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1、第第2 2課時機械波課時機械波基礎回顧基礎回顧核心探究核心探究演練提升演練提升 基礎回顧基礎回顧 自主梳理自主梳理融會貫通融會貫通知識梳理知識梳理一、機械波的產生和分類一、機械波的產生和分類1.1.機械波的形成條件機械波的形成條件(1)(1)有發(fā)生機械振動的有發(fā)生機械振動的 . .介質介質波源波源(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.傳播特點傳播特點(2)(2)在波動中在波動中, ,各個質點的振動周期和頻率都與各個質點的振動周期和頻率都與 振動周期和頻率相同振動周期和頻率相同. .3.3.機械波的分類機械波的分類(1)(1)橫波橫波: :介質中質點的

2、振動方向和波的傳播方向介質中質點的振動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: :介質中質點的振動方向和波的傳播方向介質中質點的振動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)機械波傳播的只是振動的機械波傳播的只是振動的 、能量和信息、能量和信息, ,質點只在各自的平衡位置質點只在各自的平衡位置附近振動附近振動, ,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.坐標軸坐

3、標軸: :橫軸表示各質點的橫軸表示各質點的 , ,縱軸表示該時刻各質點的縱軸表示該時刻各質點的 . .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, ,某時刻各質點離開某時刻各質點離開 的位移的位移. .平衡位置平衡位置3.3.圖像應用圖像應用: :(1)(1)直接讀取直接讀取 和和 , ,以及該時刻各質點的位移以及該時刻各質點的位移. .振幅振幅A A波長波長(2)(2)確定某時刻各質點加速度和速度的確定某時刻各質點加速度和速度的 , ,并能比較大小并能比較大小. .(3)(3)結合波的傳播方向可確定各質點的結合波的傳播方向可確定各質點的 或

4、由各質點的振動方向確或由各質點的振動方向確定波的定波的 . .方向方向振動方向振動方向傳播方向傳播方向三、波速、波長和頻率三、波速、波長和頻率( (周期周期) )的關系的關系1.1.波長波長:沿波的傳播方向沿波的傳播方向, ,任意兩個任意兩個 的同相振動的質點之間的距離的同相振動的質點之間的距離, ,是是 兩個波峰兩個波峰( (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:波在介質中的傳播速度波在介質中的傳播速度, ,機械波的波速僅由機械波的波速僅由 本身的性質決定本身的性質決定. .3.3.頻率頻率f:f:由波源決定由波源決定, ,等于等于 的振動頻率的振動頻率,

5、,與介質種類與介質種類 . .相鄰相鄰介質介質4.4.波長、波速和頻率波長、波速和頻率( (周期周期) )的關系的關系(1)v= ;(2)v=(1)v= ;(2)v= . .振源振源無關無關Tff四、波的干涉、衍射和多普勒效應四、波的干涉、衍射和多普勒效應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離波源與觀察者如果相互遠離, ,觀察者接收到的觀察者接收到的 ; ;波源與觀察者如果相對靜止波源與觀察者如果相對靜止,

6、 ,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)實質實質: :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.多普勒效應多普勒效應(1)(1)定義定義: :當波源與觀察者之間有相對運動時當波源與觀察者之間有相對運動時, ,觀察者測得的觀察者測得的 與波源頻與波源頻率不同的現象率不同的現象. .頻率減小頻率減小等于等于不變不變變化變化自主檢測自主檢測1.1.思考判斷思考判斷(1)(1)在機械波傳播過程中在機械波傳播過程中, ,介質中的質點隨波的傳播而遷移介質中的質點隨波的傳播而遷移.(.() )(2)(2)機械波

7、在傳播過程中機械波在傳播過程中, ,各個質點振動的周期、頻率都相同各個質點振動的周期、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, ,加強點只是振幅增大加強點只是振幅增大, ,并非任一時刻位移都大并非任一時刻位移都大.(.() )(5)(5)多普勒效應說明波源的頻率發(fā)生變化多普勒效應說明波源的頻率發(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

