,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,选修,3,4,波与相对论,选修,3,4,波与相对论,第二单元机械波,选修34波与相对论第二单元机械波,知识整合基础,知识点一机械波横波和纵波,填一填,1,机械波的形成和传播,(1),产生条件,有,_,有,_,，如空气、水、绳子等,波源,介质,知识整合基础波源介质,(2),传播特点,传播,_,、能量和信息,质点不,_,介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源,_,振动形式,随波迁移,相同,(2)传播特点振动形式随波迁移相同,2,机械波的分类,分类,质点振动方向和波的传播方向的关系,形状,举例,横波,垂直,凹凸相间；有,_,、,_,绳波等,纵波,在同一直线上,疏密相间；有,_,、,_,弹簧波、声波等,波峰,波谷,密部,疏密,2机械波的分类分类质点振动方向和波的传播方向的关系形状举例,练一练,关于振动和波的关系，下列说法中正确的是,(,),A,振动是波的成因，波是振动的传播,B,振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象,C,波的传播速度就是质点振动的速度,D,波源停止振动时，波立即停止传播,练一练,【,解析,】,机械波的产生条件是有波源和介质由于介质中的质点依次带动由近及远传播而形成波，所以选项,A,和,B,正确；波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项,C,错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，选项,D,错误,【,答案,】,AB,【解析】机械波的产生条件是有波源和介质由于介质中的质点依,知识点二横波的图像、波速、波长和频率,(,周期,),的关系,填一填,1,横波的图像,(1),坐标轴：横坐标表示沿波传播方向上各个质点的,_ _,，纵坐标表示该时刻各个质点离开平衡位置的,_,(2),意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开,_,的位移,平衡,位置,位移,平衡位置,知识点二横波的图像、波速、波长和频率平衡位置位移平衡位置,(3),图像：,(3)图像：,(4),应用：,直接读取,_,和,_,，以及该时刻各质点的,_,确定某时刻各质点加速度和速度的,_,，并能比较大小,结合波的传播方向可确定各质点的,_,或由各质点的振动方向确定波的,_,振幅,A,波长,位移,方向,振动方向,传播方向,(4)应用：振幅A波长位移方向振动方向传播方向,2,波长、波速、频率及其关系,(1),波长,：,沿着波的传播方向，两个相邻的相对平衡位置的位移和振动方向总是,_,的质点间的距离,(2),波速,v,：,波在介质中的传播速度，由,_,本身的性质决定,(3),频率,f,：,由波源决定，等于波源的,_,(4),波长、波速和频率的关系：,相同,介质,振动频率,f,2波长、波速、频率及其关系相同介质振动频率f,练一练,如图所示是一列简谐波在,t,0,时刻的波形图，介质中的质点,P,沿,y,轴方向做简谐运动的表达式为,y,10sin(5,t,)cm.,关于这列简谐波，下列说法中正确的是,(,),A,这列简谐波的振幅为,20 cm,B,这列简谐波的周期为,5.0 s,C,这列简谐波在该介质中的传播速度为,25 cm/s,D,这列简谐波沿,x,轴正向传播,练一练,高考物理一轮复习机械波优质课件,知识点三波的干涉和衍射现象多普勒效应,填一填,1,波的干涉和衍射,波的干涉,波的衍射,条件,两列波的频率必须,_,明显条件，障碍物或孔的,_,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,_,波,_,或通过孔隙继续传播,相同,尺寸,干涉图样,绕过障碍物,知识点三波的干涉和衍射现象多普勒效应波的干涉波的衍射条件,2.,多普勒效应,(1),条件：波源和观察者之间有,_,(2),现象：观察者感到,_,发生变化,(3),实质：波源频率,_,，观察者接收到的频率,_,相对运动,频率,不变,变化,2.多普勒效应相对运动频率不变变化,练一练,关于波的衍射现象，下列说法正确的是,(,),A,当孔的尺寸比波长大时，一定不会发生衍射现象,B,只有孔的尺寸与波长相差不多时，或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象,C,只有波才有衍射现象,D,以上说法均不正确,练一练,【,解析,】,当孔的尺寸比波长大时，会发生衍射现象，只不过不明显只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才会发生明显的衍射现象，切不可把此条件用来判断波是否发生了衍射现象,【,答案,】,BC,【解析】当孔的尺寸比波长大时，会发生衍射现象，只不过不明显,热点考向剖析,考向一波的形成和传播,1,在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离叫波长,2,波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同,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和周期都和波源相同因此可以断定：波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可以改变，但频率和周期都不会改变,热点考向剖析,高考物理一轮复习机械波优质课件,典例,1,(2014,山东理综,),一列简谐横波沿直线传播以波源,O,由平衡位置开始振动为计时零点，质点,A,的振动图像如图所示，已知,O,、,A,的平衡位置相距,0.9 