源与波源频频率不相等的率不相等的现现象象加加强强减弱减弱靠近靠近远远离离频频率率目录目录热热身体身体验验1.一列波由波源向周一列波由波源向周围传围传播，下列播，下列说说法不正确的是法不正确的是()A介介质质中各中各质质点由近及点由近及远远的的传传播开去播开去B波源的振波源的振动动形式由近及形式由近及远远地地传传播开去播开去C介介质质中各中各质质点只是振点只是振动动而没有迁移而没有迁移D介介质质中各中各质质点振点振动动的能量由近及的能量由近及远远的的传传播开去播开去2(2011高考北京卷高考北京卷)介介质质中有一列中有一列简谐简谐机械波机械波传传播，播，对对于于其中某个振其中某个振动质动质点点()A它的振它的振动动速度等于波的速度等于波的传传播速度播速度B它的振它的振动动方向一定垂直于波的方向一定垂直于波的传传播方向播方向C它在一个周期内走它在一个周期内走过过的路程等于一个波的路程等于一个波长长D它的振它的振动频动频率等于波源的振率等于波源的振动频动频率率目录目录3关于波的关于波的图图象，下列象，下列说说法正确的是法正确的是()A波的波的图图象描述的是波源在一段象描述的是波源在一段时间时间内的振内的振动动情况情况B波的波的图图象描述的是介象描述的是介质质中各中各质质点在某一点在某一时时刻离开平衡位刻离开平衡位置的位移情况置的位移情况C波的波的图图象描述的是介象描述的是介质质中中质质点的运点的运动轨动轨迹迹D任何机械波的任何机械波的图图象都是正弦象都是正弦(余弦余弦)曲曲线线4(2013福建六校福建六校联联考考)关于波的干涉、衍射等关于波的干涉、衍射等现现象，下列象，下列说说法正确的是法正确的是()A有的波只能有的波只能发发生干涉生干涉现现象，有的波只能象，有的波只能发发生衍射生衍射现现象象B产产生干涉生干涉现现象的必要条件之一象的必要条件之一,就是两列波的就是两列波的频频率相等率相等C能能观观察到衍射察到衍射现现象的条件是障碍物的尺寸与波象的条件是障碍物的尺寸与波长长比比较较相差不多或比波相差不多或比波长长更小更小D在干涉在干涉图样图样中，振中，振动动加加强强区域的区域的质质点，其位移始点，其位移始终终保保持最大；振持最大；振动动减弱区域的减弱区域的质质点，其位移始点，其位移始终终保持最小保持最小目录目录5下列关于多普勒效下列关于多普勒效应应的的说说法中，正确的是法中，正确的是()A观观察者察者远远离波源运离波源运动时动时，观观察者接收到的察者接收到的频频率增大率增大B观观察者靠近波源运察者靠近波源运动时动时，观观察者接收到的察者接收到的频频率增大率增大C观观察者减速察者减速远远离波源离波源时时,观观察者接收到的察者接收到的频频率越来越小率越来越小D多普勒效多普勒效应应是机械波所特有的是机械波所特有的现现象象目录目录热热身体身体验验答案与解析答案与解析1解析：解析：选选A.介介质质中的中的质质点并没有随波迁移点并没有随波迁移,所以所以A错误错误.2解析：解析：选选D.波在同一种介波在同一种介质质中中传传播播时时速度恒定，而速度恒定，而质质点点的振的振动动是是变变速运速运动动，A错误错误；纵纵波的波的传传播方向与播方向与质质点的振点的振动动方向平行，方向平行，B错误错误；质质点在一个周期内走点在一个周期内走过过的路程的路程为为振幅振幅的的4倍，与波倍，与波长长无关无关,C错误错误；由于；由于质质点做的是受迫振点做的是受迫振动动,因因此它的振此它的振动频动频率与波源的振率与波源的振动频动频率相同，率相同，D正确正确3解析：解析：选选B.由波的由波的图图象的意象的意义义知知A、C错错B对对；只有；只有简谐简谐波的波的图图象是正弦象是正弦(余弦余弦)曲曲线线，D错错目录目录4解析：解析：选选B.干涉、衍射是波共有的特性，所以干涉、衍射是波共有的特性，所以A错误错误干涉具干涉具备备两波两波频频率相同、波源性率相同、波源性质质相同的条件，相同的条件，B正确当正确当满满足足d时产时产生明生明显显的衍射的衍射现现象，而衍射象，而衍射现现象是一定会象是一定会产产生生的，所以的，所以C错误错误在干涉在干涉图样图样中，位移随中，位移随时间时时间时刻刻发发生生变变化，化，D错误错误5解析：解析：选选B.