高考物理总复习选考部分机械振动机械波光电磁波相对论简介基础课2机械波市赛课公开课一等奖省名师优质课获.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,基础课2机械波,1/48,机械波横波和纵波,知识排查,机械振动,定义,在介质中传输形成机械波,产生条件,(1),；,(2),形成原因,介质中质点受波源或邻近质点驱动做 振动,分类,横波,振动方向与传输方向 波，如绳波,纵波,振动方向与传输方向 波，如声波,波源,介质,受迫,垂直,平行,2/48,波速、波长和频率关系,1.,波长,：在波动中，振动相位总是,两个相邻质点间距离。,2,.,频率,f,：与,振动频率相等。,3,.,波速,v,：,波在介质中传输速度。,4,.,波速与波长和频率关系：,v,。,相同,波源,f,3/48,波图象,1.,坐标轴意义,：横坐标表示在波传输方向上各质点,，纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置,。,2,.,图象物理意义：,某一时刻介质中各质点相对,位移。,图,1,4/48,波干涉和衍射现象多普勒效应,1.,波干涉和衍射,波干涉,波衍射,条件,两列波频率必须,显著条件：障碍物或孔 比波长小或相差不多,现象,形成加强区和减弱区相互隔开稳定,波能够绕过 或孔继续向前传输,相同,尺寸,干涉图样,障碍物,5/48,2.,多普勒效应,(1),条件：声源和观察者之间有,。,(2),现象：观察者感到,发生改变。,(3),实质：声源频率,，观察者接收到频率,。,相对运动,频率,不变,改变,6/48,小题速练,1,.,思索判断,(1),在机械波传输中，各质点随波传输而迁移。,(,),(2),机械波频率等于振源振动频率。,(,),(3),机械波传输速度与振源振动速度相等。,(,),(4),质点振动方向总是垂直于波传输方向。,(,),(5),在一个周期内，沿着波传输方向，振动在介质中传输一个波长距离。,(,),(6),机械波在介质中传输速度由介质本身决定。,(,),(7),火车鸣笛减速向我们驶来时，我们听到笛声频率将比声源发声频率低。,(,),答案,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),7/48,2,.,(,多项选择,),一列沿,x,轴正方向传输简谐横波在t,0,时刻波形如图,2,所表示，质点,P,x,坐标为,3 m,。已知任意振动质点连续,2,次经过平衡位置时间间隔为,0.4 s,。以下说法正确是,(,),A,.,波速为,4 m/s,B,.,波频率为,1.25 Hz,C,.,x,坐标为,15 m,质点在,t,0.6 s,时恰好位于波谷,D,.,x,坐标为,22 m,质点在,t,0.2 s,时恰好位于波峰,E,.,当质点,P,位于波峰时，,x,坐标为,17 m,质点恰好位于波谷,图,2,8/48,答案,BDE,9/48,波传输与波速公式应用,10/48,11/48,1,.,(,贵州遵义航天高级中学模拟,),(,多项选择,),一简谐横波沿,x,轴负向传输，,t,时刻波形如图,3,所表示，则该时刻,(,),图,3,12/48,答案,ADE,13/48,2,.,(,山西五校四联,)(,多项选择,),沿,x,轴传输一列简谐横波在,t,0,时刻波形如图,4,所表示，两质点,M,、,N,横坐标分别为,x,1,1.5 m,和,x,2,2.5 m,，,t,0,时刻质点,M,运动方向沿,y,轴负方向。若从,t,0,时刻开始，经,0.25 s,质点,N,第一次抵达平衡位置，则,(,),A,.,该列波沿,x,轴负方向传输,B,.,该列波周期为,1 s,C,.,该列波波速为,2 m/s,D,.,1 s,末，质点,M,运动方向沿,y,轴负方向,E.0,1 s,内，质点,N,经过旅程等于,8 cm,图,4,14/48,答案,ACE,15/48,3.,一列沿,x,方向传输简谐横波，在,t,0,时刻波形如图,5,所表示，质点振动振幅为,10 cm,。,P,、,Q,两点坐标分别为,(,1,，,0),和,(,9,，,0),，已知,t,0.7 s,时，,P,点第二次出现波峰。,(1),这列波传输速度多大？,(2),从,t,0,时刻起，经过多长时间,Q,点第一次出现波峰？,(3),当,Q,点第一次出现波峰时，,P,点经过旅程为多少？,图,5,16/48,解析,(1),由题意可知该波波长为,4 m,，,P,点与最近波峰水平距离为,3 m,，距离下一个波峰水平距离为,7 m,Q,点第一次出现波峰时质点,P,振动了,t,2,0.9 s,当,Q,点第一次出现波峰时，,P,点经过旅程,s,0.9 m,。