高考物理一轮总复习精品课件 第7章 机械振动和机械波 第2讲 机械波.ppt

二、波的干涉和衍射现象多普勒效应1.波的干涉和衍射项目波的干涉波的衍射条件两列波的频率必须相同?衍射无条件,明显衍射有条件明显条件:障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多?现象形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样?波能够绕过障碍物或孔继续向前传播?2.多普勒效应(1)条件:声源和观察者之间有相对运动。?(2)现象:观察者感到频率发生变化。?(3)实质:声源频率不变,观察者接收到的频率变化。?易错辨析·判一判(7)火车鸣笛减速向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低。(×)(8)两列波发生干涉时,加强区的质点一直处于最大位移处。(×)研考点精准突破考点一波的传播与图像(自主探究)1.波的图像信息(1)直接读取振幅A和波长λ,以及该时刻各质点的位移。(2)确定某时刻各质点加速度的方向,并能比较其大小。(3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向。3.波的传播方向与质点的振动方向的判断方法对点演练1.(2022辽宁卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻的波形如图所示,关于质点P的说法正确的是()A.该时刻速度沿y轴正方向B.该时刻加速度沿y轴正方向答案A解析波沿x轴正向传播,由“同侧法”可知,该时刻质点P的速度方向沿y轴正方向,由简谐运动中加速度与位移的关系知加速度沿y轴负方向,选项A正确,B错误;在该时刻质点P不在特殊位置,则在周期内的路程不一定等于A,选项C错误;质点只能在自己平衡位置附近振动,而不随波迁移,选项D错误。2.(多选)图甲中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇到人体组织会产生不同程度的反射,探头接收到的超声波信号由计算机处理,从而形成B超图像。图乙为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像,t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107Hz。下列说法正确的是()A.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4×103m/sB.质点M开始振动的方向沿y轴正方向C.t=1.25×10-7s时质点M运动到横坐标x=3.5×10-4m处D.0~1.25×10-7s内质点M的路程为2mm答案AD解析由题图乙知波长λ=14×10-2mm=1.4×10-4m,由v=λf得波速v=1.4×10-4m×1×107Hz=1.4×103m/s,故A正确;由上下坡法可得,质点M开始振动的方向沿y轴负方向,故B错误;质点M只会在自己的平衡位置周期考点二波的图像与振动图像的关联应用(师生共研)两种图像的比较比较项振动图像波的图像图像变化随时间推移,图像延续,但已有形状不变随时间推移,图像沿传播方向平移类比理解记录一个人在一段时间内活动的录像带记录在某时刻许多人的动作的集体照图像信息(1)质点的振动周期;(2)质点的振幅;(3)各时刻质点的位移;(4)各时刻的速度、加速度方向(1)波长、振幅;(2)任意一质点在该时刻的位移;(3)任意一质点在该时刻的加速度方向;(4)传播方向、振动方向的互判典例1.(2022河北模拟预测)图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为该波中平衡位置坐标为x=6m处质点P的振动图像,则下列说法正确的是()A.该波的传播方向沿x轴正方向B.在t=0.5s时刻,图甲中质点P相对平衡位置的位移为10cmC.在t=1s时刻,平衡位置在x=5m处的质点的位移为10cmD.从t=0时刻开始至t=6s时刻结束,在这段时间内,平衡位置在x=5m处的质点通过的路程为120cm答案D对点演练3.(多选)(2022山东卷)一列简谐横波沿x轴传播,平衡位置位于坐标原点的质点振动图像如图所示。当t=7s时,简谐波的波形可能正确的是()答案AC4.(2023广东广州模拟)渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0时的波形图如图甲所示,图乙为质点P的振动图像,则()A.该波沿x轴负方向传播B.0~1s时间内,质点P沿x轴运动了1.6cmC.该波的波速为1.6m/sD.在任意1s的时间内,质点P运动的路程一定是2m答案D解析由题图乙知t=0时质点P位于平衡位置沿y轴正向振动,由题图甲根据波的平移法知该波沿x轴正方向传播,故A错误;质点P不随波迁移,不沿x轴运动,故B错误;由题图甲知该波的波长λ=1.6×10-2m,由题图乙知该波的周考点三波的多解问题(师生共研)1.造成波的多解问题的主要因素(1)周期性①时间周期性