第第2 2課時(shí)機(jī)械波課時(shí)機(jī)械波基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧核心探究核心探究演練提升演練提升 基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧 自主梳理自主梳理融會(huì)貫通融會(huì)貫通知識(shí)梳理知識(shí)梳理一、機(jī)械波的產(chǎn)生和分類一、機(jī)械波的產(chǎn)生和分類1.1.機(jī)械波的形成條件機(jī)械波的形成條件(1)(1)有發(fā)生機(jī)械振動(dòng)的有發(fā)生機(jī)械振動(dòng)的 . .介質(zhì)介質(zhì)波源波源(2)(2)有傳播所需的有傳播所需的 , ,如空氣、水等如空氣、水等. .2.2.傳播特點(diǎn)傳播特點(diǎn)(2)(2)在波動(dòng)中在波動(dòng)中, ,各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率都與各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率都與 振動(dòng)周期和頻率相同振動(dòng)周期和頻率相同. .3.3.機(jī)械波的分類機(jī)械波的分類(1)(1)橫波橫波: :介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向 的波的波, ,有有 ( (凸部凸部) )和和 ( (凹部凹部),),如繩波如繩波. .(2)(2)縱波縱波: :介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向 的波的波, ,有有 和和 , ,如彈簧波、聲波如彈簧波、聲波. .形式形式遷移遷移波源波源垂直垂直波峰波峰波谷波谷平行平行密部密部(1)(1)機(jī)械波傳播的只是振動(dòng)的機(jī)械波傳播的只是振動(dòng)的 、能量和信息、能量和信息, ,質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)附近振動(dòng), ,并不隨波并不隨波 . .疏部疏部二、橫波的圖像二、橫波的圖像1.1.坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸: :橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的 , ,縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的 . .平衡位置平衡位置位移位移2.2.物理意義物理意義: :表示在波的傳播方向上表示在波的傳播方向上, ,某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)離開某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)離開 的位移的位移. .平衡位置平衡位置3.3.圖像應(yīng)用圖像應(yīng)用: :(1)(1)直接讀取直接讀取 和和 , ,以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移. .振幅振幅A A波長(zhǎng)波長(zhǎng)(2)(2)確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度和速度的確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度和速度的 , ,并能比較大小并能比較大小. .(3)(3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的 或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的定波的 . .方向方向振動(dòng)方向振動(dòng)方向傳播方向傳播方向三、波速、波長(zhǎng)和頻率三、波速、波長(zhǎng)和頻率( (周期周期) )的關(guān)系的關(guān)系1.1.波長(zhǎng)波長(zhǎng):沿波的傳播方向沿波的傳播方向, ,任意兩個(gè)任意兩個(gè) 的同相振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)之間的距離的同相振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)之間的距離, ,是是 兩個(gè)波峰兩個(gè)波峰( (波谷波谷) )之間的距離之間的距離. .相鄰相鄰2.2.波速波速v:v:波在介質(zhì)中的傳播速度波在介質(zhì)中的傳播速度, ,機(jī)械波的波速僅由機(jī)械波的波速僅由 本身的性質(zhì)決定本身的性質(zhì)決定. .3.3.頻率頻率f:f:由波源決定由波源決定, ,等于等于 的振動(dòng)頻率的振動(dòng)頻率, ,與介質(zhì)種類與介質(zhì)種類 . .相鄰相鄰介質(zhì)介質(zhì)4.4.波長(zhǎng)、波速和頻率波長(zhǎng)、波速和頻率( (周期周期) )的關(guān)系的關(guān)系(1)v= ;(2)v=(1)v= ;(2)v= . .振源振源無關(guān)無關(guān)Tff四、波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)四、波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)1.1.波的干涉和衍射波的干涉和衍射相同相同容易容易干涉圖樣干涉圖樣繞到障礙物繞到障礙物(2)(2)規(guī)律規(guī)律: :波源與觀察者如果相互靠近波源與觀察者如果相互靠近, ,觀察者接收到的觀察者接收到的 ; ;波源與觀察者如果相互遠(yuǎn)離波源與觀察者如果相互遠(yuǎn)離, ,觀察者接收到的觀察者接收到的 ; ;波源與觀察者如果相對(duì)靜止波源與觀察者如果相對(duì)靜止, ,觀察者接收到的頻率觀察者接收到的頻率 波源的頻率波源的頻率. .(3)(3)實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì): :波源頻率波源頻率 , ,觀察者接收到的頻率觀察者接收到的頻率 . .