,答案,(1)10 m/s,(2)1.1 s,(3)0.9 m,(2),Q,点与最近波峰水平距离为,11 m,17/48,波传输方向与质点振动方向互判方法,内容,图象,“,上下坡,”,法,沿波传输方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动,“,同侧,”,法,波形图上某点表示传输方向和振动方向箭头在图线同侧,“,微平移,”,法,将波形沿传输方向进行微小平移，再由对应同一x坐标两波形曲线上点来判断振动方向,18/48,振动图象和波图象关联分析,求解波动图象与振动图象综合类问题可采取,“,一分、一看、二找,”,方法,19/48,1,.,(,河北石家庄调研,),(,多项选择,),如图,6,甲为一列简谐横波在某一时刻波形图，图乙为介质中,x,2 m,处质点,P,以此时刻为计时起点振动图象。以下说法正确是,(,),图,6,20/48,A,.,这列波传输方向是沿,x,轴正方向,B,.,这列波传输速度是,20 m/s,C,.,经过,0.15 s,，质点,P,沿,x,轴正方向传输了,3 m,D,.,经过,0.1 s,，质点,Q,运动方向沿,y,轴正方向,E,.,经过,0.35 s,，质点,Q,距平衡位置距离小于质点,P,距平衡位置距离,21/48,答案,ABE,22/48,2,.,(,江西南昌一模,)(,多项选择,),图,7,甲为一列简谐横波在,t,0,时刻波形图，,P,是平衡位置在,x,1 m,处质点，,Q,是平衡位置在,x,4 m,处质点，图乙为质点,Q,振动图象，则以下说法正确是,(,),图,7,23/48,A,.,这列波波长是,8 m,，周期是,0.20 s,，振幅是,10 cm,B,.,在,t,0,时刻，质点,Q,向,y,轴正方向运动,C,.,从,t,0,到,t,0.25 s,，该波沿,x,轴负方向传输了,6 m,D,.,从,t,0,到,t,0.25 s,，质点,P,经过旅程为,0 cm,E,.,质点,Q,简谐运动表示式为,y,0.1sin 10,t,(m),24/48,答案,ABE,25/48,3,.,(,安徽江南十校联考,),(,多项选择,),一简谐机械横波沿,x,轴负方向传输，已知波波长为,8 m,，周期为,2 s,，,t,1 s,时刻波形如图,8,甲所表示，,a,、,b,是波上两个质点。图乙是波上某一点振动图象。则以下说法正确是,(,),图,8,26/48,A,.,图乙能够表示,d,质点振动,B,.,图乙能够表示,b,质点振动,C,.,a,、,b,两质点在,t,1.5 s,时速度大小相同,D,.,该波传输速度为,v,4 m/s,E,.,t,0,时,b,质点速度沿,y,轴正方向,27/48,答案,ADE,28/48造成波动问题多解主要原因有,1,.,周期性,(1),时间周期性：时间间隔,t,与周期,T,关系不明确。,(2),空间周期性：波传输距离,x,与波长,关系不明确。,2,.,双向性,(1),传输方向双向性：波传输方向不确定。,(2),振动方向双向性：质点振动方向不确定。,3,.,波形隐含性形成多解,在波动问题中，往往只给出完整波形一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于隐含状态。这么，波形就有各种情况，形成波动问题多解性。,波多解问题,29/48,【典例】,全国卷,，34(1),(,多项选择,),如图,9,，一列简谐横波沿,x,轴正方向传输，实线为,t,0,时波形图，虚线为,t,0.5 s,时波形图。已知该简谐波周期大于,0.5 s,。关于该简谐波，以下说法正确是,(,),A,.,波长为,2 m,B,.,波速为,6 m/s,C,.,频率为,1.5 Hz,D,.,t,1 s,时，,x,1 m,处质点处于波峰,E,.,t,2 s,时，,x,2 m,处质点经过平衡位置,图,9,30/48,答案,BCE,31/48,32/48,1,.,(,河北唐山一模,),(,多项选择,),如图,10,所表示为一列向左传输横波图象，图中实线表示,t,时刻波形，虚线表示又经,t,0.2 s,时刻波形，已知波长为,2 m,，以下说法正确是,(,),图,10,33/48,答案,BCE,34/48,2,.,(,武汉市模拟,),(,多项选择,),如图,11,所表示，有一列减幅传输简谐横波，,x,0,与,x,75 m,处,A,、,B,两个质点振动图象分别如图中实线与虚线所表示。