2017_2018学年高中物理第二章机械波课件(打包6套)教科版选修3_4

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名称 2017_2018学年高中物理第二章机械波课件(打包6套)教科版选修3_4
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科目 物理
更新时间 2018-06-29 10:51:18

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课件18张PPT。章末整合提升一、波动图像反映的信息及其应用 答案 A针对训练1 一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图2实线所示,从此时刻起,经0.1 s波形图如图虚线所示,若波传播的速度为10 m/s,则______.
图2A.这列波沿x轴负方向传播
B.这列波的周期为0.4 s
C.t=0时刻质点a沿y轴正方向运动
D.从t=0时刻开始质点a经0.2 s通过的路程为0.4 m
E.x=2 m处的质点的位移表达式为y=0.2sin (5πt+π) m
解析 从图中可以看出波长等于4 m,由已知得波速等于10 m/s,周期T=0.4 s,B正确;经0.1 s波形图如题图虚线所示,说明波沿x轴负方向传播,A正确;t=0时刻质点a沿y轴负方向运动;从t=0时刻开始质点a经 0.2 s,即半个周期通过的路程为0.4 m,D正确;由y=Asin (ωt+φ)易得E正确.
答案 ABDE二、波动图像与振动图像的区别和联系【例2】 (多选)图3甲为一列简谐波在某一时刻的波形图,Q、P是波上的质点,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像,从该时刻起,下列说法中正确的是(  ) 答案 BC针对训练2 (多选)图4甲为一列简谐横波在t=0.1 s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1 m处的质点,Q是平衡位置为x=4 m处的质点,图乙为质点Q的振动图像,则(  )解析 由波动图像可知,横波的波长是8 m,选项A正确;由质点Q的振动图像可知,横波的周期为0.2 s,频率是5 Hz,选项B错误;质点P围绕平衡位置振动,不随波迁移,选项C错误;根据质点Q的振动图像,t=0.1 s时刻,质点Q正沿y轴负方向运动,说明波沿x轴负方向传播.t=0.1 s时质点P正沿y轴正方向运动,选项D正确.
答案 AD三、波动问题的多解性波动问题出现多解性的原因:
(1)空间周期性:波在均匀介质中传播时,传播的距离Δx=nλ+x0(n=0,1,2……),式中λ为波长,x0表示传播距离中除去波长的整数倍部分后余下的那段距离.
(2)时间周期性:波在均匀介质中传播的时间Δt=nT+t0(n=0,1,2……),式中T表示波的周期,t0表示总时间中除去周期的整数倍部分后余下的那段时间.
(3)传播方向的双向性:我们解决的都是仅限于波在一条直线上传播的情况,即有沿x轴正方向或负方向传播的可能. (4)介质中质点间距离与波长的关系的不确定性:已知两质点平衡位置间的距离及某一时刻它们所在的位置,由于波的空间周期性,则两质点存在着多种可能波形.做这类题目时,可根据题意,在两质点间先画出最简波形,然后再做一般分析,从而写出两质点间的距离与波长关系的通式.【例3】 如图5所示,实线是某时刻的波形图线,虚线是0.2 s后的波形图线.
图5
(1)若波向左传播,求它传播的距离及最小距离;
(2)若波向右传播,求它的周期及最大周期;
(3)若波速为35 m/s,求波的传播方向.课件22张PPT。第1讲 机械波的形成和传播[目标定位] 1.理解机械波的形成过程和产生条件.2.知道波的种类及横波和纵波的概念.3.明确机械波传播的特点.一、机械波的形成和传播
1.波的形成
由于绳的各部分之间都有相互作用的弹力联系着,所以当手抖动绳的一端,紧靠这一端的质点运动,它会______相邻的质点运动,依次传递下去.每一个质点都在重复绳一端的振动,后一个质点的运动状态总是______于前一个质点的运动状态.
2.介质
能够传播振动的物质.带动 滞后 3.机械波
__________在介质中的传播.
4.波源
引起______振动的装置.
5.机械波是__________这一运动形式(包括波源的振动信息)的传播,介质本身并没有沿着波的方向发生______.
6.波是传递______的一种方式.机械振动 初始 机械振动 迁移 能量 二、横波与纵波
1.按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同,常将波分为______和______.
2.横波
(1)定义:介质中质点的振动方向与波的传播方向______的波.
