選修3-4---第2節(jié)

1、菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY第二節(jié)機械波1.波長、頻率、周期、波速間的關系波長、頻率、周期、波速間的關系(1)波長波長在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質點間的距離，用在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質點間的距離，用表示表示經過一個周期，振動在介質中傳播的距離等于一個波長經過一個周期，振動在介質中傳播的距離等于一個波長(2)波速波速波在介質中的傳播速度由介質本身的性質決定，與波長和波源波在介質中的傳播速度由介質本身的性質決定，與波長和波源的頻率無關的頻率無關在同種

2、介質中，縱波和橫波的傳播速度不同在同種介質中，縱波和橫波的傳播速度不同機械波在固體、液體中的傳播速度比在空氣中的大機械波在固體、液體中的傳播速度比在空氣中的大菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY(5)若知道波速的方向，可知各質點的運動方向如圖若知道波速的方向，可知各質點的運動方向如圖1321所示，所示，設波速向右，則設波速向右

3、，則A、D質點沿質點沿y方向運動，方向運動，B、C質點沿質點沿y方向運方向運動動菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY(6)若知道該時刻某質點的運動方向，可判斷波的傳播方向如圖若知道該時刻某質點的運動方向，可判斷波的傳播方向如圖1321所示，若所示，若D點向上運動，則該波向左傳播點向上運動，則該波向左傳播(7)若已知波速的大小和方向，可畫出后一時刻的波形圖波在均若已知波速的大小和方向，可畫出后一時刻的波形圖波在均勻介質中做勻速傳播，勻介質中做勻速傳播，t內各質點運動形式沿波速方向

4、傳播內各質點運動形式沿波速方向傳播xvt，即把原波形圖沿波的傳播方向平移，即把原波形圖沿波的傳播方向平移x，如圖，如圖1321中虛線所示中虛線所示(8)若已知波速的方向，還可推知各質點的位移、加速度、速度大若已知波速的方向，還可推知各質點的位移、加速度、速度大小的變化趨勢小的變化趨勢菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY3質點振動方向與波傳播方向的互判質點振動方向與波傳播方向的互判 菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪

5、總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY【應用提示】【應用提示】(1)機械波從一種介質進入另一種介質，頻率不變，但機械波從一種介質進入另一種介質，頻率不變，但波速、波長都改變波速、波長都改變(2)機械波波速僅由介質來決定，固體、液體中波速比空氣中大機械波波速僅由介質來決定，固體、液體中波速比空氣中大菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY (2011宣城檢測宣城檢測)一根彈性繩沿一根彈性繩沿x軸方向放置，左端在原軸方向放置，左端在原點點O，用手握住繩的左端使其沿，用

6、手握住繩的左端使其沿y軸方向做周期為軸方向做周期為1 s的簡諧運動，于的簡諧運動，于是在繩上形成一列簡諧波如圖是在繩上形成一列簡諧波如圖1322.求：求：(1)若從波傳到平衡位置在若從波傳到平衡位置在x1 m處的處的M質點時開始計時，那么經過質點時開始計時，那么經過的時間的時間t等于多少時，平衡位置在等于多少時，平衡位置在x4.5 m處的處的N質點恰好第一次沿質點恰好第一次沿y軸正方向通過平衡位置？在圖中準確畫出當時彈性繩上的波形軸正方向通過平衡位置？在圖中準確畫出當時彈性繩上的波形(2)從繩的左端點開始做簡諧運動起，當它通過的總路程為從繩的左端點開始做簡諧運動起，當它通過的總路程為88 cm

7、時時，N質點振動通過的總路程是多少？質點振動通過的總路程是多少？菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY【答案】【答案】(1)2.25 s圖見標準解答圖見標準解答(2)16 cm

8、菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY造成波動問題多解的主要因素有：造成波動問題多解的主要因素有：1周期性周期性(1)時間周期性：時間間隔時間周期性：時間間隔t與周期與周期T的關系不明確的關系不明確(2)空間周期性：波傳播距離空間周期性：波傳播距離x與波長與波長的關系不明確的關系不明確2雙向性雙向性(1)傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定(2)振動方向雙向性：質點振動方向不確定振動方向雙向性：質點振動方向不確定如：如：質點達到最大位移處，則有正向

