【名師講解】高三物理一輪復(fù)習(xí)十一-機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波44張

1、一、復(fù)習(xí)內(nèi)容及課時(shí)安排,（一）、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像及描述的物理量 　 2 ?。ǘ螖[、受迫振動(dòng)及共振　　 1（三）、機(jī)械波及圖象 　　　　　 3（四）、波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng) 2（五）、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定重力加速度 1（六）、單元測(cè)驗(yàn)和試卷講評(píng) 2,二、目的要求

2、：,理解簡諧振動(dòng)和波的傳播過程中各物理量變化的規(guī)律特點(diǎn),掌握單擺模型的有關(guān)計(jì)算，能利用橫波的傳播規(guī)律和波的圖象進(jìn)行綜合分析,第十一章　機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波,三、教學(xué)重點(diǎn),簡諧運(yùn)動(dòng)和波的傳播的規(guī)律,四、教學(xué)難點(diǎn),對(duì)振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象的理解及應(yīng)用,五、高考命題趨向,根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像和波動(dòng)圖像考查位移、速度、加速度的周期性變化規(guī)律，單擺周期公式與萬有引力知識(shí)的綜合應(yīng)用，機(jī)械波的形成特點(diǎn)、傳播特點(diǎn)、多解問題，波的疊加、干涉，簡諧運(yùn)動(dòng)圖像與

3、波動(dòng)圖像的綜合應(yīng)用等知識(shí)在高考中出現(xiàn)的頻率很高，有時(shí)難度也很大；其中振動(dòng)與波動(dòng)的結(jié)合問題是高考出題的一個(gè)重要方向。而共振、波的疊加、干涉、衍射等問題都曾在高考中出現(xiàn)，只有振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化、多普勒效應(yīng)在高考中出現(xiàn)次數(shù)相對(duì)較少，是考查的冷門。,第一節(jié) 簡諧運(yùn)動(dòng)及描述的物理量,一、知識(shí)要點(diǎn),（一）、機(jī)械振動(dòng)1、機(jī)械振動(dòng)概念：物體（或物體的一部分）在某一中心位

4、 置兩側(cè)做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)． 機(jī)械振動(dòng)的特點(diǎn): ⑴存在某一中心位置; ⑵往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 產(chǎn)生振動(dòng)的條件: ⑴振動(dòng)物體受到回復(fù)力作用; ⑵阻力足夠小。2、回復(fù)力： 概念：振動(dòng)物體所受到的總是指向平衡位置的合外力． 特點(diǎn)： ⑴回復(fù)力時(shí)刻指向平衡位置; ⑵回復(fù)力是按效果命名的。 ⑶在平衡位置處：回復(fù)力為零，而物體所受合外力不

5、 一定為零．3、平衡位置：是振動(dòng)物體受回復(fù)力等于零的位置；也是振 動(dòng)停止后，振動(dòng)物體所在位置；,( 二） 、簡諧振動(dòng)及其描述物理量,1、振動(dòng)描述的物理量,（1）位移：由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段． 理解：①是矢量，其最大值等于振幅； ②始點(diǎn)是平衡位

6、置，所以跟回復(fù)力方向永遠(yuǎn)相反； ③位移隨時(shí)間的變化圖線就是振動(dòng)圖象．（2）振幅：離開平衡位置的最大距離． 理解： ①是標(biāo)量； ②表示振動(dòng)的強(qiáng)弱；（3）周期和頻率：完成一次全變化所用的時(shí)間為周期T，每 秒鐘完成全變化的次數(shù)為頻率f． 理解：①二者都表示振動(dòng)的快慢；

7、 ②二者互為倒數(shù)；T=1/f； ③當(dāng)T和f由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定時(shí)（非受迫 振動(dòng)），則叫固有頻率與固有周期是定值，固 有周期和固有頻率與物體所處的狀態(tài)無關(guān)．,2、簡諧振動(dòng)：物體所受的回復(fù)力跟位移大小成正比時(shí)，物體的振動(dòng)是簡諧振動(dòng)．①受力特征：回復(fù)力F= 一kx 。②運(yùn)動(dòng)特征：加速度a=