(2)标识性物理量
①波峰:凸起来的______处.
②波谷:凹下去的______处.横波 纵波 垂直 最高 最低 3.纵波
(1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向______的波.
(2)标识性物理量
①密部:介质中质点分布______的部分.
②疏部:质点分布______的部分.
4.简谐波:如果传播的振动是______运动,这种波叫做简谐波.平行 密集 稀疏 简谐 1.波的形成
传播波的物质,如水、绳、空气等,可以分成许多小部分,每一小部分都可以看作质点.当其中一个质点振动时,由于质点间的相互作用,就带动相邻的质点振动起来,该质点又带动后面的质点振动起来,这样振动的状态就传播出去,形成了机械波.一、波的形成和传播2.机械波的传播
(1)各质点的振动周期都与波源的振动周期相同.
(2)离波源越远,质点的振动越滞后,但各质点的起振方向与波源起振方向相同.
(3)波传播的只是振动形式,介质中的每个质点只在自己平衡位置附近振动,并不随波迁移.【例1】 (多选)关于机械波的形成和传播,下列说法中正确的是(  )
A.机械波只能在介质中传播,波源周围如果没有介质,就不能形成机械波
B.离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些
C.离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些
D.一旦波源振动起来,介质中的各个质点也就立刻振动起来
解析 机械波形成的条件是有波源和介质,两者缺一不可;机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点,故离波源近的质点振动的早一些,分析知A、C正确.
答案 AC

借题发挥 根据波的形成特点,先振动的质点带动后面的质点振动,后面质点总是落后于前面质点的振动,每一个质点都在自己的平衡位置附近振动,正确画出各时刻的波形图,可以使问题变得更形象直观.1.区别
(1)研究对象不同
振动是单个质点所表现出的周而复始的运动现象,波动是大量质点表现出的周而复始的运动现象.
二、振动与波动的区别与联系(2)运动成因不同
振动是质点由于某种原因离开平衡位置,同时受到指向平衡位置的力——回复力的作用.波动是由于介质中质点受到相邻质点的扰动而随着运动,并将振动形式由近及远传播开去,各质点间存在相互作用的弹力,各个质点受到回复力作用.
(3)运动性质不同
质点的振动是变速运动,在同一介质中波动的传播速度不变.
2.联系
(1)振动是波动的起因,波是振动的传播;
(2)有波动一定有振动,有振动不一定有波动;
(3)波动的周期等于质点振动的周期,波动和振动都是周期性运动.【例3】 (多选)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.由于介质中的质点之间相互作用,一个质点的振动带动相邻质点的振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,即波不会停止传播,选项D错误.
答案 AB
针对训练 (多选)有关机械振动与机械波的下列说法中正确的是(  )
A.有机械振动就一定有机械波
B.机械波中各质点振幅一定相同
C.机械波中各质点均做受迫振动
D.机械波中各质点振动周期相同解析 机械波是机械振动在介质中的传播形成的,故A错误;只有简谐波中各质点振动的振幅才相同,故B错误;由于质点间的弹力作用,因此,在波传播时,介质中的质点跟着波源做受迫振动,每个质点的振动频率都与波源的振动频率相同,故C、D正确.
答案 CD课件20张PPT。第2讲 波速与波长、频率的关系[目标定位] 1.知道什么是波的频率(周期)并能理解它的意义.2.知道什么是波速,了解决定波速的因素.3.会用公式v=λf进行相关计算.4.掌握波在传播过程中的周期性和双向性.一、波长
1.定义: 沿波的传播方向,任意两个________________的质点之间的距离(包含______“完整的波”),叫做波的波长,常用λ表示.
2.横波中任意两个______的波峰或波谷之间的距离就是横波的波长.纵波中任意两个______的密部或疏部之间的距离就是纵波的波长.相邻的同相振动 一个 相邻 相邻 二、振幅
1.定义:在波动中,各质点离开平衡位置的__________,即其振动的振幅,也称为______振幅.
2.波的振幅大小是波所传播______的直接量度.
三、频率
1.定义:波在传播过程中,介质中质点振动的频率都______,这个频率被称为波的频率.
2.波的频率等于______振动的频率,与介质的种类______.
3.频率与周期的关系:f=____或f·T=___.最大距离 波的 能量 相同 波源 无关 1 四、波速
1.决定因素:机械波在介质中的传播速度由______本身的性质决定.