8、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)的彈性介質中間隔相等的若干質點質中間隔相等的若干質點,e,e點為波源點為波源,t=0,t=0時刻從平衡位置開始向上做簡諧時刻從平衡位置開始向上做簡諧運動運動, ,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, ,后一質點比前一質點遲后一質點比前一質點遲0.05 s0.05 s開始振動開始振動. .在在t=0.35 st=0.35 s時時,x,x軸上距軸上距e e點點6 m6 m的某質點第一次到達最高點的某質點第一次到達最高點, ,則則( ( ) )A.A.該機械波的波長為該

9、機械波的波長為4 m4 mB.B.該機械波在彈性介質中的傳播速度為該機械波在彈性介質中的傳播速度為10 10 m/sm/sC.C.圖中相鄰質點間距離為圖中相鄰質點間距離為1 m1 mD.D.當當c c點在平衡位置向上振動時點在平衡位置向上振動時,d,d點位于波谷點位于波谷E.E.當當b b點經過的路程為點經過的路程為12 cm12 cm時時,g,g點經過的路程為點經過的路程為16 cm16 cmACEACE3.3.(2018(2018貴州遵義航天中學模擬貴州遵義航天中學模擬)()(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,圖圖( (甲甲) )為某一列簡諧橫波在為某一列簡諧橫波在t=0.5 st=0.

10、5 s時的波形時的波形, ,圖圖( (乙乙) )為介質中為介質中P P處質點的振動圖像處質點的振動圖像, ,則關于該波的說法正確的是則關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處質點振動頻率為處質點振動頻率為1 Hz1 HzD.PD.P處質點在處質點在5 s5 s內的路程為內的路程為10 m10 mE.PE.P處質點在處質點在5 s5 s內的位移為內的位移為0.5 m0.5 mACDACD 核心探究核心探究 分類探究分類探究各個擊破各個擊破考點一機械波的形成與傳播考點一機械波的形成與傳播

11、機械波的傳播特機械波的傳播特點點(1)(1)波傳到任意一點波傳到任意一點, ,該點的起振方向都和波源的起振方向相同該點的起振方向都和波源的起振方向相同. .(2)(2)介質中每個質點都做受迫振動介質中每個質點都做受迫振動, ,因此因此, ,任一質點的振動頻率和周期都和波任一質點的振動頻率和周期都和波源的振動頻率和周期相同源的振動頻率和周期相同. .(3)(3)波從一種介質進入另一種介質波從一種介質進入另一種介質, ,由于介質的情況不同由于介質的情況不同, ,它的波長和波速可它的波長和波速可能改變能改變, ,但頻率和周期都不會改變但頻率和周期都不會改變. .(4)(4)振源經過一個周期振源經過一

12、個周期T T完成一次全振動完成一次全振動, ,波恰好向前傳播一個波長的距離波恰好向前傳播一個波長的距離, ,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形成的簡諧橫波在均勻介質形成的簡諧橫波在均勻介質中向左、右傳播中向左、右傳播. .波源振動的頻率為波源振動的頻率為20 Hz,20 Hz,波速為波速為16 16 m/sm/s. .已知介質中已知介質中P,QP,Q兩兩質點位于波源質點位于波源S S的兩側的兩側, ,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

13、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開始振動后開始振動后, ,下列判斷正下列判斷正確的是確的是( ( ) )A.P,QA.P,Q兩質點運動的方向始終相同兩質點運動的方向始終相同B.P,QB.P,Q兩質點運動的方向始終相反兩質點運動的方向始終相反C.C.當當S S恰好通過平衡位置時恰好通過平衡位置時,P,Q,P,Q兩點也正好通過平衡位置兩點也正好通過平衡位置D.D.當當S S恰好通過平衡位置向上運動時恰好通過平衡位置向上運動時,P,P在波峰在波峰E.E.當當S S恰好通過平衡位置向下運動