頻率頻率頻率增大頻率增大2.2.多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)(1)(1)定義定義: :當(dāng)波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)當(dāng)波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí), ,觀察者測(cè)得的觀察者測(cè)得的 與波源頻與波源頻率不同的現(xiàn)象率不同的現(xiàn)象. .頻率減小頻率減小等于等于不變不變變化變化自主檢測(cè)自主檢測(cè)1.1.思考判斷思考判斷(1)(1)在機(jī)械波傳播過程中在機(jī)械波傳播過程中, ,介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波的傳播而遷移介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波的傳播而遷移.(.() )(2)(2)機(jī)械波在傳播過程中機(jī)械波在傳播過程中, ,各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期、頻率都相同各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期、頻率都相同.(.() )(3)(3)衍射不需要條件衍射不需要條件, ,只有明顯衍射才有條件只有明顯衍射才有條件.(.() )(4)(4)在波的干涉中在波的干涉中, ,加強(qiáng)點(diǎn)只是振幅增大加強(qiáng)點(diǎn)只是振幅增大, ,并非任一時(shí)刻位移都大并非任一時(shí)刻位移都大.(.() )(5)(5)多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(fā)生變化多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(fā)生變化.(.() )答案答案: : (1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)2.2.(2018(2018福建莆田考前模擬福建莆田考前模擬)()(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,a,b,ca,b,c,k,k為連續(xù)的彈性介為連續(xù)的彈性介質(zhì)中間隔相等的若干質(zhì)點(diǎn)質(zhì)中間隔相等的若干質(zhì)點(diǎn),e,e點(diǎn)為波源點(diǎn)為波源,t=0,t=0時(shí)刻從平衡位置開始向上做簡(jiǎn)諧時(shí)刻從平衡位置開始向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng), ,振幅為振幅為4 cm,4 cm,周期為周期為0.2 s,0.2 s,在波的傳播方向上在波的傳播方向上, ,后一質(zhì)點(diǎn)比前一質(zhì)點(diǎn)遲后一質(zhì)點(diǎn)比前一質(zhì)點(diǎn)遲0.05 s0.05 s開始振動(dòng)開始振動(dòng). .在在t=0.35 st=0.35 s時(shí)時(shí),x,x軸上距軸上距e e點(diǎn)點(diǎn)6 m6 m的某質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)最高點(diǎn)的某質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)最高點(diǎn), ,則則( ( ) )A.A.該機(jī)械波的波長(zhǎng)為該機(jī)械波的波長(zhǎng)為4 m4 mB.B.該機(jī)械波在彈性介質(zhì)中的傳播速度為該機(jī)械波在彈性介質(zhì)中的傳播速度為10 10 m/sm/sC.C.圖中相鄰質(zhì)點(diǎn)間距離為圖中相鄰質(zhì)點(diǎn)間距離為1 m1 mD.D.當(dāng)當(dāng)c c點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)時(shí),d,d點(diǎn)位于波谷點(diǎn)位于波谷E.E.當(dāng)當(dāng)b b點(diǎn)經(jīng)過的路程為點(diǎn)經(jīng)過的路程為12 cm12 cm時(shí)時(shí),g,g點(diǎn)經(jīng)過的路程為點(diǎn)經(jīng)過的路程為16 cm16 cmACEACE3.3.(2018(2018貴州遵義航天中學(xué)模擬貴州遵義航天中學(xué)模擬)()(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,圖圖( (甲甲) )為某一列簡(jiǎn)諧橫波在為某一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.5 st=0.5 s時(shí)的波形時(shí)的波形, ,圖圖( (乙乙) )為介質(zhì)中為介質(zhì)中P P處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像, ,則關(guān)于該波的說法正確的是則關(guān)于該波的說法正確的是( ( ) )A.A.傳播方向沿傳播方向沿x x軸正方向傳播軸正方向傳播B.B.波速為波速為16 16 m/sm/sC.PC.P處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率為處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率為1 Hz1 HzD.PD.P處質(zhì)點(diǎn)在處質(zhì)點(diǎn)在5 s5 s內(nèi)的路程為內(nèi)的路程為10 m10 mE.PE.P處質(zhì)點(diǎn)在處質(zhì)點(diǎn)在5 s5 s內(nèi)的位移為內(nèi)的位移為0.5 m0.5 mACDACD 核心探究核心探究 分類探究分類探究各個(gè)擊破各個(gè)擊破考點(diǎn)一機(jī)械波的形成與傳播考點(diǎn)一機(jī)械波的形成與傳播機(jī)械波的傳播特機(jī)械波的傳播特點(diǎn)點(diǎn)(1)(1)波傳到任意一點(diǎn)波傳到任意一點(diǎn), ,該點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同該點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同. .