2.波速、波长、周期(频率)的关系:v=____或v=____.
想一想 波速就是振动速度吗?
答案 不是.波速是振动形式匀速向外传播的速度,始终沿传播方向,在同一均匀介质中波速不变;振动速度是指质点在平衡位置附近振动的速度,大小和方向都随时间做周期性变化.介质 λf 一、波长、频率、周期、波速【例1】 (多选)关于机械波的频率、波速、波长,下列说法正确的是(  )
A.两个相邻的均处于平衡位置的质点间的距离为一个波长
B.波的频率等于波源的振动频率
C.波速等于波源的振动速度
D.波由一种介质进入另一种介质,波速和波长都要改变 答案 BD
借题发挥 波长的定义中要强调“总是相同”的理解;波的频率等于波源的振动频率;波速由介质决定;波长由波源和介质共同决定.解析 由两种波的传播速率可知,纵波先传到地震仪,设所需时间为t,则横波传到地震仪的时间为(t+5)s.由位移关系可得4(t+5)=9 t,t=4 s,距离l=vt=36 km,故A正确.
答案 A1.波具有时间和空间的周期性,传播具有双向性,所以关于波的问题更容易出现多解.造成多解的主要因素有:
(1)时间间隔Δt与周期T的关系不明确;
(2)波的传播距离Δx与波长λ的关系不明确;
(3)波的传播方向不确定.二、波的多解问题2.在解决波的问题时,对题设条件模糊,没有明确说明的物理量,一定设法考虑其所有的可能性:
(1)质点达到最大位移处,则有正向和负向最大位移两种可能;(2)质点由平衡位置开始振动,则有起振方向相反的两种可能;(3)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;(4)只给出两时刻的波形,则有多次重复出现的可能.【例3】 一列横波在x轴上传播,t1=0和t2=0.005 s时的波形如图2中的实线和虚线所示.
图2
(1)设周期大于(t2-t1),求波速;
(2)设周期小于(t2-t1),并且波速为6 000 m/s.求波的传播方向. 答案 (1)波向右传播时v=400 m/s 波向左传播时,v=1 200 m/s (2)x轴负方向借题发挥 解决周期性及双向性带来的多解问题的一般思路如下:
(1)首先考虑传播方向的双向性,如果题目未说明波的传播方向或没有其他条件暗示,应首先按波传播的可能性进行讨论.
(2)对设定的传播方向,确定Δt和T的关系,一般先确定最简单的情况,即一个周期内的情况,然后在此基础上加nT.(3)应注意题目是否有限制条件,如有的题目限制波的传播方向,或限制时间Δt大于或小于一个周期等.所以解题时应综合考虑,加强多解意识,认真分析题意.
(4)空间的周期性和时间的周期性是一致的,实质上是波形平移规律的应用,所以解题时我们可以针对不同题目选择其中一种方法求解.【例4】 一列简谐横波沿x轴正方向传播,已知x轴上相距d=3.6 m的两个质点M、N的振动图像分别如图3甲和乙所示,已知质点M比N质点先起振,则该波(  )课件24张PPT。第3讲 波的图像[目标定位] 1.知道什么是波的图像,知道图像中纵、横坐标各表示的物理量,能说出图像中蕴含的信息.2.能区分振动图像和波动图像.3.根据某一时刻波的图像和波的传播方向能画出下一时刻和前一时刻的波的图像,并能指出图像中各个质点在该时刻的振动方向.一、横波的图像
1.若以横坐标x表示在波的传播方向上各质点的__________,纵坐标y表示________各个质点偏离平衡位置的位移,规定位移的方向向上为正值,向下为负值,则在xOy坐标平面上,描出该时刻各质点的位置(x,y),用平滑曲线将各点连接起来,就得到这一时刻横波的图像.波的图像有时也称为波形图,简称波形.
2.正弦波:波形图是__________的波,又称为正弦波.平衡位置 该时刻 正弦曲线 二、波的图像与振动图像的比较
1.波的图像表示波传播时__________在介质中________的位置相对于平衡位置的位移.
2.振动图像表示__________振动的过程中,________相对于平衡位置的位移.
想一想 为了区分波的图像与振动图像,你可以用什么形象来描述它们?
