高考物理总复习机械运动光学第2讲机械波及其图象选修市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.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,*,*,*,第2讲机械涉及其图象,【考纲解读】1.知道机械波特点和分类；2.掌握波速、波长和频率关系，会分析波图象；3.了解波干涉、衍射现象和多普勒效应，掌握波干涉和衍射条件,1/46,一、机械波,1,形成条件：有发生机械振动_；有传输_，如空气、水等,2传输特点：传输振动形式、传递_、传递信息；质点不随波迁移,3分类：横波，振动方向与传输方向_；纵波，振动方向与传输方向在同一直线上,考点O讲堂梳理自查,波源,介质,能量,垂直,2/46,相同,波源,介质,3/46,三、机械波图象,1,图象：在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点_，用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置_，连接各位移矢量末端，得出曲线即为波图象，简谐波图象是正弦(或余弦)曲线,2物理意义：某一时刻介质中各质点相对_位移,四、波衍射和干涉,1,波衍射定义：波能够绕过障碍物继续传输现象,2发生显著衍射条件：只有缝、孔宽度或障碍物尺寸跟波长_，或者_时，才会发生显著衍射现象,平衡位置,位移,平衡位置,相差不多,小于波长,4/46,3波叠加原理：几列波相遇时能保持各自运动状态，继续传输，在它们重合区域里，介质质点同时参加这几列波引发振动，质点位移等于这几列波单独传输时引发位移矢量和,4波干涉,(1)定义：频率相同两列波叠加时，一些区域振动_、一些区域振动_，这种现象叫波干涉,(2)条件：两列波频率相同,5干涉和衍射是波特有现象，波同时还能够发生反射、折射,五、多普勒效应,因为波源与观察者相互_或者相互_时，接收到波_与波源频率不相等现象,加强,减弱,靠近,远离,频率,5/46,1,对振动和波关系考查,(多项选择),关于振动和波关系，以下说法中正确是(),A振动是波成因，波是振动传输,B振动是单个质点展现运动现象，波是许多质点联合起来展现运动现象,C波传输速度就是质点振动速度,D波源停顿振动时，波马上停顿传输,【答案】,AB,6/46,【答案】,AB,7/46,3,对振动图象和波动图象考查,(多项选择),关于振动图象和波图象以下说法中正确是(),A振动图象研究是一个质点在振动过程中位移随时间改变，而波图象研究是某一时刻在波传输方向上各个质点在空间分布,B振动图象形状不随时间改变，而波图象形状随时间而改变,C简谐运动图象和简谐波图象其形状都是正弦(或余弦)曲线,D振动图象图线实质是振动质点所经过路径形状，波图象其图线实质是某一时刻各个质点连线形状,【答案】,ABC,8/46,4,对波动图象考查,(多项选择),如图所表示为一列横波在某时刻波形图已知波由右向左传输，以下说法中正确是(),A质点,D,运动方向向下，质点,B,运动方向向上,B质点,C,比质点,B,先回到平衡位置,C此时质点,C,速度、加速度均为零,D,C与,G,两质点运动方向一直相反,【答案】,ABD,9/46,10/46,1波传输方向与质点振动方向互判方法,(1)已知波传输方向和某时刻图象判断各质点振动方向,考点1波形成与传输,11/46,12/46,(2)当已知质点振动方向判断波传输方向时，仍应用上述方法，只不过是上述方法逆向思维,13/46,14/46,15/46,例1,一列简谐横波沿,x,轴传输，,t,0时刻波形如图甲所表示，此时质点,P,正沿,y,轴负方向运动，其振动图象如图乙所表示，则该波传输方向和波速分别是(),A沿,x,轴负方向，60 m/sB沿,x,轴正方向，60 m/s,C沿,x,轴负方向，30 m/sD沿,x,轴正方向30 m/s,16/46,思绪剖析,：,由波动图象可读出波长；由振动图象可读出周期；由,P,点振动方向可确定波传输方向,【答案】,A,17/46,练1,(年天津卷),平衡位置处于坐标原点波源,S,在,y,轴上振动，产生频率为50 Hz简谐横波向,x,轴正、负两个方向传输，波速均为100 m/s.平衡位置在,x,轴上,P,、,Q,两个质点随波源振动着，,P,，,Q,x,轴坐标分别为,x,P,3.5 m，,x,Q,3 m当,S,位移为负且向,y,方向运动时，,P,，,Q,两质点(),A位移方向相同、速度方向相反,B位移方向相同、速度方向相同,C位移方向相反、速度方向相反,D位移方向相反、速度方向相同,【答案】,D,18/46,19/46,准确、快速地处理图象问题，必须做到以下几点：,1首先观察坐标轴，了解图象描述各物理量之间关系,2看图形特点，结合已学知识，明确图形所描述对象,3知道截距、面积、斜率、点、线等物理意义,20/46,考点2 