第55講機(jī)械波的性質(zhì)

1、.第55講機(jī)械波的性質(zhì)考情剖析考察內(nèi)容考綱要求考察年份考察詳情才能要求波的干預(yù)和衍射多普勒效應(yīng)15年T12B1選擇，以實(shí)際生活背景，考察多普勒效應(yīng)T12B2填空，以實(shí)際生活背景，考察明顯衍射條件理解知識整合一、波的干預(yù)和衍射1波的干預(yù)1定義：頻率一樣的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動_，某些區(qū)域的振動_，并且振動_和振動_的區(qū)域互相間隔2條件：兩列波_一樣3判斷干預(yù)區(qū)域內(nèi)某點(diǎn)是振動最強(qiáng)點(diǎn)還是振動最弱點(diǎn)的根據(jù)：最強(qiáng)點(diǎn)：該點(diǎn)到兩個(gè)波源的路程之差s是波長的整數(shù)倍，即_；最弱點(diǎn)：該點(diǎn)到兩個(gè)波源的路程之差s是半波長的奇數(shù)倍，即_在穩(wěn)定的干預(yù)區(qū)域內(nèi)，“波峰和波峰疊加得到振動_點(diǎn)、“波谷和波谷疊加也得到振動_點(diǎn)

2、、“波峰和波谷疊加得到振動_點(diǎn)但振動加強(qiáng)點(diǎn)減弱點(diǎn)的位移也在不斷的發(fā)生變化，只是振幅增大減小假設(shè)兩列波的振幅為A1和A2，那么干預(yù)時(shí)的加強(qiáng)點(diǎn)振幅AA1A2，減弱點(diǎn)的振幅A|A1A2|.4干預(yù)和疊加的關(guān)系：任何波都可以疊加，但只有頻率一樣的波才可以疊加時(shí)出現(xiàn)穩(wěn)定的干預(yù)圖樣所以疊加不一定干預(yù)，但干預(yù)是在一定條件下的疊加2波的衍射1定義：波可以繞過_繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫波的衍射衍射現(xiàn)象的本質(zhì)是在波遇到小孔或障礙物時(shí)，偏離了直線傳播，使波所涉及的范圍擴(kuò)大2可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：_二、多普勒效應(yīng)1定義：波源與觀察者互相_或互相_時(shí)，接收到的波的_都會發(fā)生變化，人們把這種現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)2音調(diào)和

3、頻率：頻率高音調(diào)_；頻率低音調(diào)_3當(dāng)波源與觀察者互相接近，f觀察者變_，音調(diào)變_；當(dāng)波源與觀察者互相遠(yuǎn)離，f觀察者變_，音調(diào)變_方法技巧考點(diǎn)1波的干預(yù)和衍射1波的干預(yù)中振動加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷方法一：波的干預(yù)原理判斷法，某質(zhì)點(diǎn)的振動是加強(qiáng)還是減弱，取決于該點(diǎn)到兩相干波源的間隔 之差r.1當(dāng)兩波源振動步調(diào)一致時(shí)，假設(shè)rnn0，1，2，那么振動加強(qiáng)；假設(shè)r2n1n0，1，2，那么振動減弱2當(dāng)兩波源振動步調(diào)相反時(shí)，假設(shè)r2n1n0，1，2，那么振動加強(qiáng)；假設(shè)rnn0，1，2，那么振動減弱方法二：現(xiàn)象法，波峰與波峰相遇，波谷與波谷相遇，振動加強(qiáng)；波峰與波谷相遇，振動減弱2波的衍射現(xiàn)象是指波能繞過障礙物

4、繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不大或者小于波長現(xiàn)象：在穩(wěn)定的干預(yù)區(qū)域內(nèi)，振動加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng)，振動減弱點(diǎn)始終減弱注意：頻率一樣的兩列波在相遇的區(qū)域中將形成某些區(qū)域的振動始終加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動始終減弱，且振動加強(qiáng)與減弱的區(qū)域互相間隔的穩(wěn)定干預(yù)現(xiàn)象；但是要注意振動加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻振幅都是相等的，最大的，但位移是在零與最大值之間作周期性不斷變化，同理振幅最小的振動減弱的質(zhì)點(diǎn)位移也是在零與最大值之間作周期性不斷變化【典型例題1】如下圖為兩列相干水波在t0時(shí)刻的疊加情況，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷假設(shè)兩列波的振幅均保持5 cm不變，波速和波長分別為

5、1 m/s和0.5 m，C點(diǎn)是BD連線的中點(diǎn)那么以下說法正確的選項(xiàng)是 AA、D點(diǎn)振動始終加強(qiáng)，B點(diǎn)振動始終減弱 BC點(diǎn)始終保持靜止不動 Ct0時(shí)刻，A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為10 cm D在t0至t0.25 s的時(shí)間內(nèi)，B點(diǎn)通過的路程為20 cm【典型例題2】空氣中的聲速為340 m/s.現(xiàn)有幾種聲波：周期為1/20 s，頻率為104 Hz，波長為10 m它們傳播時(shí)假設(shè)遇到寬約為13 m的障礙物，能產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象的是 A和 B和 C和 D都可以1.多項(xiàng)選擇如圖表示兩個(gè)相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇圖中實(shí)線表示某時(shí)刻的波峰，虛線表示的是波谷，以下說法正確的選項(xiàng)是 Aa、c兩點(diǎn)