9、和負向最大位移兩種可能質點達到最大位移處，則有正向和負向最大位移兩種可能質點由平衡位置開始振動，則起振方向有向上、向下質點由平衡位置開始振動，則起振方向有向上、向下(或向左、向右或向左、向右)的的兩種可能兩種可能只告訴波速不指明波的傳播方向，應考慮沿兩個方向傳播的可能，即沿只告訴波速不指明波的傳播方向，應考慮沿兩個方向傳播的可能，即沿x軸正方向或沿軸正方向或沿x軸負方向軸負方向只給出兩時刻的波形，則有多次重復出現(xiàn)的可能等只給出兩時刻的波形，則有多次重復出現(xiàn)的可能等解決此類問題時，往往采用從特殊到一般的思維方法，即找到一個周期內解決此類問題時，往往采用從特殊到一般的思維方法，即找到一個周期內滿足

10、條件的特例，在此基礎上，如知時間關系，則加滿足條件的特例，在此基礎上，如知時間關系，則加nT；如知空間關系，則；如知空間關系，則加加n.菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY3波形的隱含性形成多值解波形的隱含性形成多值解在波動問題中，往往只給出完整波形的一部分，或給出幾個特殊點在波動問題中，往往只給出完整波形的一部分，或給出幾個特殊點，而其余信息均處于隱含狀態(tài)這樣，波形就有多種情況，形成波動，而其余信息均處于隱含狀態(tài)這樣，波形就有多種情況，形成波動問題的多解性問題的多解性菜菜 單

11、單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY (2010福建高考福建高考)一列簡諧橫波在一列簡諧橫波在t0時刻的波形如圖時刻的波形如圖1323中的實線所示，中的實線所示，t0.02 s時刻的波形如圖中虛線所示若該時刻的波形如圖中虛線所示若該波的周期波的周期T大于大于0.02 s，則該波的傳播速度可能是，則該波的傳播速度可能是A2 m/s B3 m/s C4 m/s D5 m/s菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一

12、輪總復習配人教物理配人教物理JsZY【答案】【答案】B 菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY1.波的干涉與波的衍射的比較波的干涉與波的衍射的比較 菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY【應用提示】【應用提示】(1)加強區(qū)振動加強只是振幅變大，并不是質加強區(qū)振動加強只是振幅變大，并不是質點一直處于位移最大值點一直處于位移最大值(2)只有符合干涉條件的兩列波相遇時才能

13、產生干涉現(xiàn)象只有符合干涉條件的兩列波相遇時才能產生干涉現(xiàn)象(3)任何波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，而發(fā)生明顯的衍射需要一定的任何波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，而發(fā)生明顯的衍射需要一定的條件條件菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY2多普勒效應的特點多普勒效應的特點(1)當波源當波源S與觀察者與觀察者E相對靜止時，相對靜止時，1 s內通過觀察者的波峰內通過觀察者的波峰(或密或密部部)的數目是一定的，如圖的數目是一定的，如圖1324(a)所示，觀察者觀察到的頻率等所示，觀察者觀察到的頻率等于波源振動的頻

14、率于波源振動的頻率(2)當觀察者當觀察者E向波源向波源S運動時，運動時，1 s內通過觀察者的波峰內通過觀察者的波峰(或密部或密部)的數的數目增加，觀察者觀察到的頻率大于波源振動的頻率如果是觀察者目增加，觀察者觀察到的頻率大于波源振動的頻率如果是觀察者E不動，波源不動，波源S向觀察者運動時，向觀察者運動時，1 s內通過觀察者的波峰內通過觀察者的波峰(或密部或密部)的數的數目也會增加，如圖目也會增加，如圖1324(b)所示，觀察者觀察到的頻率大于波源所示，觀察者觀察到的頻率大于波源振動的頻率振動的頻率菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪

15、總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY(3)當觀察者當觀察者E背向波源背向波源S運動時，運動時，1 s內通過觀察者的波峰內通過觀察者的波峰(或密部或密部)的數目減少，觀察者觀察到的頻率小于波源振動的頻率如果是觀的數目減少，觀察者觀察到的頻率小于波源振動的頻率如果是觀察者察者E不動，波源不動，波源S背向觀察者運動時，背向觀察者運動時，1 s內通過觀察者的波峰內通過觀察者的波峰(或密或密部部)的數目也會減少，如圖的數目也會減少，如圖1324(c)所示，觀察者觀察到的頻率小所示，觀察者觀察到的頻率小于波源振動的頻率于波源振動的頻率(4)當波源以速率當波源以速率v勻速靠近靜止的觀察者

16、勻速靠近靜止的觀察者E時，觀察者時，觀察者“感覺感覺”到到的頻率變大了，但不是的頻率變大了，但不是“越來越大越來越大”(5)當波源以速率當波源以速率v勻速遠離靜止的觀察者勻速遠離靜止的觀察者E時，觀察者時，觀察者“感覺感覺”到到的頻率變小了，但不是的頻率變小了，但不是“越來越小越來越小”(6)發(fā)生多普勒現(xiàn)象時，波源的真實頻率不發(fā)生任何變化，只是觀發(fā)生多普勒現(xiàn)象時，波源的真實頻率不發(fā)生任何變化，只是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化察者接收到的頻率發(fā)生了變化(7)機械波、電磁波都能產生多普勒效應機械波、電磁波都能產生多普勒效應菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓

