2012屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 波的特有現(xiàn)象導(dǎo)學(xué)案

1、2012屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案十三、機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波（5）波的特有現(xiàn)象【目標(biāo)】1.知道波的疊加原理，知道波的特有現(xiàn)象-干涉和衍射現(xiàn)象； 2.知道多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因，了解多普勒效應(yīng)的應(yīng)用。【導(dǎo)入】一波的疊加原理（獨(dú)立傳播原理） 幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的狀態(tài)而不互相干擾 在幾列波重疊的區(qū)域里，任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移，都等于這幾列波分別引起的位移的矢量和二波的衍射：波繞過障礙物的現(xiàn)象叫波的衍射。能夠發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小，或者跟波長(zhǎng)相差不大三波的干涉：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，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔的現(xiàn)象。對(duì)于兩個(gè)完全相

2、同的波源，當(dāng)它們到某點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)；路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)減弱。注意：干涉和衍射現(xiàn)象是波的特有現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象；反之能夠發(fā)生干涉和行射現(xiàn)象的一定是波。 四多普勒效應(yīng)：由于波源和現(xiàn)察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使現(xiàn)察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，叫多普勒效應(yīng) 【導(dǎo)研】例1 一根水平的彈性細(xì)繩上，一上一下兩個(gè)形狀相同的正弦半波相向傳播，某個(gè)時(shí)刻恰好完全疊合，如圖所示，a、b、c是細(xì)繩上三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，且b是此刻波的中點(diǎn)，則（ ）A.a、b、c三質(zhì)點(diǎn)此刻均在它們各自的平衡位置且振動(dòng)速度為零B.質(zhì)點(diǎn)a此刻合運(yùn)動(dòng)的速度方向應(yīng)是向下C.b質(zhì)點(diǎn)此刻有最大的振動(dòng)加速度D.C質(zhì)點(diǎn)此

3、刻合運(yùn)動(dòng)的速度方向應(yīng)是向上偏右【導(dǎo)評(píng)】_。例2兩個(gè)振動(dòng)情況完全一樣的波源S1和S2相距6m，它們?cè)诳臻g產(chǎn)生的干涉圖樣如圖所示，圖中實(shí)線表示振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域，虛線表示振動(dòng)減弱的區(qū)域。下列說法正確的是 （ ）A.兩波源的振動(dòng)頻率一定相同 B.虛線一定是波谷與波谷相遇處C.兩列波的波長(zhǎng)都是2m D.兩列波的波長(zhǎng)都是1m【導(dǎo)評(píng)】_。例3（1）已知水面波傳播的速度為V。，振動(dòng)周期為T，如果有一只小船逆著水面波傳播方向前進(jìn)的速度為2V0，那么相鄰兩個(gè)波峰到達(dá)船頭的最短時(shí)間是_.（2）如圖表示產(chǎn)生機(jī)械波的波源O做勻速運(yùn)動(dòng)的情況，圖中的圓表示波峰。則波源正在移向_觀察到波的頻率最低的點(diǎn)是_ （3）如圖所示，小球

4、一邊在水面上每秒上下振動(dòng)5次，一邊沿軸正方向勻速移動(dòng)。點(diǎn)是它的初始位置，圖示為恰好經(jīng)過10個(gè)周期時(shí)觀察到的水面波。則此水面波的傳播速度值及小球勻速移動(dòng)的速度值分別是（ ）A0.2m/s，0.1m/s B0.15m/s，0.125 m/sC0.05 m/s，0.025 m/s D0.1 m/s，0.05 m/s 【導(dǎo)評(píng)】_。例4 x/mz/m102003040vy/m坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源S，在0xy坐標(biāo)平面內(nèi)發(fā)出沿z軸方向振動(dòng)的平面簡(jiǎn)諧橫波，波速v = 200m/s。已知t = 0時(shí)刻，沿y軸正方向傳播的一列波剛好到達(dá)y = 40m處， 如圖。則下列說法中正確的是（ ） A波源S開始振動(dòng)的方向沿