14、時恰好通過平衡位置向下運動時,Q,Q在波峰在波峰BDEBDE方法總結方法總結 波的傳播方向與質點振動方向的互判方法波的傳播方向與質點振動方向的互判方法1.1. 機械波的產生與傳播機械波的產生與傳播 (2016(2016全國全國卷卷,34)(,34)(多選多選) )某同學漂浮在海面上某同學漂浮在海面上, ,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. .該同學發(fā)現從第該同學發(fā)現從第1 1個波峰到第個波峰到第1010個波峰通過身下的時間間隔為個波峰通過身下的時間間隔為15 s.15 s.下列說法

15、下列說法正確的是正確的是( ( ) )A.A.水面波是一種機械波水面波是一種機械波B.B.該水面波的頻率為該水面波的頻率為6 Hz6 HzC.C.該水面波的波長為該水面波的波長為3 m3 mD.D.水面波沒有將該同學推向岸邊水面波沒有將該同學推向岸邊, ,是因為波傳播時能量不會傳遞出去是因為波傳播時能量不會傳遞出去E.E.水面波沒有將該同學推向岸邊水面波沒有將該同學推向岸邊, ,是因為波傳播時振動的質點并不隨波遷移是因為波傳播時振動的質點并不隨波遷移多維訓練多維訓練ACEACE2.2. 波速公式的應用波速公式的應用(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?/p>

16、著一列水面波( (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動的甲、乙兩小木塊隨波上下運動, ,測得兩小木塊每測得兩小木塊每分鐘都上下分鐘都上下3030次次, ,甲在波谷時甲在波谷時, ,乙在波峰乙在波峰, ,且兩木塊之間有一個波峰且兩木塊之間有一個波峰. .這列水面這列水面波波( ( ) )A.A.頻率是頻率是30 Hz30 Hz B. B.波長是波長是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 考點二振動圖像與波動圖像的綜合應用考點二振動圖像與波動圖像的綜合應用1.1.波動圖

17、像的特點波動圖像的特點(1)(1)質點振動質點振動nTnT( (波傳播波傳播nn) )時時, ,波形不變波形不變. .(3)(3)波源質點的起振方向決定了它后面的質點的起振方向波源質點的起振方向決定了它后面的質點的起振方向, ,各質點的起振方各質點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.振動圖像與波動圖像的比較振動圖像與波動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) )為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖, ,a,ba,b兩質點的橫坐標分別為兩質點的橫坐標分別為x xa a=2 m=2

18、 m和和x xb b=6 m,=6 m,圖圖( (乙乙) )為質點為質點b b從該時刻開始計時的從該時刻開始計時的振動圖像振動圖像. .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.質點質點a a經經4 s4 s振動的路程為振動的路程為4 m4 mC.C.此時刻質點此時刻質點a a的速度沿的速度沿+y+y方向方向D.D.質點質點a a在在t=2 st=2 s時速度為零時速度為零D D核心點撥核心點撥 (1) (1)由振動圖像確定由振動圖像確定t=0t=0時刻質點時刻質點b b的振動方向的振動方向, ,再由

19、質點再由質點b b振動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)質點質點a a與質點與質點b b相距半個波長相距半個波長, ,振動方向始終相反振動方向始終相反. .解析解析: :t=0t=0時時,b,b質點向質點向+y+y方向運動方向運動, ,根據根據“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錯誤錯誤;a;a總是與總是與b b的振動方向相反的振動方向相反,t=0,t=0時時,a,a向向-y-y方向運動方向運動,C,C錯誤錯誤; ;經經過過4 s, a4 s, a回到平衡位置回到平衡位置, ,路