(2)(2)介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng)介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng), ,因此因此, ,任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和周期都和波任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和周期都和波源的振動(dòng)頻率和周期相同源的振動(dòng)頻率和周期相同. .(3)(3)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì), ,由于介質(zhì)的情況不同由于介質(zhì)的情況不同, ,它的波長(zhǎng)和波速可它的波長(zhǎng)和波速可能改變能改變, ,但頻率和周期都不會(huì)改變但頻率和周期都不會(huì)改變. .(4)(4)振源經(jīng)過一個(gè)周期振源經(jīng)過一個(gè)周期T T完成一次全振動(dòng)完成一次全振動(dòng), ,波恰好向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離波恰好向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離, ,所以所以v= =v= =ff. .T【典例典例1 1】 (2016(2016全國全國卷卷,34)(,34)(多選多選) )由波源由波源S S形成的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)形成的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播中向左、右傳播. .波源振動(dòng)的頻率為波源振動(dòng)的頻率為20 Hz,20 Hz,波速為波速為16 16 m/sm/s. .已知介質(zhì)中已知介質(zhì)中P,QP,Q兩兩質(zhì)點(diǎn)位于波源質(zhì)點(diǎn)位于波源S S的兩側(cè)的兩側(cè), ,且且P,QP,Q和和S S的平衡位置在一條直線上的平衡位置在一條直線上,P,Q,P,Q的平衡位置到的平衡位置到S S的平衡位置之間的距離分別為的平衡位置之間的距離分別為15.8 m15.8 m、14.6 14.6 m,P,Qm,P,Q開始振動(dòng)后開始振動(dòng)后, ,下列判斷正下列判斷正確的是確的是( ( ) )A.P,QA.P,Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同B.P,QB.P,Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反C.C.當(dāng)當(dāng)S S恰好通過平衡位置時(shí)恰好通過平衡位置時(shí),P,Q,P,Q兩點(diǎn)也正好通過平衡位置兩點(diǎn)也正好通過平衡位置D.D.當(dāng)當(dāng)S S恰好通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí),P,P在波峰在波峰E.E.當(dāng)當(dāng)S S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí),Q,Q在波峰在波峰BDEBDE方法總結(jié)方法總結(jié) 波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法1.1. 機(jī)械波的產(chǎn)生與傳播機(jī)械波的產(chǎn)生與傳播 (2016(2016全國全國卷卷,34)(,34)(多選多選) )某同學(xué)漂浮在海面上某同學(xué)漂浮在海面上, ,雖然水面波正平穩(wěn)地以雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 1.8 m/sm/s的速率向著海灘傳播的速率向著海灘傳播, ,但他并不向海灘靠近但他并不向海灘靠近. .該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1 1個(gè)波峰到第個(gè)波峰到第1010個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為15 s.15 s.下列說法下列說法正確的是正確的是( ( ) )A.A.水面波是一種機(jī)械波水面波是一種機(jī)械波B.B.該水面波的頻率為該水面波的頻率為6 Hz6 HzC.C.該水面波的波長(zhǎng)為該水面波的波長(zhǎng)為3 m3 mD.D.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊, ,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去E.E.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊, ,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練ACEACE2.2. 波速公式的應(yīng)用波速公式的應(yīng)用(2015(2015四川卷四川卷,2),2)平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌ㄆ届o湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌? (橫波橫波),),在在波的傳播方向上有相距波的傳播方向上有相距3 m3 m的甲、乙兩小木塊隨波上下運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩小木塊隨波上下運(yùn)動(dòng), ,測(cè)得兩小木塊每測(cè)得兩小木塊每分鐘都上下分鐘都上下3030次次, ,甲在波谷時(shí)甲在波谷時(shí), ,乙在波峰乙在波峰, ,且兩木塊之間有一個(gè)波峰且兩木塊之間有一個(gè)波峰. .