8、一kx／m，方向與位移方向相反，總指向平衡位置。簡諧運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)，在平衡位置時(shí)，速度最大，加速度為零；在最大位移處，速度為零，加速度最大。簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像為正弦曲線（或余弦曲線）說明：①判斷一個(gè)振動(dòng)是否為簡諧運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是看該振動(dòng)是否 滿足上述受力特征或振動(dòng)圖像為正弦（余弦）曲線。 ②簡諧運(yùn)動(dòng)中涉及的位移、速率、加速度的參考點(diǎn)，都

9、 是平衡位置.,,,二、鞏固訓(xùn)練,題型一：簡諧運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn),【練習(xí)1】如圖所示，物體m系在兩彈簧之間,彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2,且k2=2 k1=2 k..開始兩彈簧均處于自然狀態(tài),今向右拉動(dòng)m,然后釋放,物體在B、C之間振動(dòng),O為平衡位置,不計(jì)阻力,則下列判斷正確的是: （ ）A.m做簡諧運(yùn)動(dòng),且OC=OB B. .m做簡諧運(yùn)動(dòng),且OC OBC

10、.回復(fù)力F = -kx D. 回復(fù)力F = -3kx,,AD,【練習(xí)2】(2002年黃崗模擬)勁度系數(shù)為K的輕彈簧豎直懸掛，在其下端掛一質(zhì)量為m的砝碼，然后從彈簧長度為原長處由靜止釋放砝碼，此后（ ）A．砝碼將做簡諧振動(dòng)B．砝碼的最大速度是C．砝碼的最大加速度是2gD．彈簧的最大勢(shì)能是,,,AD,【練習(xí)3】如圖所示，質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上

11、，B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過程中A、B無相對(duì)滑動(dòng)，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為K，當(dāng)物體離開平衡位置的位移為x時(shí)，A、B間的摩擦力的大小為（ ）A．0 B．KxC． D．,,,,D,題型二：簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像,【練習(xí)4】如圖為一彈簧振子的振動(dòng)圖象,求(1)從計(jì)時(shí)開始經(jīng)過多少時(shí)間第一次達(dá)到彈性勢(shì)能最大?(2)在第2s末到第3

12、s末這段時(shí)間內(nèi),彈簧振子的加速度、速度、動(dòng)能和彈性勢(shì)能各是怎樣變化的?(3)該振子在前100s的總位移是多少?路程是多少?,（1）t=1s,（2）加速度的值也變大,速度值不斷減小,動(dòng)能不斷減小,彈性勢(shì)能不斷增大。,（3）位移為零,路程為500cm,【練習(xí)5】如圖為一做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的位移時(shí)間圖象,則該質(zhì) 點(diǎn) （ ）

13、 A.在0.015s時(shí)刻,速度和加速度都為-x方向B.在0.01s至0.03s內(nèi),速度和加速度先反方向后同方向,且速度是 先減小后增大,加速度是先增大后減小C.在第8個(gè)0.01s內(nèi),速度與位移方向相同,且都在不斷增大D.在每1s內(nèi),回復(fù)力的瞬時(shí)功率有100次為零,BD,【練習(xí)6】一彈簧振子沿x軸振動(dòng)，振幅為4 cm. 振子的平衡位置位于x袖上的0點(diǎn).圖甲中的a ,b,c,d為四個(gè)不同的振動(dòng)

14、狀態(tài)：黑點(diǎn)表示振子的位置，黑點(diǎn)上箭頭表示運(yùn)動(dòng)的方向．圖乙給出的①②③④四條振動(dòng)圖線，可用于表示振子的振動(dòng)圖象是（ ）A.若規(guī)定狀態(tài)a時(shí)t＝0，則圖象為①B.若規(guī)定狀態(tài)b時(shí)t＝0，則圖象為②C.若規(guī)定狀態(tài)c時(shí)t＝0，則圖象為③D.若規(guī)定狀態(tài)d時(shí)t＝0，則圖象為④,AD,題型三：對(duì)稱性與周期性,【練習(xí)7】彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做簡諧運(yùn)動(dòng),從經(jīng)過O點(diǎn)開始計(jì)時(shí),振子第一次到達(dá)某點(diǎn)P時(shí)用了0.3s,又經(jīng)過0.2s第二次經(jīng)過P