20、程為路程為1 1 m,Bm,B錯誤錯誤;t=2 s;t=2 s時時,a,a處于波谷處于波谷, ,速度為速度為零零,D,D正確正確. .反思總結反思總結 “ “一分、一看、二找一分、一看、二找”巧解波的圖像與振動圖像綜合問題巧解波的圖像與振動圖像綜合問題1.1. 已知振動圖像確定波動圖像已知振動圖像確定波動圖像 在均勻介質中在均勻介質中, ,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在第一個周期內的振動圖像如圖所示在第一個周期內的振動圖像如圖所示, ,則該波在第一個周期末的波形圖則該波在第一個周期末的波形圖是是( ( ) )D D多維訓練多維訓練解析解析: :根據

21、題圖根據題圖,t=0,t=0時刻時刻, ,波源經平衡位置向下運動波源經平衡位置向下運動, ,而波形圖中而波形圖中, ,質點的質點的起振方向均與波源開始振動時的方向相同起振方向均與波源開始振動時的方向相同, ,根據波的傳播過程中根據波的傳播過程中,“,“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的質點處于波形圖中剛剛開始振動的質點處于“上坡上坡”位位置置,A,C,A,C項錯誤項錯誤; ;由振動圖像知由振動圖像知, ,前半個周期振幅較小前半個周期振幅較小, ,故波形圖中距波源較故波形圖中距波源較遠的質點的振幅較小遠的質點的振幅較小,B,B項錯誤項錯誤,D,D項正確項

22、正確. .2.2.導學號導學號 58826283 58826283 已知波的圖像確定振動和波動關系已知波的圖像確定振動和波動關系 (2016(2016天津卷天津卷,7) ,7) ( (多選多選) )在均勻介質中坐標原點在均勻介質中坐標原點O O處有一波源做簡諧運動處有一波源做簡諧運動, ,其表達式為其表達式為y=5sin y=5sin ( t),( t),它在介質中形成的簡諧橫波沿它在介質中形成的簡諧橫波沿x x軸正方向傳播軸正方向傳播, ,某時刻波剛好傳播到某時刻波剛好傳播到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.此后再經此后再經6

23、s6 s該波傳播到該波傳播到x=24 mx=24 m處處B.MB.M點在此后第點在此后第3 s3 s末的振動方向沿末的振動方向沿y y軸正方向軸正方向C.C.波源開始振動時的運動方向沿波源開始振動時的運動方向沿y y軸負方向軸負方向D.D.此后此后M M點第一次到達點第一次到達y=-3 my=-3 m處所需時間是處所需時間是2 s2 sABAB23.3. 兩種圖像的綜合應用兩種圖像的綜合應用 ( (多選多選) )圖圖(a)(a)為一列簡諧橫波在為一列簡諧橫波在t=2 st=2 s時的波形圖時的波形圖, ,圖圖(b)(b)為媒質中平衡位置在為媒質中平衡位置在x=1.5 mx=1.5 m處的質點的

24、振動圖像處的質點的振動圖像,P,P是平衡位置為是平衡位置為x=2 mx=2 m的的質點質點, ,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時間內時間內,P,P運動的路程為運動的路程為8 cm8 cmD.0D.02 s2 s時間內時間內,P,P向向y y軸正方向運動軸正方向運動E.E.當當t=7 st=7 s時時,P,P恰好回到平衡位置恰好回到平衡位置ACEACE考點三波的多解問題考點三波的多解問題1.1.造成波動問題多解的主要因素造成波動問題多解的主要因素(1)(1)周期性周期性

25、時間周期性時間周期性: :時間間隔時間間隔tt與周期與周期T T的關系不明確的關系不明確. .空間周期性空間周期性: :波傳播的距離波傳播的距離xx與波長與波長的關系不明確的關系不明確. .(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. .振動方向雙向性振動方向雙向性: :質點振動方向不確定質點振動方向不確定. .(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問題中在波動問題中, ,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, ,或給出幾個特殊點或給出幾個特殊點, ,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