17、訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY 如圖如圖1325所示，在公路的十字路口東側路邊，甲所示，在公路的十字路口東側路邊，甲以速度以速度v1向東行走，在路口北側，乙站在路邊，一輛汽車以速度向東行走，在路口北側，乙站在路邊，一輛汽車以速度v2通過路口向東行駛并鳴笛，已知汽車笛聲的頻率為通過路口向東行駛并鳴笛，已知汽車笛聲的頻率為f0，車速，車速v2v1.甲甲聽到的笛聲的頻率為聽到的笛聲的頻率為f1，乙聽到的笛聲的頻率為，乙聽到的笛聲的頻率為f2，司機自己聽到的，司機自己聽到的笛聲的頻率為笛聲的頻率為f3，則此三人聽到笛聲的頻率由高至低順序為，則此三人聽到笛

18、聲的頻率由高至低順序為_菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY【自主解答】【自主解答】由于由于v2v1，所以汽車和甲的相對距離減小，甲，所以汽車和甲的相對距離減小，甲聽到的頻率變大，即聽到的頻率變大，即f1f0；由于乙靜止不動，則汽車和乙的相對距；由于乙靜止不動，則汽車和乙的相對距離增大，乙聽到的頻率變低，即離增大，乙聽到的頻率變低，即f2f0；由于司機和汽車相對靜止，；由于司機和汽車相對靜止，所以司機聽到的頻率不變，即所以司機聽到的頻率不變，即f3f0.綜上所述，三人聽到笛聲的

19、頻率綜上所述，三人聽到笛聲的頻率由高至低順序為由高至低順序為f1f3f2.【答案】【答案】f1f3f2菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY振動圖象和波動圖象的綜合應用振動圖象和波動圖象的綜合應用 圖圖12213甲為一列簡諧橫波在甲為一列簡諧橫波在t0.10 s時刻的波形圖，時刻的波形圖，P是平衡位置為是平衡位置為x1 m處的質

20、點，處的質點，Q是平衡位置為是平衡位置為x4 m處的質點，圖乙為質處的質點，圖乙為質點點Q的振動圖象，則的振動圖象，則At0.15 s時，質點時，質點Q的加速度的加速度達到正向最大達到正向最大Bt0.15 s時，質點時，質點P的運動方的運動方向沿向沿y軸負方向軸負方向C從從t0.10 s到到t0.25 s，該波，該波沿沿x軸正方向傳播了軸正方向傳播了6 mD從從t0.10 s到到t0.25 s，質點，質點P通過的路程為通過的路程為30 cm菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY【

21、解析】【解析】由質點由質點Q的振動圖象知，周期的振動圖象知，周期T0.20 s，且在，且在t0.10 s時時Q點在平衡位置沿點在平衡位置沿y軸負方向運動，可以推斷波沿軸負方向運動，可以推斷波沿x軸負方向傳播，軸負方向傳播，所以所以C錯；從錯；從t0.10 s到到t0.15 s時，時，t0.05 sT/4，質點，質點Q從圖甲從圖甲所示的位置振動所示的位置振動T/4到達負最大位移處，又加速度方向與位移方向相到達負最大位移處，又加速度方向與位移方向相反，大小與位移的大小成正比，所以此時反，大小與位移的大小成正比，所以此時Q的加速度達到正向最大，的加速度達到正向最大，而而P點從圖甲所示位置運動點從圖甲

22、所示位置運動T/4時正在由正最大位移處向平衡位置運動時正在由正最大位移處向平衡位置運動的途中，速度沿的途中，速度沿y軸負方向，所以軸負方向，所以A、B都對；振動的質點在都對；振動的質點在t1T內，內，質點運動的路程為質點運動的路程為4A；tT/2，質點運動的路程為，質點運動的路程為2A；但；但tT/4時，時，質點運動的路程不一定是質點運動的路程不一定是A；t3T/4時，質點運動的路程也不一定是時，質點運動的路程也不一定是3A.本題中從本題中從t0.10 s到到t0.25 s內，內，t0.15 s3T/4，P點的起始位點的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移處，所以在置既不是平衡位置，又不是最

