第二章 机械波复习课 课件（沪科版选修3-4）.ppt

* 第2章 阶段复习课 一、机械波 1.机械波是机械振动在介质中的传播. 2.机械波的形成有两个条件 3.机械波传播的是波源的振动形式.介质中各质点并不随波迁移，而是在自己的平衡位置附近振动，各质点都做受迫振动，其振动的频率(或周期)都与波源的频率(或周期)相同，各质点的起振方向都与波源相同，但不同步，离波源越远的质点，振动越滞后. 波源(振源) 介质 4.机械波传播的是波源提供的能量. 5.机械波传播的是波源的信息. 6.机械波是一种“集体运动”,波的形成离不开介质中大量质点的集体振动,个别质点的振动不能形成波. 二、横波和纵波 1.按质点的振动方向与波的传播方向的关系,可把机械波分成横波和纵波. (1)横波 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，叫做横波.在横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下去的最低处叫做波谷，横波在传播时呈现出凹凸相间的波形. (2)纵波 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫做纵波.在纵波中，质点分布最密的位置叫做密部，质点分布最疏的位置叫做疏部. 2.横波只能在固体中传播,而纵波可以在固、液、气三种状态的物质中传播. 3.纵波和横波可同时存在于同一种介质中,如地震波,既有横波，又有纵波，横波和纵波同时在地壳中传播. 三、波长、频率和波速 1.波长 (1)波长是在波动中,对平衡位置的位移总是相同的两个相邻质点间的距离. (2)在横波中,两个相邻的波峰(或波谷)间的距离等于波长.在纵波中,两个相邻的密部(或疏部)间的距离等于波长. (3)经过一个周期,振动在介质中传播的距离等于波长. 2.波的频率(或周期) (1)波的频率(或周期)就是波源的频率(或周期),也就是各质点 的频率(或周期). (2)波的频率(或周期)由波源决定,与介质无关. 3.波速 (1)波速是表示振动在介质中传播快慢的物理量,它等于单位时 间内振动向外传播的距离,即v= . (2)波速的公式表示:v= =λf,此公式不但适合机械波,其他的 波仍适用. 四、多普勒效应 1.多普勒效应 由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的频率发生变化的现象. 2.多普勒效应产生的原因 (1)波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的完整波的个数是一定的，观察者观测到的频率等于波源振动的频率. (2)波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的完整波的个数增加，观察者观测到的频率大于波源的频率，即观察到的频率变大. (3)波源与观察者相互远离时，观察到的频率变小. 五、简谐振动与简谐波动的比较 六、干涉和衍射的比较 七、发生多普勒效应的几种情况比较 ①物质中 ②波源 ③物质 ④能量 ⑤信息 ⑥迁移 ⑦垂直 ⑧同一直线 ⑨v=λf ⑩ ?某一时刻 ?任意时刻 ?等于 ? ?加强 ?减弱 ?频率 ?障碍物 ?小孔 ?波长小或差不多 一、质点的振动方向与波的传播方向的互判 方法 图像 微平移法：沿波的传播方向将波的图像进 行一微小平移，然后由两条波形曲线来判断. 例如：波沿x轴正方向传播，t时刻波形曲 线如图中实线所示.将其沿v的方向移动一 微小距离Δx，获得如图中虚线所示的图线. 可以判定：t时刻质点A振动方向向下，质 点B振动方向向上，质点C振动方向向下. 方法 图像 “上、下坡”法:沿着波的传播方向看，上坡 的点向下振动，下坡的点向上振动，即“上坡 下振、下坡上振”. 例如：在图中，A点向上振动，B点向下振动， C点向上振动. 逆向描迹法:逆着波的传播方向用铅笔描波形 曲线，笔头向上动，质点的振动方向向上， 笔头向下动，质点的振动方向就向下. 方法 图像 同侧法 质点的振动方向与波的传播方向在波的图像的同一侧.如图所示. 【典例1】简谐横波某时刻的波形图如图所示，由此图可知( ) A.若质点a向下运动，则波是从左向右传播的 B.若质点b向上运动，则波是从左向右传播的 C.若波从右向左传播，则质点c向下运动 D.若波从右向左传播，则质点d向上运动 【规范解答】选B、D.方法一：“特殊点法” 若质点a向下运动，则质点a是由其右侧邻近质点带动的，波源位于右侧，波向左传播，故A错误，同理，B正确；若波从右向左传播，则质点c、d均应由其右侧邻近质点带动，其右侧质点位于c、d上方，所以质点c、d均向上运动，故C错误，D正确. 方法二：“微平移法” 若质点a向下运动，下一时刻a的位移比此刻位移略小，则下一时刻波形如图中虚线所示，可见波从右向左传播，选项A错误，同理可判定选项B正确；若波从右向左传播，虚线波就可看成下一时刻的波形，由图可见质点c、d均向上运动，故选项C错误，D正确. 【变式训练】如图甲所示是t=1.0 s时向x轴负方向传播的平