15、點(diǎn),在振子第三次經(jīng)過P點(diǎn)還要經(jīng)過的時(shí)間是 .,,【練習(xí)8】(05全國)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，周期為0.50s．某一時(shí)刻，離開平衡位置的位移都相等的各質(zhì)元依次為P1，P2，P3，……．已知P1和P2之間的距離為20cm，P2和P3之間的距離為80cm，則P1的振動(dòng)傳到P2所需的時(shí)間為（ ）A．0.50 sB．0.13 sC．0.10 sD．0.20 s,C,第二節(jié) 單

16、擺、受迫振動(dòng)及共振,一、知識(shí)要點(diǎn),,1．單擺(1)條件：忽略繩子的質(zhì)量和形變，忽略阻力；最大偏 角θ<10；(2)回復(fù)力：由擺球的重力沿垂直繩子方向的分力提供 回復(fù)力．(3)周期：T＝ ，式中 ，L０表示擺線的長度，d表示擺球的直徑．由公式可知，單擺的周期與振幅無關(guān)(等時(shí)性)，與

17、擺球的質(zhì)量無關(guān)．,,,理解：單擺的等效重力加速度問題 等效重力加速度：當(dāng)單擺在某裝置內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)加速度為a時(shí)，T＝2π ；影響回復(fù)力的等效加速度可以這樣求，擺球在平衡位置靜止時(shí)，擺線的張力T與擺球質(zhì)量的比值．,,②受迫振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率， 跟系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)．（2）共振 ①當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，物體的 振幅最大的現(xiàn)象叫做共振

18、． ②條件：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率． ③共振曲線．如圖所示．,2、受迫振動(dòng)與共振,（1）.受迫振動(dòng)①振動(dòng)系統(tǒng)在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫做受迫振動(dòng)．,二、鞏固訓(xùn)練,題型一：單擺問題的計(jì)算,【練習(xí)1】(（06年北京海淀高三期中）如圖所示為在同一地點(diǎn)的A、B兩個(gè)單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象，其中實(shí)線表示A的振動(dòng)圖象，虛線表示B的振動(dòng)圖象．關(guān)于這兩個(gè)單擺的以下判斷中正確的是（ ）

19、 A．這兩個(gè)單擺的擺球質(zhì)量一定相等B．這兩個(gè)單擺的擺長一定不同C．這兩個(gè)單擺的最大擺角一定相同D．這兩個(gè)單擺的振幅一定相同,B D,【練習(xí)2】一個(gè)擺長為L1的單擺，在地面上做簡諧運(yùn)動(dòng)，周期為T1，已知地球半徑為R1，地球的質(zhì)量為M1；另一個(gè)擺長為L2的單擺，在質(zhì)量為M2、半徑為R2的星球表面做簡諧運(yùn)動(dòng)，周期為T2．若T1＝2T2，L1＝4L2，M1＝4M2，則地球半徑與星球半徑之比R1:R2為（

20、 ）A．2：1B．2：3 C．1：2 D．3：2,A,【練習(xí)3】三根等長的線l1、 l2、 l3長度都是l，如圖11-2-9所示，系住一密度均勻，質(zhì)量為m，直徑為d的小球. l2、 l3與天花板間的夾角都是θ，求小球分別在紙面內(nèi)和垂直紙面的平面內(nèi)做小角度擺動(dòng)時(shí)的等效擺長和周期.,,,,,,題型二：受迫振動(dòng)與共振,【練習(xí)4】(07年上海)在接近收費(fèi)口的道路上安裝了若干條突起于路面且與行駛方向垂直的

21、減速帶，減速帶間距為10m，當(dāng)車輛經(jīng)過減速帶時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)．若某汽車的固有頻率為1.25Hz，則當(dāng)該車以_______m/s的速度行駛在此減速區(qū)時(shí)顛簸得最厲害，我們把這種現(xiàn)象稱為______．,12.5,共振,【練習(xí)5】、如圖所示，一根水平張緊的繩子上系著5個(gè)單擺，擺長從從左向右依次為3/2L、L、1/2L、L、2L；若先讓D球先擺動(dòng)起來．其周期為T，在以后，A、B、C、E 4個(gè)擺的情況是（ ） A．B擺的振幅最

22、大 B．E擺的振幅最大 C．C擺的振動(dòng)周期為T D．A擺的振動(dòng)周期大于T,AC,【練習(xí)6】把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就做成了一個(gè)共振篩。不開電動(dòng)機(jī)讓這個(gè)篩子自由振動(dòng)時(shí)，完成20次全振動(dòng)用15s；在某電壓下，電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)速是88r/min。已知增大電動(dòng)偏心輪的電壓可以使其轉(zhuǎn)速提高，而增加篩子的總質(zhì)量可以增大篩子的固有周期。為使