答案 波的图像相当于一群人的一张照片,振动图像相当于该群人中某个人的一段录像.某一时刻 各质点 某一质点 各时刻 由波的图像可获取的信息
1.直接读出波长.若已知波速,可计算出周期、频率.或已知周期、频率可计算出波速.
2.直接读出该时刻各质点的位移,间接判断回复力、加速度情况.
3.介质中各质点的振幅.一、波的图像的理解和应用4.已知波的传播方向,可知质点的振动方向.常用方法有:
(1)带动法:
原理:先振动的质点带动邻近的后振动质点.
方法:在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点P′,若P′在P上方,则P向上运动,若P′在P下方,则P向下运动.如图1所示. 答案 D
借题发挥 由波的图像可直接看出波长、该时刻沿波的传播方向上各质点的位移和各质点的振幅,可以判断出各质点该时刻的加速度方向.可以由波速计算周期、频率或由周期、频率计算波速,利用波的传播方向判断任一质点的振动方向或利用任一质点的振动方向判断波的传播方向.【例2】 如图5所示为一横波在某一时刻的波形图,已知D质点此时的运动方向如图所示,下列说法正确的是(  )
图5
A.波向右传播
B.此时A点的运动方向向下
C.质点E与质点D的运动方向相同
D.质点C比质点B先回到平衡位置解析 质点D的运动方向向下,根据特殊点法,波源在右,所以波应该向左传播,则A质点的运动方向向上.E质点运动方向向上,与D方向相反.质点C是直接向下运动的.而B是先向上运动到最高点再向下运动,故C比B先回到平衡位置.
答案 D二、波的图像的画法 借题发挥 在已知波速的情况下,由公式Δx=vΔt可得经Δt时间后波向前移动的距离Δx,把波形平移Δx即可得Δt时间后的波形图,注意,当Δx=kλ+Δx0时,只需将波形沿波的传播方向平移Δx0即可得Δt时间后的波形图,这就是所谓的“去整留零平移法”.当然也可以采用“特殊点法”.三、振动图像与波动图像的比较 答案 B借题发挥 振动图像与波的图像的区别:
(1)波的图像和振动图像是根本不同的,波的图像描述的是介质中的“各质点”在“某一时刻”离开平衡位置的位移;而振动图像描述的是“一个质点”在“各个时刻”离开平衡位置的位移.
(2)坐标轴所表示的物理量:波动图像中的横轴x表示介质中各个振动质点的平衡位置,纵轴y表示各个振动质点在某时刻的位移;振动图像的横轴t表示一个振动质点振动的时间,纵轴y表示这个质点振动时各个不同时刻的位移.课件18张PPT。第4讲 惠更斯原理 波的反射与折射[目标定位] 1.知道什么是波面和波线.2.了解惠更斯原理,会用惠更斯原理解释波的反射与折射现象.3.认识波的反射和折射现象,知道反射定律和折射定律.一、惠更斯原理
1.内容:波在传播过程中所到达的每一点都可看做新的______,从这些点发出______形状的子波,其后任一时刻这些子波波前的包络面就是新的______.
2.应用:根据惠更斯原理,可以用几何作图的方法,由已知的某一时刻波前确定下一时刻______,从而确定波的传播方向.波源 球面 波前 波前 二、波的反射
1.定义:波在传播的过程中,遇到两种介质的________时返回到原介质继续传播的现象叫波的反射.
2.反射定律:当波传播到两种介质的交界处发生反射时,入射线、法线、反射线在__________内,入射线与反射线分别位于______两侧,而且反射角______入射角;反射波的波长、频率和波速都与入射波______.分界面 同一平面 法线 等于 相同 同一平面 法线 传播速度 传播速度 3.结论
(1)当v1>v2时,i>r,折射线______法线.
(2)当v1<v2时,i<r,折射线______法线.
(3)当垂直界面入射(i=0)时,r=0,传播方向不变,是折射中的特殊情况.偏向 偏离 1.惠更斯原理中,同一波面上的各点都可以看做子波的波源.波源的频率与子波波源的频率相等.
2.波线的指向表示波的传播方向.
3.在各向同性均匀介质中,波线恒与波面垂直.
4.球面波的波线是沿半径方向的直线,平面波的波线是垂直于波面的平行直线.