则这列波,(,),A,.,A,点处波长是,10 cm,，,B,点处波长是,5 cm,B,.,周期一定都是,210,2,s,C,.,t,0.012 5 s,时刻，两质点振动速度方向相反,D,.,传输速度一定是,600 m/s,E,.,A,质点振幅是,B,质点振幅,2,倍,图,11,35/48,答案,BCE,36/48,3,.,(,湖南长沙四县,3,月模拟,),(,多项选择,),一列简谐横波在,t,0,时刻波形图如图,12,实线所表示，从此刻起，经,0.2 s,波形图如图虚线所表示，若波传输速度为,5 m/s,，则,(,),图,12,37/48,A,.,这列波沿,x,轴正方向传输,B,.,t,0,时刻质点,a,沿,y,轴正方向运动,C,.,若此波碰到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所碰到简谐横波频率为,1.25 Hz,D,.,x,2 m,处质点位移表示式为,y,0.4sin(2.5,t,)(m),E,.,从,t,0,时刻开始质点,a,经,0.4 s,经过旅程为,0.8 m,38/48,答案,CDE,39/48,1,.,波干涉中振动加强点和减弱点判断,波干涉、衍射、多普勒效应,40/48,2,.,多普勒效应成因分析,(1),接收频率：观察者接收到频率等于观察者在单位时间内接收到完全波个数。,(2),波源与观察者假如相互靠近，观察者接收到频率增大。,(3),波源与观察者假如相互远离，观察者接收到频率减小。,(4),波源和观察者假如相对静止，观察者接收到频率等于波源频率。,41/48,1,.,(,多项选择,),如图,13,所表示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同两列简谐横波波峰和波谷，此刻，,M,是波峰与波峰相遇点。设这两列波振幅均为,A,，则以下说法正确是,(,),A,.,此时刻位于,O,处质点正处于平衡位置,B,.,P,、,N,两处质点一直处于平衡位置,C,.,伴随时间推移，,M,处质点将向,O,处移动,D,.,从此时刻起，经过四分之一周期，,M,处质点抵达平衡位置，此时位移为零,E,.,O,、,M,连线中点是振动加强点，其振幅为,2,A,图,13,42/48,解析,此时刻位于,O,处质点正处于波谷与波谷相遇点，不在平衡位置，选项,A,错误；,P,、,N,两处质点处于波峰和波谷相遇点，两列波在这两处位移一直相反，合位移为,0,，选项,B,正确；质点并不随波迁移，选项,C,错误；从此时刻起，经过四分之一周期，两列波在,M,点振动均到达平衡位置，合位移为零，选项,D,正确；,O,、,M,连线中点是振动加强区点，其振幅为,2,A,，选项,E,正确。,答案,BDE,43/48,2,.,(,四川绵阳二诊)(,多项选择,),一频率为,600 Hz,声源以,20 rad/s,角速度沿二分之一径为,0.8 m,圆周,(,圆心为,O,点,),做匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远,P,点且相对于圆心静止，如图,14,所表示，则观察者接收到,(,),A,.,声源在,A,点时发出声音频率大于,600 Hz,B,.,声源在,B,点时发出声音频率等于,600 Hz,C,.,声源在,C,点时发出声音频率等于,600 Hz,D,.,声源在,C,点时发出声音频率小于,600 Hz,E,.,声源在,D,点时发出声音频率小于,600 Hz,图,14,44/48,解析,依据多普勒效应，当声源和观察者相向运动时，观察者接收到频率大于声源频率，当声源和观察者反向运动时，观察者接收到频率小于声源频率，将声源运动至,A,、,B,、,C,、,D,四个点时相对于观察者速度方向标出来，,A,点有靠近观察者趋势，,C,点有远离观察者趋势，声源在,B,、,D,两点速度方向垂直,O,点与观察者连线，故选项,A,、,B,、,D,正确，,C,、,E,错误。,答案,ABD,45/48,3,.,(,多项选择,),在坐标原点波源产生一列沿,x,轴正方向传输简谐横波，波速,v,200 m/s,。已知,t,0,时，波刚好传输到,x,40 m,处，如图,15,所表示，在,x,400 m,处有一接收器,(,图中未画出,),，则以下说法正确是,(,),图,15,46/48,A,.,波源开始振动时方向沿,y,轴正方向,B,.,从,t,0,开始经过,0.15 s,，,x,40 m,处质点运动旅程为,0.6 m,C,.,接收器在,t,1.8 s,时才能接收到此波,D,.,若波源向,x,轴负方向运动，依据多普勒效应，接收器接收到波源频率可能为,11 Hz,E,.,若该波与另一列频率为,10 Hz,、波源在,x,350 m,处沿,x,轴负方向传输简谐横波相遇，能够产生稳定干涉图样,47/48,答案,BCE,48/48,