m,以下判断正确的是,(,),A,波长为,1.2 m,B,波源起振方向沿,y,轴正方向,C,波速大小为,0.4 m/s,D,质点,A,的动能在,t,4 s,时最大,【,尝试解题,】,_,典例1(2014山东理综)一列简谐横波沿直线传播以波源,高考物理一轮复习机械波优质课件,针对训练,1,一列简谐横波沿直线由,a,向,b,传播，相距,10.5 m,的,a,、,b,两处的质点振动图像如图中,a,、,b,所示，则,(,),A,该波的振幅可能是,20 cm,B,该波的波长可能是,8.4 m,C,该波的波速可能是,10.5 m/s,D,该波由,a,传播到,b,可能历时,7 s,针对训练,高考物理一轮复习机械波优质课件,考向二振动图像和波动图像的综合应用,1,两种图像的比较,考向二振动图像和波动图像的综合应用,图像类型,振动图像,波的图像,物理意义,表示某质点各个时刻的位移,表示某时刻各质点的位移,图像信息,(1),质点振动周期,(2),质点振幅,(3),各时刻质点位移,(4),各时刻速度、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加速度方向,(4),传播方向、振动方向的互判,形象比喻,记录着一个人一段时间内活动的录像带,记录着许多人某时刻动作、表情的集体照片,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,一完整曲线占横坐标距离,表示一个周期,表示一个波长,图像类型振动图像波的图像物理意义表示某质点各个时刻的位移表示,2.,波的传播方向与质点振动方向的互判方法,已知质点振动方向可判断波的传播方向，或已知波的传播方向和某时刻的图像可判断介质质点的振动方向，常用的方法如下：,2.波的传播方向与质点振动方向的互判方法,高考物理一轮复习机械波优质课件,典例,2,(2014,课标全国理综,),图,(a),为一列简谐横波在,t,2 s,时的波形图，图,(b),为媒质中平衡位置在,x,1.5 m,处的质点的振动图像，,P,是平衡位置为,x,2 m,的质点下列说法正确的是,(,),A,波速为,0.5 m/s,B,波的传播方向向右,C,0,2 s,时间内，,P,运动的路程为,8 cm,D,0,2 s,时间内，,P,向,y,轴正方向运动,E,当,t,7 s,时，,P,恰好回到平衡位置,【,尝试解题,】,_,典例2(2014课标全国理综)图(a)为一列简谐横波在t,高考物理一轮复习机械波优质课件,【,名师点睛,】,“,一分、一看、二找,”,巧解波动图像与振动图像的综合类问题,1,分清振动图像与波动图像此问题最简单，只要看清横坐标即可，横坐标为,x,则为波动图像，横坐标为,t,则为振动图像,2,看清横、纵坐标的单位尤其要注意单位前的数量级,3,找准波动图像对应的时刻,4,找准振动图像对应的质点,【名师点睛】,针对训练,2,(2014,安徽理综,),一简谐横波沿,x,轴正向传播，图,1,是,t,0,时刻的波形图，图,2,是介质中某质点的振动图像，则该质点的,x,坐标值合理的是,(,),针对训练,【,解析,】,由质点振动图像可知，,t,0,时刻质点,y,坐标介于,0.1,0.2,之间，且振动方向向下再由波的图像以及波的传播方向和振动方向的关系可知，该质点,x,坐标的合理值是,x,2.5 m,故选项,C,正确,【,答案,】,C,【解析】由质点振动图像可知，t0时刻质点y坐标介于0.,考向三波的多解问题,造成波动问题多解的主要因素,(1),周期性：,时间周期性：时间间隔,t,与周期,T,的关系不明确,空间周期性：波传播距离,x,与波长,的关系不明确,考向三波的多解问题,(2),双向性：,传播方向双向性：波的传播方向不确定,振动方向双向性：质点振动方向不确定,如：,a.,质点达到最大位移处，则有正向和负向最大位移两种可能,b,质点由平衡位置开始振动，则起振方向有向上、向下,(,或向左、向右,),两种可能,c,只告诉波速不指明波的传播方向，应考虑沿两个方向传播的可能，即沿,x,轴正方向或沿,x,轴负方向传播,d,只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能,(2)双向性：,解决此类问题时，往往采用从特殊到一般的思维方法，即找到一个周期内满足条件的特例，在此基础上，如知时间关系，则加,nT,；如知空间关系，则加,n,.,(3),波形的隐含性形成多解：,在波动问题中，往往只给出完整波形的一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于隐含状态这样，波形就有多种情况，形成波动问题的多解性,解决此类问题时，往往采用从特殊到一般的思维方法，即找到一个周,典例,3,(2013,天津卷,),一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距,9 m,的,a,、,b,两质点的振动图像如图所示，下列描述该波的图像可能正确的是,(,),典例3(2013天津卷)一列简谐横波沿直线传播，该直线上,【,答案,】,AC,【答案】AC,【,尝试解题,】,_,【尝试解题】_,针对训练,3,一列简谐横波在,t,0,时刻的波形如图中的实线所示，,t,0.02 s,时刻的波形如图中虚线所示若该波的周期,T,大于,0.02 s,，则该波的传播速度可能是,(,),A,2 m,/s B,3 m/,s,C,4 m,/s D,5 m/,s,针对训练,高考物理一轮复习机械波优质课件,高考物理一轮复习机械波优质课件,谢谢观看！,谢谢观看！,