5.利用惠更斯原理可以解释平面波和球面波的传播、波的衍射、干涉和折射现象,但无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小关系.一、对惠更斯原理的理解【例1】 (多选)关于对惠更斯原理的理解,下列说法正确的是(  )
A.同一波面上的各质点振动情况完全相同
B.同一波面上的各质点振动情况可能不相同
C.球面波的波面是以波源为中心的一个个球面
D.无论怎样的波,波线始终和波面垂直
解析 按照惠更斯原理:波面是由任意时刻振动情况完全相同的点构成的面,故A对,B错;由波面和波线的概念,不难判定C、D正确.
答案 ACD二、波在反射、折射现象中的波长、频率和波速 特别提醒 (1)频率(f)由波源决定,故无论是反射波还是折射波都与入射波的频率相等,即与波源的振动频率相同.
(2)波速(v)由介质决定,故反射波与入射波在同一介质中传播,波速不变,折射波与入射波在不同介质中传播,波速变化.
(3)据v=λf知,波长λ与波速和频率有关,反射波与入射波,频率同,波速同,故波长相同,折射波与入射波在不同介质中传播,频率同,波速不同,故波长不同.解析 反射波的波长、频率、波速与入射波都应该相等,故A、B错;折射波的波长、波速与入射波都不等,但频率相等,故C错,D正确.
答案 D针对训练 同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播,某时刻的波形曲线如图2所示.以下说法正确的是(  )
图 2
A.声波在水中波长较大,b是水中声波的波形曲线
B.声波在空气中波长较大,b是空气中声波的波形曲线
C.水中质点振动频率较高,a是水中声波的波形曲线
D.空气中质点振动频率较高,a是空气中声波的波形曲线解析 波的频率取决于波源的振动频率,与介质无关,故同一音叉发出的声波在水中与在空气中传播时频率相同.但机械波在介质中传播的速度只取决于介质性质,与波的频率无关,声波在水中传播的速度大于在空气中传播的速度.由v=λf知,声波在水中的波长应较大,对应于题图中波形曲线b,故只有A正确.
答案 A三、反射现象的应用2.超声波定位:蝙蝠能发出超声波,超声波遇到障碍物或捕食目标时会被反射回来,蝙蝠就依据接收到的反射回来的超声波来确定障碍物或目标位置,从而确定飞行方向.另外海豚、雷达也是利用波的反射来定位和测速的.【例3】 有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶,在其正前方有一陡峭山崖,汽车鸣笛2 s后司机听到回声,司机听到回声时汽车距山崖的距离多远?(v声=340 m/s)课件24张PPT。第5讲 波的干涉、衍射
第6讲 多普勒效应[目标定位] 1.知道波的叠加原理,知道波的干涉现象实质上是波的一种特殊的叠加现象.2.知道波的干涉图样的特点,理解形成稳定干涉图样的条件,掌握振动加强点、减弱点的振动情况.3.知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件.4.了解多普勒效应,能运用多普勒效应解释一些物理现象.一、波的叠加原理
在几列波传播的重叠区域内,质点要同时参与由几列波引起的振动,质点的________等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的________.总位移 矢量和 二、波的干涉现象
1.定义:__________的两列波叠加,使介质中某些区域的质点振动始终______,另一些区域的质点振动始终______,并且这两种区域互相间隔、位置__________.这种稳定的叠加现象(图样)叫做波的干涉.
2.产生干涉的一个必要条件是两列波的______必须相同.
3.波的干涉现象是在特殊条件下波的______.________只要满足一定条件,都能发生干涉现象.频率相同 加强 减弱 保持不变 频率 叠加 一切波 想一想 在波的干涉中,振动加强的点和振动减弱的点的振动情况是怎样的?是不是振动减弱的点始终位于平衡位置不动?
答案 在波的干涉中,振动加强的点是指两列波在该点的振动方向始终相同,因而使该点以两列波的振幅之和作为新的振幅做简谐运动;而振动减弱的点是指两列波在该点的振动方向始终相反,因而使该点以两列波的振幅之差作为新的振幅做简谐运动.只有当两列波的振幅相等时,所形成的干涉中的振动减弱的点的振幅才为零,此时该点表现为始终处于平衡位置不动.三、波的衍射现象
1.定义:波能够绕到________的后面传播的现象.
2.波发生明显衍射现象的条件:当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与______相差不多或比______小时,就能看到明显的衍射现象.
3.________都可发生衍射现象.