6、的振動加強(qiáng)，b、d兩點(diǎn)的振動減弱 Be、f兩點(diǎn)的振動介于加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)之間 C經(jīng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置互換 D經(jīng)半個(gè)周期后，原來位于波峰的點(diǎn)將位于波谷，原來位于波谷的點(diǎn)將位于波峰考點(diǎn)2多普勒效應(yīng)1多普勒效應(yīng)的成因分析1接收頻率：觀測者接收到的頻率等于觀測者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完好波的個(gè)數(shù)當(dāng)波以速度v通過接收者時(shí)，時(shí)間t內(nèi)通過的完好波的個(gè)數(shù)為N，單位時(shí)間內(nèi)通過接收者的完好波的個(gè)數(shù)即接收頻率2多普勒效應(yīng)的兩種情況波源不動：觀察者向波源靠近，接送頻率增大；反之，減小觀察者不動：波源向觀察者靠近，接送頻率增大；反之，減小2多普勒效應(yīng)的應(yīng)用多普勒測速儀測車速；醫(yī)用彩色超聲波多普勒心動圖儀測定

7、心臟跳動，血管血流等情況；電磁波的多普勒效應(yīng)在軍事、航天、氣象預(yù)報(bào)等領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用；用多普勒效應(yīng)測量其他星系接近還是遠(yuǎn)離地球運(yùn)動的速率【典型例題3】關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說法正確的選項(xiàng)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)的原因是觀察者或波源發(fā)生運(yùn)動 C甲、乙兩列車相向行駛，兩車均鳴笛，且所發(fā)出的笛聲頻率一樣，那么乙車中的某旅客聽到的甲車笛聲頻率低于他聽到的乙車笛聲頻率 D哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)所接收到的來自于遙遠(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，光譜中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2.多項(xiàng)選擇關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說法中

8、正確的選項(xiàng)是 A只要波源在運(yùn)動，就一定能觀察到多普勒效應(yīng) B當(dāng)聲源靜止、觀察者運(yùn)動時(shí)，也可以觀察到多普勒效應(yīng) C只要聲源在運(yùn)動，觀察者總是感到聲音的頻率變高 D當(dāng)聲源相對于觀察者運(yùn)動時(shí)，觀察者聽到的聲音的音調(diào)可能變高，也可能變低當(dāng)堂檢測1.聲波能繞過某一建筑物傳播，這是因?yàn)?A聲波是縱波 B聲波是橫波 C聲波的波長較長 D聲波的頻率較長2利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖甲、乙所示，那么第2題圖 A圖甲、乙均顯示了波的干預(yù)現(xiàn)象 B圖甲、乙均顯示了波的衍射現(xiàn)象 C圖甲顯示了波的干預(yù)現(xiàn)象，圖乙顯示了波的衍射現(xiàn)象 D圖甲顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖乙顯示了波的干預(yù)現(xiàn)象3在學(xué)校運(yùn)動場上50 m直跑道的兩端，分別

9、安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個(gè)一樣的揚(yáng)聲器兩個(gè)揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長為5 m的聲波一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā)，向某一端點(diǎn)緩慢行進(jìn)10 m在此過程中，他聽到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為 A2 B4 C6 D84兩列波源振動情況完全一樣的相干波在同一程度面上傳播，兩列波的振幅均為A，某時(shí)刻它們的波峰、波谷位置如下圖答復(fù)以下問題：第4題圖1在圖中標(biāo)出的M、N、P、Q四點(diǎn)中，振動增強(qiáng)的點(diǎn)是_；振動減弱的點(diǎn)是_；2由圖中時(shí)刻經(jīng)1/4周期時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M相對平衡位置的位移是_517年南通三模我國自主研發(fā)的“海翼號深?；铏C(jī)，刷新了下潛深度的世界紀(jì)錄懸停在深海中某處的滑翔機(jī)發(fā)出聲吶信號超聲波的頻率為f，在該處海水中的傳

10、播速度為v，那么聲吶信號在該處海水中的波長為_：假設(shè)停在海面上的監(jiān)測船接收到的頻率稍大于滑翔機(jī)發(fā)出聲吶信號的頻率說明滑翔機(jī)正在_選填“靠近或“遠(yuǎn)離該監(jiān)測船第5題圖 第55講機(jī)械波的性質(zhì)知識整合根底自測一、1.1加強(qiáng)減弱加強(qiáng)減弱2頻率3sn，n0，1，s2n1，n0，1加強(qiáng)加強(qiáng)減弱21障礙物2小孔或障礙物直徑小于或等于衍射波波長二、1.靠近遠(yuǎn)離頻率2.高低3.大高小低方法技巧·典型例題1· D【解析】A、B、C、D點(diǎn)振動始終加強(qiáng)，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；t0時(shí)刻，A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為20 cm，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波動周期T/v0.5 s，在t0至t0.25 s的時(shí)間內(nèi)，B點(diǎn)通過的路程為2