26、樣這樣, ,波形就有多種情況波形就有多種情況, ,形成波動問題的多解性形成波動問題的多解性. .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, ,即找出一個周期內滿足條件的關系即找出一個周期內滿足條件的關系tt或或xx, ,若此關系為時間若此關系為時間, ,則則t=t=nT+t(nnT+t(n=0,1,2);=0,1,2);若此關系為距離若此關系為距離, ,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、乙兩列簡諧橫波在同一介質中

27、分別沿甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質中分別沿x x軸正向和負向傳播軸正向和負向傳播, ,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時的波形曲線如圖所時的波形曲線如圖所示示. .求求: :(1)t=0(1)t=0時時, ,介質中偏離平衡位置位移為介質中偏離平衡位置位移為16 cm16 cm的所有質點的的所有質點的x x坐標坐標; ;(2)(2)從從t=0t=0開始開始, ,介質中最早出現偏離平衡位置位移為介質中最早出現偏離平衡位置位移為-16 cm-16 cm的質點的時間的質點的時間. .解析解析: :(1)t=0(1)t=0時時, ,在在x=50 cmx

28、=50 cm處兩列波的波峰相遇處兩列波的波峰相遇, ,該處質點偏離平衡位置的該處質點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點偏離平衡位置的位移均為兩列波的波峰相遇處的質點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、乙兩列波的波長分別為甲、乙兩列波的波長分別為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坐標分別為坐標分別為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,

29、k2 2=0,=0,1,1,2,2, 由式得由式得, ,介質中偏離平衡位置位移為介質中偏離平衡位置位移為16 cm16 cm的所有質點的的所有質點的x x坐標為坐標為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 方法總結方法總結 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)根據初、末兩時刻的波形圖確定傳播距離與波長的關系通式根據初、末兩時刻的波形圖確定傳播距離與波長的關系通式. .(2

30、)(2)根據題設條件判斷是唯一解還是多解根據題設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”的時期的時期. .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(圖中實線圖中實線) )與與t+0.4 s(t+0.4 s(圖中虛線圖中虛線) )兩個時刻兩個時刻x x軸上軸上- -3 3 3

31、km3 km區(qū)間內的波形圖如圖所示區(qū)間內的波形圖如圖所示, ,則下列說法正確的是則下列說法正確的是( ( ) )A.A.該地震波的波長為該地震波的波長為3 km3 kmB.B.質點振動的最大周期為質點振動的最大周期為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時刻開始計時時刻開始計時,x=2 km,x=2 km處的質點比處的質點比x=2.5 kmx=2.5 km處的質點先回到平衡位置處的質點先回到平衡位置E.E.從從t+0.4 st+0.4 s時刻開始計時時刻開始計時,x=2 km,x=2 km處的質點比處的質點比x=2.5 km

32、x=2.5 km 處的質點后回到平衡位置處的質點后回到平衡位置BCDBCD多維訓練多維訓練2.2.導學號導學號 58826284 58826284 雙向性造成的多解問題雙向性造成的多解問題 (2017(2017天津靜海校級月考天津靜海校級月考) )一一列簡諧橫波沿列簡諧橫波沿x x軸傳播軸傳播, ,相距相距2.0 2.0 m m的兩個質點的兩個質點a a和和b b的振動圖像分別為圖示中的振動圖像分別為圖示中的實線和虛線的實線和虛線, ,實線為實線為a a的振動圖像的振動圖像, ,虛線為虛線為b b的振動圖像的振動圖像. .求求: :(1)(1)這列波的波長和傳播速度為多少這列波的波長和傳播速度

33、為多少? ?答案答案: :見解析見解析(2)(2)若該波的波長若該波的波長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: :見解析見解析考點四波的干涉、衍射和多普勒效應考點四波的干涉、衍射和多普勒效應1.1.波的干涉現象中振動加強點、減弱點的兩種判斷方法波的干涉現象中振動加強點、減弱點的兩種判斷方法(1)(1)公式法公式法某質點的振動是加強還是減弱某質點的振動是加強還是減弱, ,取決于該點到兩相干波源的距離之差取決于該點到兩相干波源的距離之差rr. .(2)(2)圖像法圖像法在某時刻波的干涉的波形圖上在某時刻波的干涉的波形圖上, ,波峰與波峰波峰與波峰(