23、大位移處，所以在3T/4時間內的路程不時間內的路程不是是30 cm，故，故D錯錯【答案】【答案】AB菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY1(2010上海模擬上海模擬)醫(yī)院有一種先進的檢測技術醫(yī)院有一種先進的檢測技術彩超這一技彩超這一技術是：首先向病人體內發(fā)射頻率已精確掌握的超聲波，超聲波經血術是：首先向病人體內發(fā)射頻率已精確掌握的超聲波，超聲波經血液反射后被專用儀器接收，同時測出反射波的頻率變化，最后就可液反射后被專用儀器接收，同時測出反射波的頻率變化，最后就可知道血液的流速，

24、則這一技術主要體現(xiàn)了下列哪一種物理現(xiàn)象知道血液的流速，則這一技術主要體現(xiàn)了下列哪一種物理現(xiàn)象()A多普勒效應多普勒效應B波的衍射波的衍射C波的干涉波的干涉 D共振共振【解析】【解析】由于血液的流動，反射波頻率發(fā)生變化屬于多普勒效由于血液的流動，反射波頻率發(fā)生變化屬于多普勒效應，故應，故A正確正確【答案】【答案】A菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY2一簡諧機械波沿一簡諧機械波沿x軸正方向傳播，周期為軸正方向傳播，周期為T，波長為，波長為.若在若在x0處質點的振動圖象如圖處質點的

25、振動圖象如圖12214所示，所示，則該波在則該波在tT/2時刻的波形曲線為時刻的波形曲線為()菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY【解析】【解析】從振動圖上可以看出從振動圖上可以看出x0處的質點在處的質點在tT/2時刻處于時刻處于平衡位置，且正在向下振動，平衡位置，且正在向下振動，A圖中，圖中，x0處的質點處于平衡位置，處的質點處于平衡位置，速度方向向下，速度方向向下，A正確，正確，B圖中，圖中，x0處的質點處于平衡位置，速度處的質點處于平衡位置，速度方向向上，方向向上，B錯誤

26、；錯誤；C、D圖中，圖中，x0處的質點不在平衡位置，處的質點不在平衡位置，C、D錯誤錯誤【答案】【答案】A菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY3同一音叉發(fā)出的聲波同時在水和空氣中傳播，某時刻的波形同一音叉發(fā)出的聲波同時在水和空氣中傳播，某時刻的波形曲線如圖曲線如圖12215所示，以下說法正確的是所示，以下說法正確的是()A聲波在水中波長較大，聲波在水中波長較大，b是水中聲波的波形曲線是水中聲波的波形曲線B聲波在空氣中波長較大，聲波在空氣中波長較大，b是空氣中聲波的波形曲線是空氣

27、中聲波的波形曲線C水中質點振動頻率較高，水中質點振動頻率較高，a是水中聲波的波形曲線是水中聲波的波形曲線D空氣中質點振動頻率較高，空氣中質點振動頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線是空氣中聲波的波形曲線菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY【解析】【解析】同一音叉發(fā)出的聲波，聲源相同，頻率同一音叉發(fā)出的聲波，聲源相同，頻率f相同，周期相同，周期T相同，相同，C、D錯誤；又聲波在水中傳播的速度比在空氣中的大，錯誤；又聲波在水中傳播的速度比在空氣中的大，由于波在傳播過程中的周期不變，根

28、據波長由于波在傳播過程中的周期不變，根據波長vT可知聲波在水中可知聲波在水中波長較大由波形曲線可知波長較大由波形曲線可知b比比a的波長長，的波長長，b是水中聲波的波形曲是水中聲波的波形曲線，線，B錯誤，錯誤，A正確正確【答案】【答案】A菜菜 單單精精品品資資源源備備選選考考點點典典例例探探究究課課時時知知能能訓訓練練高考新課標大一輪總復習高考新課標大一輪總復習配人教物理配人教物理JsZY4(2009廣東高考廣東高考)如圖如圖13216所示為所示為聲波干涉演示儀的原理圖兩個聲波干涉演示儀的原理圖兩個U形管形管A和和B套在一起，套在一起，A管兩側各有一小孔聲波從管兩側各有一小孔聲波從左側小孔傳入管內，被分成兩列頻率左側小孔傳入管內，被分成兩列頻率_的波當聲波分別通過的波當聲波分別通過A、B傳播到右側小傳播到右側小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅則此處聲波的振幅_；若傳播的路程相差一個波長，則此處；若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅聲波的振幅_【解析】【解析】由同一波源分成的兩列波頻率相同，符合兩列機械波干由同一波源分成的兩列波頻率相同，符合兩列機械波干涉的條件當兩列波的路程差等于半波長的奇數倍時，振動減弱；當涉的條件當兩列波的路程差等于半波長的奇數倍時，振動減弱；當路程差