23、共振篩的振幅增大，以下做法正確的是（ ）A.降低輸入電壓 B.提高輸入電壓 C.增加篩子質(zhì)量 D.減小篩子質(zhì)量,AD,第三節(jié) 機(jī)械波及圖象,一、知識(shí)要點(diǎn),（一）、機(jī)械波,1、定義：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播就形成機(jī)械波．2、產(chǎn)生條件:(1)有作機(jī)械振動(dòng)的物體作為波源． (2)有能傳播機(jī)械

24、振動(dòng)的介質(zhì)．3、分類:①橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直．凸起 部分叫波峰，凹下部分叫波谷 ②縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一直線 上．質(zhì)點(diǎn)分布密的叫密部，疏的部分叫疏部。4.機(jī)械波的傳播過程(1)機(jī)械波傳播的是振動(dòng)形式和能量．質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做振動(dòng)，并不隨波

25、遷移．后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是落后于帶動(dòng)它的前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。(2）介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率、起振方向、振動(dòng)方式都與波源完全一樣． (3)由波源向遠(yuǎn)處的各質(zhì)點(diǎn)都依次重復(fù)波源的振動(dòng)．,（二）．頻率、波速和波長及其關(guān)系1、頻率f：波動(dòng)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率(或波源的振動(dòng)頻率)． 由 決定，與介質(zhì)無關(guān)．2、波速V：波的傳播速度．由 決定，與波源無關(guān)．

26、 ①在同一均勻介質(zhì)中波勻速傳播． ②波的傳播速度與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速率無任何關(guān)系． ③同一頻率的波在不同的介質(zhì)中波速不同，不同頻率的波在 同一介質(zhì)中波速相同．(3)波長λ：波動(dòng)中，對(duì)平衡位置的位移總是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì) 點(diǎn)間的距離．由波源和介質(zhì)共同決定．一個(gè)周期 內(nèi)，波向前傳播的距離就是一個(gè)波長． 當(dāng)波由一種介質(zhì)進(jìn)

27、入另一種介質(zhì)時(shí)， 不變，波速V 變 化，波長λ變化．(4)三者關(guān)系：,,波源,介質(zhì),頻率,（三）．波的圖象1、波的圖象 ①坐標(biāo)軸：取質(zhì)點(diǎn)平衡位置的連線作為x軸，表示質(zhì)點(diǎn)分布的順 序；取過波源質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向作為Y軸表示質(zhì)點(diǎn)位移．②意義：在波的傳播方向上，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻相對(duì)各自平 衡位置的位移．③形狀：正弦（或余弦）圖

28、線．2、簡諧波圖象的應(yīng)用①直接讀出波長和振幅． ②可確定任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移．③可確定任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加速度的方向．④若已知波的傳播方向，可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向．若已 知某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，可確定波的傳播方向．⑤若已知波的傳播方向，可畫出在Δt前后的波形．沿傳播方向平 移Δs=vΔt.,,二、鞏固訓(xùn)練,題型一：簡諧橫波的常見問題,【練習(xí)1】如圖所示,甲為某一列簡諧橫波在t=t0時(shí)刻的圖像,乙

29、是這列波上質(zhì)點(diǎn)P從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖像,試討論:(1)波的傳播方向(2)畫出經(jīng)過2.3s后波的圖像.,(1)波向右或X軸正方向傳播,（2）如下圖虛線所示,【練習(xí)2】(05全國)一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，a、b、c為三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，a質(zhì)點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng)．由此可知（ ）A．該波沿x 軸正方向傳播B．c質(zhì)點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng)C．該時(shí)刻以后，b質(zhì)點(diǎn)比c質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)平衡位置 D．該時(shí)刻以

30、后，b質(zhì)點(diǎn)比c質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)離平衡位置最遠(yuǎn)處,AC,【練習(xí)3】(04全國)已知：一簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖如下圖所示，圖中位于a、b兩處的質(zhì)元經(jīng)過四分之一周期后分別運(yùn)動(dòng)到a‘、b’處．某人據(jù)此做出如下判斷①可知波的周期；②可知波的傳播速度；③可知的波的傳播方向；④可知波的波長．其中正確的是（ ） A．①和④B．②和④ C．③和④D．②和③,C,【練習(xí)4