想一想 在日常生活中我们常遇到“闻其声而不见其人”的现象,你能用学过的知识解释一下吗?
答案 声波的波长比较长,容易衍射,而光波波长短,不容易衍射,所以会有“闻其声而不见其人”的现象.障碍物 波长 波长 一切波 四、多普勒效应
1.定义:当观测者与波源之间有相对运动时,观测者测得的频率与波源频率______.
2.成因
(1)波源S与观测者A相对于介质都静止时,观测者单位时间内接收到的完整波的数目与单位时间内波源发出的______,所以,观测者接收到的频率和波源的振动频率______.不同 相同 相同 (2)当观测者与波源两者相互接近时,它在单位时间内接收到的完整波的数目______,接收到的频率将______波源振动的频率.
(3)当观测者与波源两者远离时,它在单位时间内接收到的完整波数目______,接收到的频率将______波源振动的频率.增多 大于 减少 小于 3.应用
(1)测心脏血流速度;(2)测人造卫星位置的变化;(3)测定流体流速;(4)检查车速;(5)判断遥远的天体相对于地球的运动速度.
想一想 当汽车远离观察者时,听到的汽车的声音越来越小,这种现象就是多普勒效应吗?
答案 不是.多普勒效应指的是接收到的频率的变化情况,即音调的变化情况,而声音大小指的是响度.1.波的叠加是无条件的,任何频率的两列波在空间相遇都会叠加.
2.稳定干涉图样的产生是有条件的,必须是两列波的频率相同、步调一致(相差恒定).一、对干涉现象的理解3.干涉图样及其特点
(1)干涉图样:如图1所示(2)特点
①加强区和减弱区的位置固定不变.
②加强区始终加强,减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化).
③加强区与减弱区互相间隔.4.振动加强点和减弱点
(1)振动加强点:振动的振幅等于两列波振幅之和,A=A1+A2.
(2)振动减弱点:振动的振幅等于两列波振幅之差,A=|A1-A2|.
(3)振动加强点和振动减弱点的判断.
若某点总是波峰与波峰或波谷与波谷相遇,该点为振动加强点;若总是波峰与波谷相遇,则为振动减弱点.【例1】 (多选)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇.下列说法正确的是(  )
A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2|
B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2
C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移
D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 解析 两列振动方向相同的相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误;在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确.
答案 AD
借题发挥 不管是振动加强点,还是振动减弱点,还是一般位置的质点在振动时,其位移都在随时间做周期性变化,位移均可为0.针对训练 两列频率、振动方向、初始相位均相同的波S1、S2,在同一介质中传播时,某时刻t形成如图2所示的干涉图样,图样中两波源S1、S2同时为波谷(实线表示波峰,虚线表示波谷),在图中标有A、B、C三个点,则振动加强点是___,振动减弱点是____. 解析 由图可知A点为波峰与波峰相遇,是振动加强点;B点是波谷与波谷相遇,是振动加强点;C点是波峰与波谷相遇,是振动减弱点.
答案 A、B C1.衍射是波特有的现象,一切波都可以发生衍射.
2.波的衍射总是存在的,只有“明显”与“不明显”的差异,“障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多”只是发生明显衍射的条件.
3.波传到小孔(障碍物)时,小孔(障碍物)仿佛一个新波源,由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方向.因此,波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况.二、对衍射现象的理解 答案 ABC1.多普勒效应是波共有的特征,不仅机械波,光波和电磁波也都会发生多普勒效应.
2.发生多普勒效应时,波源发出的频率不变,变化的是观察者接收到的频率.三、对多普勒效应的理解3.当波源与观察者相互接近时,f观察者变大,音调变高.如图4甲中波源S不动,观察者A向B运动和图乙中观察者A不动,波源由S1向S2运动;
当波源与观察者相互远离时,f观察者变小,音调变低.如图甲中波源S不动,观察者A向C运动.【例3】 (多选)下面说法中正确的是(  )
A.发生多普勒效应时,波源的频率变化了
B.发生多普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化
C.多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的
D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的
解析 当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应,故选项C正确;发生多普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化,而波源的频率并没有改变,故选项A错误,选项B正确;此现象是奥地利物理学家多普勒首先发现的,故选项D正确.
答案 BCD 借题发挥 判断观察者接收的频率是怎么样变化的,就是看波源与观察者间的相对运动情况.