這列水面這列水面波波( ( ) )A.A.頻率是頻率是30 Hz30 Hz B. B.波長(zhǎng)是波長(zhǎng)是3 m3 mC.C.波速是波速是1 1 m/sm/s D. D.周期是周期是0.1 s0.1 sC C 考點(diǎn)二振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像的綜合應(yīng)用考點(diǎn)二振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像的綜合應(yīng)用1.1.波動(dòng)圖像的特點(diǎn)波動(dòng)圖像的特點(diǎn)(1)(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)nTnT( (波傳播波傳播nn) )時(shí)時(shí), ,波形不變波形不變. .(3)(3)波源質(zhì)點(diǎn)的起振方向決定了它后面的質(zhì)點(diǎn)的起振方向波源質(zhì)點(diǎn)的起振方向決定了它后面的質(zhì)點(diǎn)的起振方向, ,各質(zhì)點(diǎn)的起振方各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同向與波源的起振方向相同. .2.2.振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像的比較振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像的比較距離距離【典例典例2 2】 (2015(2015天津卷天津卷,3),3)圖圖( (甲甲) )為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖, ,a,ba,b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x xa a=2 m=2 m和和x xb b=6 m,=6 m,圖圖( (乙乙) )為質(zhì)點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)b b從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像振動(dòng)圖像. .下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.A.該波沿該波沿+x+x方向傳播方向傳播, ,波速為波速為1 1 m/sm/sB.B.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)a a經(jīng)經(jīng)4 s4 s振動(dòng)的路程為振動(dòng)的路程為4 m4 mC.C.此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a a的速度沿的速度沿+y+y方向方向D.D.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)a a在在t=2 st=2 s時(shí)速度為零時(shí)速度為零D D核心點(diǎn)撥核心點(diǎn)撥 (1) (1)由振動(dòng)圖像確定由振動(dòng)圖像確定t=0t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b b的振動(dòng)方向的振動(dòng)方向, ,再由質(zhì)點(diǎn)再由質(zhì)點(diǎn)b b振動(dòng)方向與波傳播方向的互判方法即可確定波的傳播方向振動(dòng)方向與波傳播方向的互判方法即可確定波的傳播方向. .(2)(2)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)a a與質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)b b相距半個(gè)波長(zhǎng)相距半個(gè)波長(zhǎng), ,振動(dòng)方向始終相反振動(dòng)方向始終相反. .解析解析: :t=0t=0時(shí)時(shí),b,b質(zhì)點(diǎn)向質(zhì)點(diǎn)向+y+y方向運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng), ,根據(jù)根據(jù)“下坡上下坡上”可判定波沿可判定波沿-x-x方向傳方向傳播播, A, A錯(cuò)誤錯(cuò)誤;a;a總是與總是與b b的振動(dòng)方向相反的振動(dòng)方向相反,t=0,t=0時(shí)時(shí),a,a向向-y-y方向運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng),C,C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;經(jīng)經(jīng)過過4 s, a4 s, a回到平衡位置回到平衡位置, ,路程為路程為1 1 m,Bm,B錯(cuò)誤錯(cuò)誤;t=2 s;t=2 s時(shí)時(shí),a,a處于波谷處于波谷, ,速度為速度為零零,D,D正確正確. .反思總結(jié)反思總結(jié) “ “一分、一看、二找一分、一看、二找”巧解波的圖像與振動(dòng)圖像綜合問題巧解波的圖像與振動(dòng)圖像綜合問題1.1. 