31、】一列波在媒質(zhì)中向某一方向傳播，圖所示的為此波在某一時(shí)刻的波形圖，并且此時(shí)振動(dòng)還只發(fā)生在M、N之間．此列波的周期為T，Q質(zhì)點(diǎn)速度方向在波形圖中是向下的，下列判斷正確的是 （ ）A、波源是M，由波源起振開始計(jì)時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為T；B．波源是N，由波源起振開始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為3 T／4C．波源是N，由波源起振開始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為T／4。D．波源是M，由波源起

32、振開始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為T／4,C,【練習(xí)5】(2007年上海單科)如圖所示，位于介質(zhì)I和II分界面上的波源S，產(chǎn)生兩列分別沿x負(fù)方向和正方向傳播的機(jī)械波.若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2則（ ）A．f1＝2f2，V1＝V2 B．f1＝f2，V1＝0.5V2C．f1＝f2，V1＝2V2 D．f1＝0.5f2，V1＝V2,C,【練習(xí)6】一列簡諧橫波，t＝

33、0時(shí)刻波形如圖所示，向左傳播．已知t1＝0.7s時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)第二次波峰(0.7s內(nèi)P點(diǎn)出現(xiàn)二次波峰)，Q點(diǎn)的坐標(biāo)是(－7，0)，則以下判斷正確的是 （ ）A．質(zhì)點(diǎn)A和質(zhì)點(diǎn)B在t＝0時(shí)刻位移相同B．t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)C向上運(yùn)動(dòng)C．t2＝0.9s末，Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰D．t2＝1.26s末，Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰,BC,【練習(xí)7】(05全國)一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻其波形如圖所示．下列說法正確的是（

34、 ）A．由波形圖可知該波的波長B．由波形圖可知該波的周期C．經(jīng)1/4周期后質(zhì)元P運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)D．經(jīng)1/4周期后質(zhì)元R的速度變?yōu)榱?AD,題型二：簡諧橫波的多解問題,,【練習(xí)8】 (05天津)圖中實(shí)線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡諧橫波在t＝0和t＝0.03s時(shí)刻的波形圖，x＝1.2m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.03s時(shí)刻向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，則 （ ）A．該波的頻率可能是125HZB．該波的波速可

35、能是10m/sC．t＝0時(shí)x＝1.4m處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y軸正方向D．各質(zhì)點(diǎn)在0.03s內(nèi)隨波遷移0.9m,A,【練習(xí)9】 一列橫波在軸上傳播，t1＝0和t2＝0.005s 時(shí)的波形如圖中的實(shí)線和虛線，求： (1)設(shè)周期大于(t2－t1)，求波速?(2)設(shè)周期小于(t2－t1)，且波速為6000m/s，求波的傳播方向?,解析：(1)若波向右傳 ＝s1/t＝2/0.005＝400m/s 若

36、波向左傳 ＝s2/t＝6/0.005＝1200m/s (2)波傳播的距離為 ＝6000×0.005＝30m＝(3＋3/4) 結(jié)合圖，知波向左傳播．,,,,【練習(xí)10】如圖所示，a、b是一列橫波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它們?cè)赬軸上的距離s=30m，波沿x軸正方向傳播，當(dāng)a振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)b恰好經(jīng)過平衡位置，經(jīng)過3s，波傳播了

37、30m，并且a經(jīng)過平衡位置，b恰好到達(dá)最高點(diǎn)，那么．( ) A．這列波的速度一定是10 m／s B．這列波的周期可能是0．8s C．這列波的周期可能是3s D．這列波的波長可能是 24 m,ABD,【練習(xí)11】一列簡諧橫波在傳播方向上相距為3米的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P和Q的振動(dòng)圖象分別用圖中的實(shí)線和虛線表示，若P點(diǎn)離振源較Q點(diǎn)近，則該波的波長值可能為多少？若Q點(diǎn)離振源較

38、P點(diǎn)近，則該波的波長值又可能為多少？,分析：由圖可知，T= 4s，P近，波由P向Q傳，P先振動(dòng)，Q后振動(dòng)， ?t=Kt+3T/4，則 ( k=0，1，2?) 若Q近，波由Q向P傳，Q先振動(dòng)，P后振動(dòng)，?t=Kt+T/4，則