当当观观察者靠近波源察者靠近波源时时,可以可以观测观测到到频频率增大率增大,当当观观察者察者远远离波源离波源时时，可以，可以观测观测到到频频率减小率减小,因此因此B正确正确,A错误错误；两者；两者远远离的速度越来越小离的速度越来越小,观测观测到的到的频频率越来越大率越来越大,C错错；多普勒效；多普勒效应应是一切波的共性，因此是一切波的共性，因此D错错目录目录一、振一、振动图动图象与波象与波动图动图象的比象的比较较波的振波的振动图动图象与波象与波动图动图象象虽虽然形状相同，但所研究的然形状相同，但所研究的对对象、象、意意义义、特点等有所不同所以，要掌握两者的区、特点等有所不同所以，要掌握两者的区别别及在某些及在某些情况下两者的相互情况下两者的相互转转化化.要点透析直击高考要点透析直击高考振振动图动图象象波波动图动图象象研究研究对对象象某一振某一振动质动质点点沿波沿波传传播方向所有播方向所有质质点点图图象意象意义义某一某一质质点位移随点位移随时时间变间变化化规规律律某某时时刻所有刻所有质质点相点相对对平平衡位置的位移衡位置的位移图图象特点象特点目录目录振振动图动图象象波波动图动图象象图图象信息象信息(1)周期、振幅周期、振幅(2)各各时时刻刻质质点的位移点的位移(3)速度、加速度、加速度的方向速度的方向(1)波波长长、振幅、振幅(2)任意任意一一质质点点该时该时刻的位移刻的位移(3)任意一任意一质质点在点在该时该时刻加速度的方向刻加速度的方向图图象象变变化化随随时间时间推移推移图图象延象延续续，但已有形状不但已有形状不变变随随时间时间推移，推移，图图象沿象沿传传播方向平移播方向平移一个完整一个完整曲曲线对应线对应横坐横坐标标一个周期一个周期一个波一个波长长目录目录即即时时应应用用1(2013三三亚亚调调研研)图图甲甲为为一一列列简简谐谐横横波波在在t0.10s时时刻刻的的波波形形图图，P是是平平衡衡位位置置为为x1m处处的的质质点点，Q是是平平衡位置衡位置为为x4m处处的的质质点点,图图乙乙为质为质点点Q的振的振动图动图象象,则则()At0.10s时时，质质点点Q的速度方向向上的速度方向向上B该该波沿波沿x轴轴正方向正方向传传播播C该该波的波的传传播速度播速度为为40m/sD从从t0.10s到到t0.25s，质质点点P通通过过的路程的路程为为30cm目录目录目录目录目录目录2质质点振点振动动方向与波方向与波传传播方向的互判播方向的互判图图象象方法方法微平移法：沿波的微平移法：沿波的传传播方向将波的播方向将波的图图象象进进行一微小平移行一微小平移,然后由两条波形曲然后由两条波形曲线线来判断来判断由由图图可判定：可判定：t时时刻刻质质点点A振振动动方向向下，方向向下，质质点点B振振动动方向向上，方向向上，质质点点C振振动动方向向下方向向下“上、下坡上、下坡”法：沿着波的法：沿着波的传传播方向看，播方向看，上坡的点向下振上坡的点向下振动动，下坡的点向上振，下坡的点向上振动动，即即“上坡下、下坡上上坡下、下坡上”例如：例如：图图中，中，A点向上振点向上振动动,B点向下振点向下振动动,C点向上振点向上振动动逆向描迹法：逆着波的逆向描迹法：逆着波的传传播方向用播方向用铅铅笔描笔描波形曲波形曲线线，笔，笔头头向上向上动动,质质点的振点的振动动方向向方向向上上,笔笔头头向下向下动动，质质点的振点的振动动方向就向下方向就向下目录目录目录目录目录目录三、干涉加三、干涉加强强点与减弱点的判断方法点与减弱点的判断方法1条件判断法条件判断法振振动频动频率相同、振率相同、振动动情况完全相同的两列波叠加情况完全相同的两列波叠加时时,加加强强、减弱条件如下：减弱条件如下：设设点到两波源的距离差点到两波源的距离差为为r,当当rn(n0,1,2，)时为时为加加强强点，当点，当r(n0,1,2，)时为时为减弱点减弱点2现现象判断法象判断法若某点若某点总总是波峰与波峰是波峰与波峰(或波谷与波谷或波谷与波谷)相遇，相遇，则该则该点点为为加加强强点；若点；若总总是波峰与波谷相遇，是波峰与波谷相遇，则为则为减弱点不能减弱点不能认为认为加加强强点的位移永点的位移永远远最大，减弱点的位移永最大，减弱点的位移永远远最小最小用一条曲用一条曲线线将加将加强强点点连连接起来，接起来，这这条曲条曲线线上的点都是加上的点都是加强强点；把减弱点用曲点；把减弱点用曲线连线连接起来，曲接起来，曲线线上的点都是减弱点上的点都是减弱点加加强强点与减弱点之点与减弱点之间间各各质质点的振幅介于加点的振幅介于加强强点与减弱点的点与减弱点的振幅之振幅之间间目录目录即即时时应应用用3如如图图表表示示两两个个相相干干波波源源S1、S2产产生生的的波波在在同同一一种种均均匀匀介介质质中中相相遇遇图图中中实实线线表表示示波波峰峰，虚虚线线表表示示波波谷谷，c和和f分分别为别为ae和和bd的中点，的中点，则则：(1)在在a、b、c、d、e、f六六点点中中,振振动动加加强强的的点点是是_.