已知振動(dòng)圖像確定波動(dòng)圖像已知振動(dòng)圖像確定波動(dòng)圖像 在均勻介質(zhì)中在均勻介質(zhì)中, ,一列沿一列沿x x軸正向傳播的橫波軸正向傳播的橫波, ,其其波源波源O O在第一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)圖像如圖所示在第一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)圖像如圖所示, ,則該波在第一個(gè)周期末的波形圖則該波在第一個(gè)周期末的波形圖是是( ( ) )D D多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練解析解析: :根據(jù)題圖根據(jù)題圖,t=0,t=0時(shí)刻時(shí)刻, ,波源經(jīng)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)波源經(jīng)平衡位置向下運(yùn)動(dòng), ,而波形圖中而波形圖中, ,質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的起振方向均與波源開始振動(dòng)時(shí)的方向相同起振方向均與波源開始振動(dòng)時(shí)的方向相同, ,根據(jù)波的傳播過程中根據(jù)波的傳播過程中,“,“上坡上坡下下, ,下坡上下坡上”規(guī)律可知規(guī)律可知, ,波形圖中剛剛開始振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)處于波形圖中剛剛開始振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)處于“上坡上坡”位位置置,A,C,A,C項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤; ;由振動(dòng)圖像知由振動(dòng)圖像知, ,前半個(gè)周期振幅較小前半個(gè)周期振幅較小, ,故波形圖中距波源較故波形圖中距波源較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振幅較小遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振幅較小,B,B項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤,D,D項(xiàng)正確項(xiàng)正確. .2.2.導(dǎo)學(xué)號(hào)導(dǎo)學(xué)號(hào) 58826283 58826283 已知波的圖像確定振動(dòng)和波動(dòng)關(guān)系已知波的圖像確定振動(dòng)和波動(dòng)關(guān)系 (2016(2016天津卷天津卷,7) ,7) ( (多選多選) )在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O O處有一波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)處有一波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng), ,其表達(dá)式為其表達(dá)式為y=5sin y=5sin ( t),( t),它在介質(zhì)中形成的簡(jiǎn)諧橫波沿它在介質(zhì)中形成的簡(jiǎn)諧橫波沿x x軸正方向傳播軸正方向傳播, ,某時(shí)刻波剛好傳播到某時(shí)刻波剛好傳播到x=12 mx=12 m處處, ,波形圖像如圖所示波形圖像如圖所示, ,則則( ( ) )A.A.此后再經(jīng)此后再經(jīng)6 s6 s該波傳播到該波傳播到x=24 mx=24 m處處B.MB.M點(diǎn)在此后第點(diǎn)在此后第3 s3 s末的振動(dòng)方向沿末的振動(dòng)方向沿y y軸正方向軸正方向C.C.波源開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿波源開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y y軸負(fù)方向軸負(fù)方向D.D.此后此后M M點(diǎn)第一次到達(dá)點(diǎn)第一次到達(dá)y=-3 my=-3 m處所需時(shí)間是處所需時(shí)間是2 s2 sABAB23.3. 兩種圖像的綜合應(yīng)用兩種圖像的綜合應(yīng)用 ( (多選多選) )圖圖(a)(a)為一列簡(jiǎn)諧橫波在為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=2 st=2 s時(shí)的波形圖時(shí)的波形圖, ,圖圖(b)(b)為媒質(zhì)中平衡位置在為媒質(zhì)中平衡位置在x=1.5 mx=1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,P,P是平衡位置為是平衡位置為x=2 mx=2 m的的質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn), ,下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.A.波速為波速為0.5 0.5 m/sm/sB.B.波的傳播方向向右波的傳播方向向右C.0C.02 s2 s時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi),P,P運(yùn)動(dòng)的路程為運(yùn)動(dòng)的路程為8 cm8 cmD.0D.02 s2 s時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi),P,P向向y y軸正方向運(yùn)動(dòng)軸正方向運(yùn)動(dòng)E.E.當(dāng)當(dāng)t=7 st=7 s時(shí)時(shí),P,P恰好回到平衡位置恰好回到平衡位置ACEACE考點(diǎn)三波的多解問題考點(diǎn)三波的多解問題1.1.造成波動(dòng)問題多解的主要因素造成波動(dòng)問題多解的主要因素(1)(1)周期性周期性時(shí)間周期性時(shí)間周期性: :時(shí)間間隔時(shí)間間隔tt與周期與周期T T的關(guān)系不明確的關(guān)系不明確. .空間周期性空間周期性: :波傳播的距離波傳播的距離xx與波長(zhǎng)與波長(zhǎng)的關(guān)系不明確的關(guān)系不明確. .