选修3-4.1.2机 械 波.ppt

孔隆教育 孔隆教育 d.只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能. 解决此类问题时，往往采用从特殊到一般的思维方法，即找到一个周期内满足条件的特例，在此基础上，如知时间关系，则加nT；如知空间关系，则加nλ. (3)波形的隐含性形成多解: 在波动问题中，往往只给出完整波形的一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于隐含状态.这样，波形就有多种情况，形成波动问题的多解性. 波的干涉现象 【例证3】(1)如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷.设两列波的振幅均为5 cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1 m/s 和0.5 m.C点是BE连线的中点，下列说法中不正确的是( ) A.C、E两点都保持静止不动 B.图示时刻A、B两点的竖直高度差为20 cm C.图示时刻C点正处于平衡位置且向水面以上运动 D.从图示的时刻起经0.25 s，B点通过的路程为20 cm (2)如图所示,横波1沿BP方向传播,B点 的振动图象如图甲所示;横波2沿CP方 向传播,C点的振动图象如图乙所示.P 与B相距40 cm,P与C相距50 cm,波速 都为20 cm/s.两横波在P处相遇,两横波振动方向相同,P点振幅为______________cm. 【解题指南】解答本题应注意以下四点： (1)理解振动加强和振动减弱特点; (2)明确振动加强点的振幅为两列波的振幅之和; (3)利用波的干涉现象加强点与减弱点的判断条件判断P点的振动情况; (4)根据P点的振动情况确定P点的振幅. 【自主解答】(1)选A.由波的干涉知识可知题图中的质点A、B、 E的连线处波峰和波峰或波谷和波谷叠加,是加强区，过D、F的 连线处和过P、Q的连线处波峰和波谷叠加是减弱区.C、E两点是 振动的加强点，不可能静止不动.所以选项A是错误的.在图示时 刻，A在波峰，B在波谷，它们的振动是加强的，振幅均为两列 波的振幅之和，均为10 cm，此时的高度差为20 cm，所以B选项 正确.A、B、C、E均在振动加强区，且在同一条直线上，由题图 可知波是由E处向A处传播，在图示时刻的波 形图线如图所示，由图可知C点向水面以上 运动，所以C选项正确.波的周期T= = 0.5 s，经过0.25 s，即经过半个周期,在半个周期内，质点 的路程为振幅的2倍，所以振动加强点B的路程为20 cm，D选项 正确,故选A. (2)P点到两个波源的距离差Δr= =50 cm-40 cm=10 cm, 由题图可知T=1 s,波长λ=vT=20 cm,所以Δr= ,由两波源的振 动图象可知,两波源的振动情况相反,所以P点应为振动加强点, 所以P点的振幅A=A1+A2=30 cm+40 cm=70 cm. 答案：(1)A (2)70 【总结提升】波的干涉现象中加强点、减弱点的两种判断方法 (1)公式法： 某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr. ①当两波源振动步调一致时 若Δr=nλ(n=0,1,2,…)，则振动加强； 若Δr=(2n+1) (n=0,1,2,…)，则振动减弱. ②当两波源振动步调相反时 若Δr=(2n+1) (n=0,1,2,…)，则振动加强； 若Δr=nλ(n=0,1,2,…)，则振动减弱. (2)图象法： 在某时刻的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间. 1.(2011·北京高考)介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点( ) A.它的振动速度等于波的传播速度 B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向 C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D.它的振动频率等于波源的振动频率 【解析】选D.简谐机械波在介质中的各质点都做简谐运动，由振动和波的关系可知：质点的振动速度是质点运动的速度，而波的传播速度是指“振动”这种形式的传播速度，A错误；横波的振动方向垂直于波的传播方向，而纵波的振动方向与波的传播方向在一条直线上，B错误；简谐机械波在介质中的各质点一个周期内走过的路程等于四倍振幅，而波一个周期传播的距离等于一个波长，C错误；简谐机械波在介质中的各质点做简谐运动的频率都相等，都等于波源的振动频率，所以D正确. 2.(2011·上海高考)两波源S1、 S2在水槽中形成的波形如图所 示,其中实线表示波峰,虚线表 示波谷,则( ) A.在两波相遇的区域中会产生干涉 B.在两波相遇的区域中不会产生干涉 C.a点的振动始终加强 D.a点的振动始终减弱 【解析】选B.从图中看,两