11、0 cm，選項(xiàng)D正確·典型例題2·C【解析】、三種聲波的波長分別為1340× m17 m，2 m0.034 m，310 m，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，、兩聲波的波長與障礙物的尺寸差不多，能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確·變式訓(xùn)練1·AD【解析】波的干預(yù)示意圖所示的僅是某一時(shí)刻兩列相于波疊加的情況，形成干預(yù)圖樣的所有介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)都在不停地振動著，其位移的大小和方向都在不停地變化著但要注意，對穩(wěn)定的干預(yù)，振動加強(qiáng)和減弱的區(qū)域的空間位置是不變的，a點(diǎn)是波谷和波谷相遇的點(diǎn)，c點(diǎn)是波峰和波峰相遇的點(diǎn)，都是振動加強(qiáng)的點(diǎn)；而b、d兩點(diǎn)都是波峰和波谷相遇的點(diǎn)，

12、是振動減弱的點(diǎn)，A正確e點(diǎn)位于加強(qiáng)點(diǎn)的連線上，仍為加強(qiáng)點(diǎn)；f點(diǎn)位于減弱點(diǎn)的連線上，仍為減弱點(diǎn)，B錯(cuò)誤相干波疊加產(chǎn)生的干預(yù)是穩(wěn)定的，不會隨時(shí)間變化，C錯(cuò)誤因形成干預(yù)圖樣的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)也是不停地做周期性振動，經(jīng)半個(gè)周期步調(diào)相反，D正確·典型例題3·D【解析】當(dāng)波源頻率不變時(shí)，波源固定時(shí)，觀察者向波源移近，那么觀察者所得到的波的頻率變大，當(dāng)遠(yuǎn)離波源時(shí)，觀察者所得到的波的頻率變??；而當(dāng)觀察者固定，波源向觀察者移近時(shí)，觀察者所得到的波的頻率變大，當(dāng)波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，觀察者所得到的波的頻率變小產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因不是波源頻率發(fā)生了變化，而是觀察者的位置變化所引起的聽覺頻率的變化，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)

13、誤；產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因更不是觀察者的聽力出現(xiàn)了問題，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；甲、乙兩列車相向行駛，兩車均鳴笛，且所發(fā)出的笛聲頻率一樣，那么乙車中的某旅客聽到的甲車笛聲頻率高于他聽到的乙車笛聲頻率，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)所接收到的來自于遙遠(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，光譜中各條譜線的波長均變長稱為哈勃紅移，即頻率變小，這說明該星系正在遠(yuǎn)離我們而去，選項(xiàng)D正確·變式訓(xùn)練2·BD【解析】假設(shè)波源和觀察者都同時(shí)運(yùn)動，兩者間相對靜止時(shí)，是不能觀察到多普勒效應(yīng)的，故A錯(cuò)誤；由定義可知，當(dāng)聲源靜止、觀察者運(yùn)動時(shí)，也可以觀察到多普勒效應(yīng)，故B正確；假設(shè)聲源遠(yuǎn)離觀察者，

14、觀察者會感到聲音頻率變低，故C錯(cuò)誤；聲源和觀察者靠近時(shí)，音調(diào)會變高；假設(shè)兩者遠(yuǎn)離，那么頻率減小音調(diào)變低；故D正確當(dāng)堂檢測1C【解析】聲波波長較大，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，而波的衍射即為波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象C正確2D【解析】此題考察了波的衍射和干預(yù)現(xiàn)象，由圖容易看出甲是小孔衍射，圖乙是干預(yù)，D選項(xiàng)正確3B【解析】根據(jù)波的干預(yù)的加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的條件，可知當(dāng)某點(diǎn)與兩個(gè)波源間隔 差為波長的整數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，即聲音加強(qiáng)點(diǎn)，由題可知，xn5nn0，1，2，所以這位同學(xué)間隔 跑道兩端相差5 m的整數(shù)倍，也就是說這位同學(xué)每向前運(yùn)動2.5 m，就為一個(gè)聲音加強(qiáng)點(diǎn)，10 m內(nèi)共有4個(gè)點(diǎn)，應(yīng)選B.41M、PN、Q2零【解析】1雙縫干預(yù)現(xiàn)象中，能形成穩(wěn)定的干預(yù)圖樣，M點(diǎn)是波峰與波峰相遇點(diǎn)，P點(diǎn)是波谷和波谷相遇點(diǎn)，這兩個(gè)點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn)；Q點(diǎn)與N點(diǎn)是波峰與波谷