(2)(2)雙向性雙向性傳播方向雙向性傳播方向雙向性: :波的傳播方向不確定波的傳播方向不確定. .振動(dòng)方向雙向性振動(dòng)方向雙向性: :質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定. .(3)(3)波形的隱含性形成多解波形的隱含性形成多解在波動(dòng)問題中在波動(dòng)問題中, ,往往只給出完整波形的一部分往往只給出完整波形的一部分, ,或給出幾個(gè)特殊點(diǎn)或給出幾個(gè)特殊點(diǎn), ,而其余信而其余信息均處于隱含狀態(tài)息均處于隱含狀態(tài). .這樣這樣, ,波形就有多種情況波形就有多種情況, ,形成波動(dòng)問題的多解性形成波動(dòng)問題的多解性. .2.2.解決波的多解問題的思路解決波的多解問題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法一般采用從特殊到一般的思維方法, ,即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系tt或或xx, ,若此關(guān)系為時(shí)間若此關(guān)系為時(shí)間, ,則則t=t=nT+t(nnT+t(n=0,1,2);=0,1,2);若此關(guān)系為距離若此關(guān)系為距離, ,則則x= x= n+x(nn+x(n=0,1,2,).=0,1,2,).【典例典例3 3】 (2015 (2015全國全國卷卷,34),34)甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x x軸正向和負(fù)向傳播軸正向和負(fù)向傳播, ,波速均為波速均為v=25 cm/s.v=25 cm/s.兩列波在兩列波在t=0t=0時(shí)的波形曲線如圖所時(shí)的波形曲線如圖所示示. .求求: :(1)t=0(1)t=0時(shí)時(shí), ,介質(zhì)中偏離平衡位置位移為介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的的所有質(zhì)點(diǎn)的x x坐標(biāo)坐標(biāo); ;(2)(2)從從t=0t=0開始開始, ,介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為-16 cm-16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間. .解析解析: :(1)t=0(1)t=0時(shí)時(shí), ,在在x=50 cmx=50 cm處兩列波的波峰相遇處兩列波的波峰相遇, ,該處質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的該處質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為位移為16 cm.16 cm.兩列波的波峰相遇處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移均為兩列波的波峰相遇處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移均為16 cm.16 cm.從圖線可以看出從圖線可以看出, ,甲、乙兩列波的波長(zhǎng)分別為甲、乙兩列波的波長(zhǎng)分別為1 1=50 cm,=50 cm,2 2=60 cm =60 cm 甲、乙兩列波波峰的甲、乙兩列波波峰的x x坐標(biāo)分別為坐標(biāo)分別為x x1 1=50+k=50+k1 11 1,k,k1 1=0,=0,1,1,2,2, x x2 2=50+k=50+k2 22 2,k,k2 2=0,=0,1,1,2,2, 由式得由式得, ,介質(zhì)中偏離平衡位置位移為介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的的所有質(zhì)點(diǎn)的x x坐標(biāo)為坐標(biāo)為x=(50+300n)cm,n=0,x=(50+300n)cm,n=0,1,1,2,2, 答案答案: :(1)x=(50+300n)cm(1)x=(50+300n)cmn=0,n=0,1,1,2,2, (2)0.1 s (2)0.1 s 方法總結(jié)方法總結(jié) 求解波的多解問題的一般步驟求解波的多解問題的一般步驟(1)(1)根據(jù)初、末兩時(shí)刻的波形圖確定傳播距離與波長(zhǎng)的關(guān)系通式根據(jù)初、末兩時(shí)刻的波形圖確定傳播距離與波長(zhǎng)的關(guān)系通式. .(2)(2)根據(jù)題設(shè)條件判斷是唯一解還是多解根據(jù)題設(shè)條件判斷是唯一解還是多解. .1.1. 周期性造成的多解問題周期性造成的多解問題 ( (多選多選) )最近兩年以來最近兩年以來, ,地震在世界各地頻頻發(fā)生地震在世界各地頻頻發(fā)生, ,讓人感覺讓人感覺地球正處于很地球正處于很“活躍活躍”的時(shí)期的時(shí)期. .地震波既有橫波地震波既有橫波, ,也有縱波也有縱波, ,若我國地震局截獲了一列若我國地震局截獲了一列沿沿x x軸正方向傳播的地震橫波軸正方向傳播的地震橫波, ,在在t(t(圖中實(shí)線圖中實(shí)線) )與與t+0.4 s(t+0.4 s(圖中虛線圖中虛線) )兩個(gè)時(shí)刻兩個(gè)時(shí)刻x x軸上軸上- -3 3 3 km3 km區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖所示區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖所示, ,則下列說法正確的是則下列說法正確的是( ( ) )A.A.該地震波的波長(zhǎng)為該地震波的波長(zhǎng)為3 km3 kmB.B.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大周期為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大周期為0.8 s0.8 sC.C.該地震波最小波速為該地震波最小波速為5 km/s5 km/sD.D.