39、 (k=0，1，2?),,,第四節(jié) 波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng),一、知識(shí)要點(diǎn),（一）．波的衍射1、波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫波的衍射．2、發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件： ．3、衍射

40、是波的特有現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生衍射,（二）．波的干涉1、波的疊加原理幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和 (獨(dú)立性、矢量性)．,障礙物或小孔的尺寸跟波長差不多或更小 。,2、波的干涉①定義：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，而且振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔，形成穩(wěn)定的干涉圖樣

41、．這種現(xiàn)象叫波的干涉，形成的圖樣叫做波的干涉圖樣.②產(chǎn)生干涉的條件：兩列波的 必須相同；(相干波源)③干涉是波的特有現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生干涉.④振動(dòng)加強(qiáng)和減弱區(qū)加強(qiáng)區(qū)：若兩相干波源振動(dòng)步調(diào)一致，則到兩波源距離差 的點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)；若兩相干波源振動(dòng)步調(diào)相反，則到兩波源距離差 的點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)．且 ．減弱區(qū)：若兩相干波源振動(dòng)步調(diào)一致，

42、則到兩波源距離差的點(diǎn)振動(dòng)最弱；若兩相干波源振動(dòng)步調(diào)相反，則到兩波源距離差 的點(diǎn)振動(dòng)最弱．且A＝︱A1－A2︱．注意：振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)振幅A大，并不是位移x大,位移x可能比減弱的質(zhì)點(diǎn)小．,頻率,,,,（三）．多普勒效應(yīng) 1、定義：由于與波源之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到波 的 發(fā)生變化的現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)． 2、理解：觀察者接收

43、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)．當(dāng)波源與察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，若二者 相互接近，觀察者接收到的頻率 ，若兩者相互遠(yuǎn) 離，觀察者接收到的頻 率 ．,增大,減小,頻率,二、鞏固訓(xùn)練,【練習(xí)1】如圖所示．S­1和S2是兩個(gè)相同的波源，它們發(fā)出的波相疊加，實(shí)線為波峰，虛線為波谷，關(guān)于a、b、c三點(diǎn)的振

44、動(dòng)，以下正確的是（ ） A．a(chǎn)點(diǎn)振幅比b點(diǎn)振幅小 B．a(chǎn)點(diǎn)振幅比c點(diǎn)振幅大 C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)位移始終最大 D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)位移可以為零,題型一：波的干涉現(xiàn)象,BD,【練習(xí)2】如圖所示，S1、S2是兩個(gè)相干波源，它們振動(dòng)同步且振幅相同。實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn)，下列說法中正確的有（ ）A．該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)既不是

45、最強(qiáng)也不是最弱 B．該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c、d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)都最強(qiáng)C．a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最弱的， b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最強(qiáng)的D．再過T/4后的時(shí)刻a、b、c三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置，因此振動(dòng)最弱,B、C,【練習(xí)3】如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)O和x＝3m處的A點(diǎn)放有兩個(gè)完全相同的聲源，發(fā)出的聲波波長為1m，則在y軸正方向上除O點(diǎn)外，聲音加強(qiáng)的的位置有（ ）A．一處B．二處 C．三處D．四處,B,

46、【練習(xí)4】 ．如圖，波源在S點(diǎn)，M、N是兩塊擋板，其中M板固定，N板可左右移動(dòng)，板間有一狹縫，此時(shí)測(cè)得A處質(zhì)點(diǎn)沒有振動(dòng)，若使A處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，可采用（ ）A．增大波源的頻率B．減小波源的頻率C．N板右移D．N板左移,題型二：波的衍射現(xiàn)象,BD,【練習(xí)5】如圖是觀察水面波的衍射實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域的傳播情況，每兩條相鄰波紋之間距表示一個(gè)波長，則波經(jīng)過孔之后

47、的傳播情況是（ ）A．此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B．擋板前后波紋間距相等C．若將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D．若孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯觀察到衍射現(xiàn)象,ABC,題型三：多普勒效應(yīng),【練習(xí)6】．關(guān)于多普勒效應(yīng)的敘述，下列說法正確的是（ )A．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源頻率發(fā)生了變化B．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者和波源之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)

