2023高考物理全复习（统考版）第十四章 第2讲 机械波课件PPT

这是一份2023高考物理全复习（统考版）第十四章 第2讲 机械波课件PPT，共47页。PPT课件主要包含了必备知识·自主排查，关键能力·分层突破，随波迁移，机械波的分类，介质本身的性质，平衡位置，互相干扰，位移的矢量和，波的干涉和衍射，干涉图样等内容，欢迎下载使用。
一、机械波、横波和纵波1．机械波的形成和传播(1)产生条件①有________．②有能传播振动的________，如空气、水、绳子等．(2)传播特点①传播振动形式、________和信息．②质点不________．③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源________．
二、横波的图象　 1．坐标轴：横轴表示各质点的________，纵轴表示该时刻各质点的位移．如图．2．物理意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开________的位移．
三、波的特有现象1．波的叠加观察两列波的叠加过程可知：几列波相遇时，每列波都能够保持各自的状态继续传播而不________，只是在重叠的区域里，质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的________________．
四、多普勒效应1．定义：由于波源和观察者之间有________，使观察者感到波的频率________的现象．2．实质：声源频率________，观察者接收到的频率________．3．规律(1)波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的________；(2)波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的________．(3)波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率________波源的频率．,
生活情境1．在艺术体操的带操表演中，运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷．彩带上的波浪向前传播时，彩带上的(1)蝴蝶结随波远离运动员．(　　)(2)蝴蝶结的振动频率与运动员手(波源)的振动频率相同．(　　)(3)蝴蝶振动的能量是从运动员手(波源)获得的．(　　)(4)彩带传播的是振动形式和能量．(　　)
教材拓展2.[人教版选修3－4P28T2改编]一列横波某时刻的波形如图所示，图乙表示介质中某质点的振动图象，若波沿x轴的正方向传播，图甲为t＝0时刻的波形图，图乙为哪点的振动图象(　　)  A．K点 B．L点C．M点 D．N点
3．[人教版选修3－4P36T3改编](多选)当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法正确的是(　　)(　　)A．质点P的振动始终是加强的B．质点P的振幅最大C．质点P的位移始终最大D．质点P的位移有时为零
2．波的传播方向与质点振动方向的互判方法
例1. 如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t＝0和t＝0.1 s时的波形图．已知平衡位置在x＝6 m处的质点，在0到0.1 s时间内运动方向不变．这列简谐波的周期为________ s，波速为________ m/s，传播方向沿x轴________(填“正方向”或“负方向”)．
跟进训练1. (多选)一列简谐横波在t1＝0.1 s的波形图如图所示，已知该简谐横波沿x轴负方向传播，A、B两点为该简谐波上平衡位置在xA＝1.0 m、xB＝1.2 m处的质点．经观测可知A点通过大小为振幅的10倍的路程所用的时间为t＝0.5 s，则下列说法正确的是(　　)A．该简谐横波的周期为0.2 sB．开始计时时，B质点的运动方向向下C．0～1.5 s内，A、B质点通过的路程均为24 cmD．t2＝0.58 s时刻，B质点回到平衡位置且运动方向向上E．t3＝0.73 s时刻，A质点在x轴上方且运动方向向上
2．在坐标原点的波源产生一列沿y轴正方向传播的简谐横波，波源的振动频率为5 Hz，该波的波速为________m/s；某时刻该简谐波刚好传播到y＝6 m处，如图所示，即可知波源刚开始的振动方向________(填“沿x轴的正方向”“沿x轴的负方向”“沿y轴的正方向”或“沿y轴的负方向”)；该时刻除P质点外与图中P质点动能相同的质点有几个？________．
考点二　振动图象与波的图象的综合应用1．振动图象和波的图象的比较
例2. [2021·八省联考湖南卷](多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝6 s时的波形如图a所示．在x轴正方向，距离原点小于一个波长的A点，其振动图象如图b所示．本题所涉及质点均已起振．下列说法正确的是(　　)A．平衡位置在x＝3 m与x＝7 m的质点具有相同的运动状态B．A点的平衡位置与原点的距离在0.5 m到1 m之间C．t＝9 s时，平衡位置在x＝1.7 m处的质点加速度方向沿y轴正方向D．t＝13.5 s时，平衡位置在x＝1.4 m处的质点位移为负值E．t＝18 s时，平衡位置在x＝1.2 m处的质点速度方向沿y轴负方向
跟进训练3.(多选)一简谐机械横波沿x轴负方向传播，已知波的波长为8 m，周期为2 s，t＝1 s时刻波形如图1所示，a、b、d是波上的三个质点．图2是波上某一点的振动图象．则下列说法正确的是(　　)A．图2可以表示d质点的振动B．图2可以表示b质点的振动C．a、b两质点在t＝1.5 s时速度大小相同D．该波传播速度为v＝4 m/sE．t＝0时b质点速度沿y轴正方向
4．如图(a)，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1＝0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1＝1.0 m和x2＝4.0 m的两质点．图(b)为质点Q的振动图象，求：(1)波的传播速度和t2的大小；(2)质点P的位移随时间变化的关系式．
[思维方法]“一分、一看、二找”巧解波的图象与振动图象综合类问题
考点三　机械波传播过程中的多解问题1．波动问题多解的主要因素(1)周期性①时间的周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确，多解通式为t＝nT＋Δt.②空间的周期性：波传播的距离Δx与波长λ的关系不明确，多解通式为x＝nλ＋Δx.(2)双向性①传播方向双向性：波的传播方向不确定．②振动方向双向性：质点振动方向不确定．2．解决波的多解问题的思路一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的关系Δt或Δx，若此关系为时间，则t＝nT＋Δt(n＝0，1，2，…)；若此关系为距离，则x＝nλ＋Δx(n＝0，1，2，…)
例3.如图甲所示，某宇航员在太空中进行实验，左边为弹簧振动系统，弹簧振子连接一根很长的软绳，取沿绳方向为x轴，沿弹簧轴线方向为y轴(x轴与y轴垂直)，振子从平衡位置(坐标原点O点)沿y轴方向振动，某时刻绳子的波形如图乙中实线所示(t0＝0)，经过t1＝0.2 s后的波形如图乙中虚线所示，P为x＝4 m处的质点，则(　　)A．绳子上产生的波的传播速度可能为35 m/sB．质点P的振动频率可能为1.25 HzC．从t＝0开始，质点P经过0.8 s沿x轴正方向运动4 mD．t＝0.4 s时，质点P的位置在y＝4 cm处
6．如图所示，左图中两小孩各握住轻绳一端，当只有一个小孩上下抖动绳子时，在绳上产生简谐横波，右图实线和虚线分别表示绳子中间某段在t＝0和t＝0.75 s时刻的波形图，已知小孩抖动绳子的周期T满足0.75 s