從從t t時(shí)刻開始計(jì)時(shí)時(shí)刻開始計(jì)時(shí),x=2 km,x=2 km處的質(zhì)點(diǎn)比處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5 kmx=2.5 km處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置E.E.從從t+0.4 st+0.4 s時(shí)刻開始計(jì)時(shí)時(shí)刻開始計(jì)時(shí),x=2 km,x=2 km處的質(zhì)點(diǎn)比處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5 km x=2.5 km 處的質(zhì)點(diǎn)后回到平衡位置處的質(zhì)點(diǎn)后回到平衡位置BCDBCD多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練2.2.導(dǎo)學(xué)號(hào)導(dǎo)學(xué)號(hào) 58826284 58826284 雙向性造成的多解問題雙向性造成的多解問題 (2017(2017天津靜海校級(jí)月考天津靜海校級(jí)月考) )一一列簡(jiǎn)諧橫波沿列簡(jiǎn)諧橫波沿x x軸傳播軸傳播, ,相距相距2.0 2.0 m m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)a a和和b b的振動(dòng)圖像分別為圖示中的振動(dòng)圖像分別為圖示中的實(shí)線和虛線的實(shí)線和虛線, ,實(shí)線為實(shí)線為a a的振動(dòng)圖像的振動(dòng)圖像, ,虛線為虛線為b b的振動(dòng)圖像的振動(dòng)圖像. .求求: :(1)(1)這列波的波長(zhǎng)和傳播速度為多少這列波的波長(zhǎng)和傳播速度為多少? ?答案答案: :見解析見解析(2)(2)若該波的波長(zhǎng)若該波的波長(zhǎng)2.0 2.0 m,m,則該波的傳播速度為多少則該波的傳播速度為多少? ?答案答案: :見解析見解析考點(diǎn)四波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)考點(diǎn)四波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)1.1.波的干涉現(xiàn)象中振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的兩種判斷方法波的干涉現(xiàn)象中振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的兩種判斷方法(1)(1)公式法公式法某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱, ,取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差rr. .(2)(2)圖像法圖像法在某時(shí)刻波的干涉的波形圖上在某時(shí)刻波的干涉的波形圖上, ,波峰與波峰波峰與波峰( (或波谷與波谷或波谷與波谷) )的交點(diǎn)的交點(diǎn), ,一定是一定是加強(qiáng)點(diǎn)加強(qiáng)點(diǎn), ,而波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn)而波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn), ,各加強(qiáng)點(diǎn)或減弱點(diǎn)各自連接而各加強(qiáng)點(diǎn)或減弱點(diǎn)各自連接而成以兩波源為中心向外輻射的連線成以兩波源為中心向外輻射的連線, ,形成加強(qiáng)線和減弱線形成加強(qiáng)線和減弱線, ,兩種線互相間隔兩種線互相間隔, ,加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的振幅之間加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的振幅之間. .2.2.多普勒效應(yīng)的成因分析多普勒效應(yīng)的成因分析(1)(1)接收頻率接收頻率: :觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)波的個(gè)數(shù). .(2)(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí), ,觀察者接收到的頻率變大觀察者接收到的頻率變大, ,當(dāng)波源與觀察當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)者相互遠(yuǎn)離時(shí), ,觀察者接收到的頻率變小觀察者接收到的頻率變小. .【典例典例4 4】 (2018(2018沈陽模擬沈陽模擬)()(多選多選) )如圖是水面上兩列頻率相同的波在某時(shí)如圖是水面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況刻的疊加情況, ,以波源以波源S S1 1,S,S2 2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時(shí)刻兩列為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時(shí)刻兩列波的波峰波的波峰( (實(shí)線實(shí)線) )和波谷和波谷( (虛線虛線),S),S1 1的振幅的振幅A A1 1=3 cm,S=3 cm,S2 2的振幅的振幅A A2 2=2 cm,=2 cm,則下列則下列說法正確的是說法正確的是( ( ) )A.A.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)D D是振動(dòng)減弱點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)B.B.