振动图象与波动图象综合应用,21/46,图象,振动图象,波动图象,图象信息,振动周期、振幅,某一质点在各时刻位移,各时刻速度、加速度方向,波长、振幅,该时刻任意质点位移和加速度方向,传输方向、振动方向互判,图象改变,随时间推移，图象延续，但已经有形状不变,随时间推移，波形沿传输方向平移,一完整曲线占横坐标距离,表示一个周期,表示一个波长,22/46,23/46,A在,t,0.10 s时，质点,Q,向,y,轴正方向运动,B在,t,0.25 s时，质点,P,加速度方向与,y,轴正方向相同,C从,t,0.10 s到,t,0.25 s，该波沿,x,轴负方向传输了6 m,D从,t,0.10 s到,t,0.25 s，质点,P,经过旅程为30 cm,E质点,Q,做简谐运动表示式为,y,0.10 sin 10,t,m,思绪剖析,：,(1)波形图要有振动时刻相对应，从图乙上得到在,t,0.10 s振动方向，从而得到波传输方向；(2)怎样计算质点,P,经过旅程？,【答案】,BCE,24/46,25/46,26/46,A波速为0.5 m/s,B波传输方向向右,C02 s时间内，,P,运动旅程为8 cm,D02 s时间内，,P,向,y,轴正方向运动,E当,t,7 s时，,P,恰好回到平衡位置,【答案】,ACE,27/46,28/46,“,一,分、一看、二找,”,巧解波动与振动图象问题,1,分清振动图象与波动图象只要看清横坐标即可，横坐标为,x,则为波动图象，横坐标为,t,则为振动图象,2看清横、纵坐标单位尤其要注意单位前数量级,3找准波动图象对应时刻,4找准振动图象对应质点,29/46,考点3 波干涉现象中加强点、减弱点判断,30/46,31/46,32/46,【答案】,(1)加强30,33/46,练3(多项选择),两列振动方向相同、振幅分别为,A,1,和,A,2,相干简谐横波相遇以下说法正确是(),A波峰与波谷相遇处质点振幅为|,A,1,A,2,|,B波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置位移一直为,A,1,A,2,C波峰与波谷相遇处质点位移总是小于波峰与波峰相遇处质点位移,D波峰与波峰相遇处质点振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点振幅,【答案】,AD,34/46,【解析】,空间某一质点位移等于两列波同时在该点引发位移矢量和，对于相干波源在某一点是加强点，说明两列波在该点振动方向一直一致，但该质点位移不是一直不变，选项B错误；波峰和波谷相遇处点是减弱点，两列波在该点振动方向一直相反，但其合位移不一定总小于加强点位移，选项C错误；加强点处质点振幅为A,1,A,2,，减弱点处质点振幅为|,A,1,A,2,|，选项A、D正确,35/46,加强与减弱并不是指位移振动加强点位移并不是一直处于最大值，振动减弱点位移并不是一直处于最小值，它们位移大小和方向都随时间作周期性改变所以，判断某质点振动是否加强，要看振幅是否增加，而不是以其某一时刻位移大小来判断,36/46,热点题组一波形成与传输,1,(年昆明月考),用手握住较长软绳一端连续上下抖动，形成一列简谐横波某一时刻波形如图所表示，绳上,a,，,b,两质点均处于波峰位置以下说法正确是(),A,a,、,b,两点之间距离为半个波长,B,a,、,b,两点振动开始时刻相差半个周期,C,b,点完成全振动次数比,a,点多一次,D,b,点完成全振动次数比,a,点少一次,【答案】,D,模拟精选 组合专练,37/46,【解析】,ab,两点是波上相邻两波峰，其间距为一个波长，波在传输是在一个周期里传输一个波长，所以波前端从,a,到,b,需要一个周期时间，,a,质点比,b,质点提前一个周期起振，所以,b,比,a,完成全振动少一次,38/46,39/46,A,t,0时质点,a,速度比质点,b,大,B,t,0时质点,a,加速度比质点,b,小,C图乙能够表示质点,a,振动,D图乙能够表示质点,b,振动,【答案】,D,【解析】,由图甲得,t,0时刻，,a,在波峰，速度为零，,b,在平衡位置，速度最大，故选项A错误由图甲得,t,0时刻，质点,a,回复力最大，加速度比质点,b,大，故选项B错误；由振动图象图乙得,t,0时刻，该质点位于平衡位置，且含有向下最大速度，可表示质点,b,振动，故选项C错误，D正确,40/46,3,(年枣阳月考),如图所表示，甲为,t,1 s时某横波波形图象，乙为该波传输方向上某一质点振动图象，距该质点,x,0.5 m处质点振动图象可能是(),【答案】,A,41/46,热点题组三波多解问题,4,(多项选择)(年厦门模拟),一列简谐横波沿直线传输，该直线上平衡位置相距9 m,a,，,b,两质点振动图象以下列图所表示以下描述该波图象可能正确是(),42/46,【答案】,AC,43/46,5,(年三明模拟),一列简谐横波在,t,0时刻波形如图中实线所表示，,t,0.02 s时刻波形如图中虚线所表示若该波周期,T,大于0.02 s，则该波传输速度可能是(),A2 m,/sB3 m/,s,C4 m,/sD5 m/,s,【答案】,B,44/46,45/46,46/46,