适用于新高考新教材 高考物理一轮总复习第7单元机械振动与机械波第20讲机械波课件新人教版.pptx

;落实基础主干;一、机械波的形成条件与传播特点

1.形成条件:(1)有波源;(2)有传播介质,如空气、水、绳子等。

2.传播特点

(1)传播振动形式、能量和信息;

(2)介质中质点不随波迁移;

(3)介质中每个质点做的都是受迫振动,所以任一质点的振动频率、起振方向都与波源相同;

(4)波源经过一个周期完成一次全振动,波恰好向前传播一个波长的距离;

(5)相隔波长整数倍的两质点,振动状态总相同;相隔半波长奇数倍的两质点,振动状态总相反。;3.机械波的分类

(1)横波:质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波,有波峰(凸部)和波谷(凹部);

(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,有密部和疏部。;二、机械波的图像

1.坐标轴:横轴表示各质点的平衡位置,纵轴表示该时刻各质点的位移。

2.意义:表示在波的传播方向上,某时刻各质点离开平衡位置的位移。

3.图像(以简谐波为例);4.应用

(1)可直接读取振幅A、波长λ,以及该时刻各质点偏离平衡位置的位移。

(2)可确定该时刻各质点加速度的方向,并能比较该时刻不同质点速度或加速度的大小。

(3)可结合波的传播方向确定各质点的振动方向,或结合某个质点的振动方向确定波的传播方向。;三、波速、波长、频率(周期)及其关系

1.波长λ:在波的传播方向上,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。

2.波速v:波在介质中的传播速度,由介质本身的性质决定。

3.频率f:由波源决定。

4.波长、波速、频率和周期关系:v=λf=。;四、波的干涉、衍射、多普勒效应

1.波的叠加:几列波相遇时,每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰,只是重叠的区域里,任一个质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和。

2.波的干涉

(1)定义:频率相同的两列波叠加时,某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小的现象;

(2)干涉条件:两列波的频率相同且相位差必须保持不变;

(3)干涉的普遍性:一切波都能发生干涉,干涉是波所特有的现象。;3.波的衍射

(1)定义:波可以绕过障碍物继续传播的现象;

(2)发生明显衍射现象的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长

相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象;

(3)波的衍射的普遍性:一??波都能发生衍射,衍射是波特有的现象。

4.多普勒效应

(1)内容:波源与观察者互相靠近或远离时,接收到的波的频率都会发生变化的现象。当波源与观察者相向运动时,观察到的频率增加;当波源与观察者远离时,观察到的频率减小。

(2)应用:测车辆速度;测星球速度;测血流速度等。;[练一练]

1.判断下列说法对错

(1)在不同时刻波的图像有可能完全相同。()

(2)在波的传播方向上位移始终相同的两质点间的距离等于波长。()

(3)在振动加强的区域,各质点一直都处于波峰。()

(4)发生多普勒效应时,波源的频率发生了变化。();2.(教材选择性必修第一册第70页习题改编)某横波在介质中沿x轴传播,图甲为t=0.75s时的波形图,图乙为P点的振动图像。那么下列说法正确的

是();解析由波的图像可知,质点L与质点N的运动方向总是相反,故A错误;由振动图像可知,t=0.75s时,P点振动方向向下,所以该波沿x轴负方向传播,故B错误;质点P在其平衡位置附近来回振动,并不随波迁移,故C错误;由振动图像可知,t=1s时,质点P处于平衡位置,并正在往y轴负方向运动,故D正确。;3.(多选)(教材选择性必修第一册第83页习题改编)甲、乙两列机械波在同种介质中相向而行,甲波波源位于O点,乙波波源位于x=11m处,在t=0时刻所形成的波形与位置如图所示。已知甲的波速为0.4m/s,下列说法正确的是();解析两列波在同种介质中波速相同,即v乙=v甲=0.4m/s,故A错误;甲、乙两列波波长相同,波速相同,频率相同,相位差恒定,是相干波,相遇后可形成稳定的干涉图像,故B错误;设甲的波谷与乙的波峰第一次相遇的时刻为t,根据图像的特征可知,故C正确;振动减弱点的振幅为A=|A甲-A乙|=|4cm-8cm|=4cm,x=5.0m处是甲的波峰与乙的波谷第一次相遇的位置,波峰遇波谷的位置是振动的减弱点,故D正确。;突破命题视角;;典例中医是我国传统文化的瑰宝,“悬丝诊脉”更是一门绝技。悬丝诊脉,悬的是“丝”,“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动,即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图所示,假设“丝”上有间距相等的点1、2、3、4、5、6、…,且相邻两点间距离为l。待诊病人在搭上丝线后,图中质点1在t=0时开始向上振动,产生的机械波沿丝线向医生传播,t=1.25s时质点1