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)A,DA,D在該時(shí)刻的高度差為在該時(shí)刻的高度差為10 cm10 cmC.C.再過半個(gè)周期再過半個(gè)周期, ,質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)B,CB,C是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D.D.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)C C的振幅為的振幅為1 cm1 cmE.E.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)C C此刻以后將向下振動(dòng)此刻以后將向下振動(dòng)BDEBDE解析解析: :兩個(gè)波源的振動(dòng)步調(diào)一致兩個(gè)波源的振動(dòng)步調(diào)一致, ,圖中圖中A,DA,D到兩個(gè)波源路程差為零到兩個(gè)波源路程差為零, ,是振是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn), ,而而B,CB,C是波峰與波谷相遇是波峰與波谷相遇, ,是振動(dòng)減弱點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn), ,故故A A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;圖示時(shí)刻圖示時(shí)刻, ,質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)A A的位移為的位移為+3 cm+2 cm=+5 cm,+3 cm+2 cm=+5 cm,質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)D D的位移為的位移為-3 cm-2 cm=-5 cm,-3 cm-2 cm=-5 cm,故質(zhì)點(diǎn)故質(zhì)點(diǎn)A,DA,D在該時(shí)刻的高度差為在該時(shí)刻的高度差為10 10 cm,Bcm,B正確正確; ;振動(dòng)的干涉圖像是穩(wěn)定振動(dòng)的干涉圖像是穩(wěn)定的的,A,D,A,D一直是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)一直是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn), ,而而B,CB,C一直是振動(dòng)減弱點(diǎn)一直是振動(dòng)減弱點(diǎn),C,C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)C C是振是振動(dòng)減弱點(diǎn)動(dòng)減弱點(diǎn), ,振幅為振幅為3 cm-2 cm=1 cm,3 cm-2 cm=1 cm,故故D D正確正確; ;質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)C C是振動(dòng)減弱點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn), ,此刻此刻在上方最大位移處在上方最大位移處, ,故質(zhì)點(diǎn)故質(zhì)點(diǎn)C C此刻以后將向下振動(dòng)此刻以后將向下振動(dòng), ,故故E E正確正確. .反思總結(jié)反思總結(jié) 正確理解振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)正確理解振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)(1)(1)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)和振動(dòng)減弱的點(diǎn)始終以振源的頻率振動(dòng)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)和振動(dòng)減弱的點(diǎn)始終以振源的頻率振動(dòng), ,其振幅不變其振幅不變. .振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)并不是始終處于波峰振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)并不是始終處于波峰, ,其位移隨時(shí)間不斷變化其位移隨時(shí)間不斷變化, ,只是振幅最只是振幅最大大, ,等于兩列波的振幅之和等于兩列波的振幅之和. .(2)(2)振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)并非一定不振動(dòng)振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)并非一定不振動(dòng), ,只是振幅最小只是振幅最小, ,等于兩列波的振幅等于兩列波的振幅之差之差. .1.1. 波的疊加波的疊加 (2017(2017山東青島市二模山東青島市二模)()(多選多選) )如圖波源如圖波源S S1 1在繩的左端發(fā)出頻在繩的左端發(fā)出頻率為率為f f1 1, ,振幅為振幅為A A1 1的半個(gè)波形的半個(gè)波形a,a,同時(shí)另一個(gè)波源同時(shí)另一個(gè)波源S S2 2在繩的右端發(fā)出頻率為在繩的右端發(fā)出頻率為f f2 2、振幅為振幅為A A2 2的半個(gè)波形的半個(gè)波形b,(fb,(f1 1f0),0),圖中兩圖中兩波峰間距離波峰間距離xx=7.0 m,=7.0 m,求求: :(1)(1)波速大小和方向波速大小和方向; ;(2)(2)時(shí)間時(shí)間tt和從和從t=3 st=3 s時(shí)算起時(shí)算起M M點(diǎn)的位移第一次到達(dá)點(diǎn)的位移第一次到達(dá)2.5 cm2.5 cm所需時(shí)間所需時(shí)間. .答案答案: : (2)6k+5.25(s)(k=0,1,2,3,) (2)6k+5.25(s)(k=0,1,2,3,)0.5 s0.5 s