振振动动减弱的点是减弱的点是_(2)若两振源若两振源S1和和S2振幅相同，此振幅相同，此时时刻位移刻位移为为零的点是零的点是_目录目录解析：解析：(1)a、e两点分两点分别别是波谷与波谷、波峰与波峰相交的是波谷与波谷、波峰与波峰相交的点，故此两点点，故此两点为为振振动动加加强强点；点；c点点处处在在a、e连线连线上，且从运上，且从运动动的角度分析的角度分析a点的振点的振动动形式恰沿形式恰沿该线传该线传播，故播，故c点是振点是振动动加加强强点，同理点，同理b、d是减弱点，是减弱点，f也是减弱点也是减弱点(2)因因为为S1、S2振幅相同，振振幅相同，振动动最最强强区的振幅区的振幅为为2A，最弱区，最弱区的振幅的振幅为为零，位移零，位移为为零的是零的是b、d.答案：答案：(1)a、c、eb、d、f(2)b、d目录目录考点考点1波的形成和波的形成和传传播播(2012高高考考浙浙江江卷卷)用用手手握握住住较较长长软软绳绳的的一一端端连连续续上上下下抖抖动动，形形成成一一列列简简谐谐横横波波某某一一时时刻刻的的波波形形如如图图所所示示，绳绳上上a、b两两质质点均点均处处于波峰位置于波峰位置.下列下列说说法正确的是法正确的是()Aa、b两点之两点之间间的距离的距离为为半个波半个波长长Ba、b两点振两点振动动开始开始时时刻相差半个周期刻相差半个周期Cb点完成全振点完成全振动动次数比次数比a点多一次点多一次Db点完成全振点完成全振动动次数比次数比a点少一次点少一次考点探究讲练互动考点探究讲练互动例例例例1 1目录目录【解析解析】由由题图题图知知a、b两点之两点之间间的距离的距离为为一个波一个波长长，a、b两点振两点振动动开始开始时时刻相差一个周期，知刻相差一个周期，知A、B错误错误；由波是；由波是向右向右传传播的，知播的，知C错误错误，D正确正确【答案答案】D目录目录考点考点2波波动图动图象和振象和振动图动图象的象的综综合合应应用用(2012高考福建卷高考福建卷)一列一列简谐简谐横波沿横波沿x轴传轴传播，播，t0时时刻的波形如刻的波形如图图甲所示甲所示,此此时质时质点点P正沿正沿y轴负轴负方向运方向运动动,其振其振动图动图象如象如图图乙所示乙所示,则该则该波的波的传传播方向和波速分播方向和波速分别别是是()A沿沿x轴负轴负方向，方向，60m/sB沿沿x轴轴正方向，正方向，60m/sC沿沿x轴负轴负方向，方向，30m/sD沿沿x轴轴正方向，正方向，30m/s例例例例2 2目录目录【答案答案】A目录目录考点考点3波的干涉波的干涉波波源源S1和和S2振振动动方方向向相相同同，频频率率均均为为4Hz，分分别别置置于于均均匀匀介介质质中中x轴轴上上的的O、A两两点点处处，OA2m,如如图图所所示示.两两波波源源产产生生的的简简谐谐横横波波沿沿x轴轴相相向向传传播播，波波速速为为4m/s.已已知知两两波源振波源振动动的初始相位相同求：的初始相位相同求：(1)简谐简谐横波的波横波的波长长；(2)OA间间合振合振动动振幅最小的点的位置振幅最小的点的位置例例例例3 3目录目录【答案答案】见见解析解析目录目录易易错错辨析辨析忽忽视视波的双向性和周期性造成波的双向性和周期性造成错错解解技法提炼思维升华技法提炼思维升华目录目录目录目录【答案答案】B目录目录【真知灼真知灼见见】1.造成波造成波动问题动问题多解的主要因素有：多解的主要因素有：(1)周期性周期性时间时间周期性：周期性：时间间时间间隔隔t与周期与周期T的关系不明确的关系不明确.空空间间周期性：波周期性：波传传播距离播距离x与波与波长长的关系不明确的关系不明确.(2)双双向性向性,传传播方向双向性：波的播方向双向性：波的传传播方向不确定播方向不确定.振振动动方方向双向性：向双向性：质质点振点振动动方向不确定方向不确定.2.解答此解答此类问题类问题，首先要考，首先要考虑虑波波传传播的播的“双向性双向性”，例如，例如，nT 时时刻向右刻向右传传播的波形和播的波形和nT 时时刻向左刻向左传传播播的波形相同的波形相同.其次要考其次要考虑虑波波传传播的播的“周期性周期性”，时间时间、传传播距播距离都要写成周期、波离都要写成周期、波长长的整数倍加的整数倍加“零零头头”的形式的形式.3.计计算波速既可算波速既可应应用用vf或或v/T,也可以也可以应应用用vx/t.目录目录知能演练轻巧夺冠知能演练轻巧夺冠目录目录本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放