第三章机械波单元复习课件-高二上学期物理人教版(2019)选择性.pptx

第3章《机械波》单元复习

推理建模推理单元知识结构机械波横波纵波归纳反射折射干涉衍射多普勒效应

1.机械波：机械振动在介质中的传播2.横波：介质中质点的振动方向与波的传播方向垂直的波3.纵波：介质中质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波。4.波的周期：介质中任意一个质点完成一次全振动所需要的时间，与波源振动的周期相等，用符号T表示。5.波的频率：介质中任意一个质点完成全振动的次数与所用时间之比，与波源的频率相等，用符号f表示。基本概念和规律

6.波长：振动在介质中经过一个周期T传播的距离，也是介质中运动状态完全相同的两个相邻质点间的距离，用符号λ表示。7.波速：机械波在介质中传播的速度，由介质的性质决定，用符号v表示。8.波的反射：波在传播中遇到障碍物时发生的背离障碍物传播的现象。9.波的折射：波在传播中从一种介质进入另一种介质时发生了传播方向偏折的现象。10.波的衍射：波绕过障碍物继续传播的现象。

衍射条件：波长和障碍物尺寸相差不多或波长大于障碍物尺寸

11.波的干涉：两列振动情况相同的波源产生的波在某区域相遇时，在相遇区域的某些位置质点的振幅较大，振动加强；某些位置质点的振幅较小，振动减弱；且振动加强和减弱区域相互间隔、分布稳定的现象。

(1)干涉条件 (2)加强位置或减弱位置定量计算12.多普勒效应：当波源与观察者发生相对运动时，观察者接收到的波的频率高于或低于波源频率的现象。

拓展延申——波动方程考虑一条绳，视为很多质点构成。设t=0,波源“0”位于平衡位置，并向y轴正方向运动.波源振动方程为y=Asin(ωt)，A为振幅距离波源x处的质点，经过时间t0=x/v开始振动。x处质点重复波源振动，时间上延迟了t0.x处质点振动方程为y=Asin[ω(t-x/v)]=Asin(ωt-2πx/λ)654321078910xy落后于波源的相位

波动方程：y=Asin[ω(t-x/v)]=Asin(ωt-2πx/λ)(1)时间t确定，即波形图，给出位于x处的质点偏离其平衡位置的位移y，将质点x的坐标代入，即可计算出该时刻质点偏离平衡位置的位移(2)位置x确定，方程即表示位于x处质点的位移y随时间t变化的振动方程

1.如图所示为一列沿x轴正方向传播的横波在某时刻的波形图。此时位于x=3cm的质点经过T/4后的坐标为多少？解：波沿x轴正方向传播，x=3cm质点此时振动方向沿y轴正方向，故T/4后坐标为y=2cm。复习与巩固

2.如图所示为一列沿x轴正方向传播的横波在某时刻的波形图，波源位于坐标原点O，从t=0时刻开始振动。波速为2m/s，分别画出3.5s和t=6.5s两个时刻的波形图。

解:波长λ=8m,T=λ/v=4s.此时10m处质点刚振动。经过3.5s和6.5s，振动状态传播的距离分别为7m和13m.波形如下图：

3.在一根水平绷紧的弹性绳上，质点A从零时刻开始上下做简谐运动，经时间t形成的波形如图所示。若规定向上方向为质点离开平衡位置位移y的正方向，画出质点A从零时刻开始做简谐运动的振动图像。解：波向右传播，P点刚振动，利用平移法，可判断P点此时向下振动，质点A初始也向下振动，振动如图。tyO

4.(2022·全国甲卷)一平面简谐横波以速度v＝2m/s沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图如图所示．介质中平衡位置在坐标原点的质点A在t＝0时刻的位移y＝cm.该波的波长为________m，频率为________Hz.t＝2s时刻，质点A____________(填“向上运动”“速度为零”或“向下运动”)．40.5向下运动

分析：设图示波形图方程为由x=1.5m，y=0，得到1.5ω+π/4=π解得ω=0.5π由ω=0.5π=2π/λ解得λ=4m频率f=v/λ=0.5Hz周期T=1/f=2st=2s时A振动方向与该时刻相同，由平移法可知向下运动。

5.一列横波沿x轴正方向传播。当平衡位置位于x1=10m的质点A位于波峰时，平衡位置位于x2=140m的质点B位于波谷;在A、B之间有6个波峰，振源的振动周期为0.2s。这列波的波速为多大?质点B从波谷开始经多少时间位于波峰?解：如图，6.5λ=x2-x1得λ=20mv=λ/T=100m/s经t=0.5T+nT=(0.2n+0.1)sB位于波峰。AB

6．(多选)波源S在t＝0时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的简谐横波，S、a、b、c、d、e和a′、b′、c′是沿波传播方向上的间距为1m的9个质点，t＝0时刻均静止于平衡位置，如图所示，当t＝0.1s时质点S第一次到达最高点，当t＝0.4s时质点d开始起振．则以下说法正确的是()A．该波的波速为10m/sB