48、C．甲、乙兩列波相向行駛，兩車均勻鳴笛，且所發(fā)出的笛聲頻率相同，乙車中的某旅客聽到的甲車所發(fā)出的笛聲頻率低于他聽到的乙車發(fā)出的笛聲頻率D．哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)所接收到的來自遙遠(yuǎn)星系上的某種原子光譜，與地球上同種原子的光譜相比較，光譜各條譜線的波長均變長（稱為哈勃紅移），這說明該星系正在遠(yuǎn)離我們而去,BD,【練習(xí)7】 （06全國)頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運(yùn)動(dòng)．以u(píng)表示聲源的速度，V表示聲波的速度(u＜V)， 表示

49、接收器接收到的頻率．若u增大，則 （ ）A． 增大，V增大B． 增大，V不變C. 不變，V增大D． 減少，V不變,B,,第五節(jié) 實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定重力加速度,一、知識(shí)要點(diǎn),1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪脝螖[測(cè)重力加速度g．2．實(shí)驗(yàn)原理：當(dāng)偏角小于10°時(shí)，單擺的運(yùn)動(dòng)可看作簡諧運(yùn) 動(dòng)，周期 ，則

50、 ．3．實(shí)驗(yàn)器材：帶小孔的金屬小球，絲線(長1米左右)，鐵架臺(tái) 及鐵夾，秒表， ， ．,,,刻度尺,游標(biāo)卡尺,5．注意事項(xiàng)(1)單擺是一種理想化模型，指一根不能伸長、不計(jì)質(zhì)量的線下面系一質(zhì)點(diǎn)．故懸線應(yīng)選彈性較小的細(xì)絲線，線較長而球盡量小，但球的質(zhì)量又要較大，以符合質(zhì)點(diǎn)的要求并盡量減小阻力的影響．所以一定要選密度較大的金屬球．(2)單擺

51、的擺長是擺線長加球的半徑．應(yīng)將單擺懸掛起來，讓其在球的重力作用下充分伸長后，再測(cè)擺線長．,(3)應(yīng)確保單擺在一個(gè)平面內(nèi)擺動(dòng)，不能成為圓錐擺(小球的運(yùn)動(dòng)軌跡在水平面內(nèi)是一個(gè)圓)．此項(xiàng)的關(guān)鍵是要保證小球無初速度的被釋放．(4)只有在擺角小于10°的情況下，單擺的運(yùn)動(dòng)才能看作簡諧運(yùn)動(dòng)．故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)特別注意，不能讓擺角過大．(5)應(yīng)在擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，這一方面是因?yàn)榍蚪?jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度較大，既使距離判斷有誤差，由此而產(chǎn)生的時(shí)間

52、誤差也較??；同時(shí)最低點(diǎn)也比較好判斷(可在最低點(diǎn)做一個(gè)標(biāo)志)，其位置不會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行而改變．,二、鞏固訓(xùn)練,【練習(xí)1】在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，下列所給的器材，應(yīng)選用 較好．A．長1m左右的細(xì)線 B．長30cm左右的細(xì)線C．直徑2cm的鉛球 D．直徑2cm的木球E．秒表 F．最小刻度為厘米的刻度尺G．時(shí)鐘 H．最小刻度為毫米的刻度尺

53、,ACEH,【練習(xí)2】某同學(xué)在做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，以周期T2為縱軸、擺長L為橫軸，描點(diǎn)作圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果．實(shí)驗(yàn)時(shí)他多取了幾組T2、L，通過描點(diǎn)法在T2－L圖象上得到一條通過原點(diǎn)的直線，則此直線的斜率為 ．,,,【練習(xí)3】．對(duì)于“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)得g值偏大，可能是因?yàn)? )A．?dāng)[球的質(zhì)量過大B．單擺振動(dòng)時(shí)振幅較小C．測(cè)量時(shí)，只考

54、慮了擺線長，忽略了小球的半徑D．測(cè)量周期時(shí)，把n次全振動(dòng)誤認(rèn)為(n＋1)次全振動(dòng)E．測(cè)量周期時(shí)，把n次全振動(dòng)誤認(rèn)為(n－1)次全振動(dòng),D,【練習(xí)4】(04年春季理綜)在測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用一根細(xì)線和一均勻小球制成單擺．他已經(jīng)測(cè)得此單擺20個(gè)周期的時(shí)間為t，從懸掛點(diǎn)到小球頂端線長為l還需測(cè)量的物理量有 ,將g用測(cè)得值表示,可得g＝