34、(或波谷與波谷或波谷與波谷) )的交點的交點, ,一定是一定是加強點加強點, ,而波峰與波谷的交點一定是減弱點而波峰與波谷的交點一定是減弱點, ,各加強點或減弱點各自連接而各加強點或減弱點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, ,形成加強線和減弱線形成加強線和減弱線, ,兩種線互相間隔兩種線互相間隔, ,加強點與減弱點之間各質點的振幅介于加強點與減弱點的振幅之間加強點與減弱點之間各質點的振幅介于加強點與減弱點的振幅之間. .2.2.多普勒效應的成因分析多普勒效應的成因分析(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間內接收到的完全觀察

35、者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內接收到的完全波的個數波的個數. .(2)(2)當波源與觀察者相互靠近時當波源與觀察者相互靠近時, ,觀察者接收到的頻率變大觀察者接收到的頻率變大, ,當波源與觀察當波源與觀察者相互遠離時者相互遠離時, ,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如圖是水面上兩列頻率相同的波在某時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刻兩列為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時刻兩列波的波峰波的波峰

36、( (實線實線) )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.質點質點D D是振動減弱點是振動減弱點B.B.質點質點A,DA,D在該時刻的高度差為在該時刻的高度差為10 cm10 cmC.C.再過半個周期再過半個周期, ,質點質點B,CB,C是振動加強點是振動加強點D.D.質點質點C C的振幅為的振幅為1 cm1 cmE.E.質點質點C C此刻以后將向下振動此刻以后將向下振動BDEBDE解析解析: :兩個波源的振動步調一致兩個波源

37、的振動步調一致, ,圖中圖中A,DA,D到兩個波源路程差為零到兩個波源路程差為零, ,是振是振動加強點動加強點, ,而而B,CB,C是波峰與波谷相遇是波峰與波谷相遇, ,是振動減弱點是振動減弱點, ,故故A A錯誤錯誤; ;圖示時刻圖示時刻, ,質點質點A A的位移為的位移為+3 cm+2 cm=+5 cm,+3 cm+2 cm=+5 cm,質點質點D D的位移為的位移為-3 cm-2 cm=-5 cm,-3 cm-2 cm=-5 cm,故質點故質點A,DA,D在該時刻的高度差為在該時刻的高度差為10 10 cm,Bcm,B正確正確; ;振動的干涉圖像是穩(wěn)定振動的干涉圖像是穩(wěn)定的的,A,D,A

38、,D一直是振動加強點一直是振動加強點, ,而而B,CB,C一直是振動減弱點一直是振動減弱點,C,C錯誤錯誤; ;質點質點C C是振是振動減弱點動減弱點, ,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; ;質點質點C C是振動減弱點是振動減弱點, ,此刻此刻在上方最大位移處在上方最大位移處, ,故質點故質點C C此刻以后將向下振動此刻以后將向下振動, ,故故E E正確正確. .反思總結反思總結 正確理解振動加強點和減弱點正確理解振動加強點和減弱點(1)(1)振動加強的點和振動減弱的點始終以振源的頻率振動振動加強的點和振動減弱的點始終以振源的頻率振動

39、, ,其振幅不變其振幅不變. .振動加強點并不是始終處于波峰振動加強點并不是始終處于波峰, ,其位移隨時間不斷變化其位移隨時間不斷變化, ,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)振動減弱的質點并非一定不振動振動減弱的質點并非一定不振動, ,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的半個波形的半個波形a,a,同時另一個波源同時另一個波源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的半個波形的半個波形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)時間時間tt和從和從t=3 st=3 s時算起時算起M M點的位移第一次到達點的位移第一次到達2.5 cm2.5 cm所需時間所需時間. .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