5、z軸正方向By軸上y = 40m處的質(zhì)點(diǎn)在t =0.05s時(shí)位移最大C若波源沿著y軸正方向勻速靠近處在坐標(biāo)值為（0，100，0）的接收器甲（圖中未畫出），則接收器接收到的頻率比波源振動(dòng)頻率高D若波源沿著y軸正方向勻速運(yùn)動(dòng)，處在坐標(biāo)值為（100，100，0）的接收器乙（圖中未畫出）接收到的頻率不斷變小【導(dǎo)評(píng)】_。例5如圖甲所示，O、A、B、為一根彈性繩的三點(diǎn)，OA=2m，OB =5m，t=0時(shí)刻O點(diǎn)和B點(diǎn)同時(shí)向上振動(dòng)且振動(dòng)圖象相同，如乙所示（取向上為正方向），已知波速為5m/s，則 （ ）At=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的速度為負(fù)向最大Bt=0.7s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的速度為零，位移為2A0Ct=0.75s時(shí)，

6、質(zhì)點(diǎn)A的速度為零，位移也為零 D00. 8 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)A通過的路程為2A0【導(dǎo)練】1、（1）（江蘇省九名校2008年第二次聯(lián)考）海水壓力隨著深度增加， 一般的探測(cè)儀器無法承受深海的壓力此外， 海水也會(huì)吸收陽(yáng)光， 所以陽(yáng)光不能穿透至深海基于以上敘述， 目前科學(xué)家探測(cè)海底地形， 主要利用的儀器是 （ ）A數(shù)字?jǐn)z影機(jī) B回音探測(cè)系統(tǒng)(聲納) C多普勒雷達(dá) D全球定位系統(tǒng)(GPS)（2）（全國(guó)大聯(lián)考2008屆高三第七次聯(lián)考理科綜合試卷）醫(yī)院有一種先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)彩超這一技術(shù)是，首先向病人體內(nèi)發(fā)射頻率已精確掌握的超聲波，超聲波經(jīng)血液反射后被專用儀器接收，同時(shí)測(cè)出反射波的頻率變化，最后就可知道血液的流速

7、則這一技術(shù)主要體現(xiàn)了下列哪一種物理現(xiàn)象( ) A多普勒效應(yīng) B波的衍射 C波的干涉 D共振2、如圖所示為兩列簡(jiǎn)諧橫波沿同一繩傳播在時(shí)刻的波形圖，已知甲波向左傳，乙波向右傳。請(qǐng)根據(jù)圖中信息判斷以下正確的說法是（ ）（填寫字母序號(hào)）。A、由于兩波振幅不等，故兩列波相遇時(shí)不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象；B、兩列波同時(shí)傳到坐標(biāo)原點(diǎn)；C、x=0.2cm處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向向軸的負(fù)方向；D、兩列波相遇時(shí)會(huì)發(fā)生干涉且處為振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)3、a為聲源，發(fā)出聲波；b為接收者，接收a發(fā)出的聲波。a、b若運(yùn)動(dòng)，只限于在沿兩者連線方向上，下列說法正確的是 （ ）Aa靜止，b向a運(yùn)動(dòng)，則b收到的聲頻比a發(fā)出的高Ba、b向同一方向運(yùn)動(dòng)

8、，則b收到的聲頻一定比a發(fā)出的高Ca、b向同一方向運(yùn)動(dòng)，則b收到的聲頻一定比a發(fā)出的低Da、b都向相互背離的方向運(yùn)動(dòng)，則b收到的聲頻比a發(fā)出的高4、abcS1S1（上海市楊思中學(xué)2007學(xué)年第一學(xué)期期中考試）如圖所示，S1、S2是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)機(jī)械波的波源，振幅都為A，a、b、c三點(diǎn)分別位于S1、S2連線的中垂線上，且ab=2bc。某時(shí)刻在a點(diǎn)恰好是兩列波的波峰相遇，c是兩列波的波谷相遇，則（ ）A質(zhì)點(diǎn)a的位移始終為2A B. 質(zhì)點(diǎn)c的位移始終為-2AC. 質(zhì)點(diǎn)b的振幅為2A D. 質(zhì)點(diǎn)c的振幅為2A5、兩列相干波在同一水平面上傳播，某時(shí)刻它們的波峰、波谷位置如圖所示。圖中M是波峰與波峰相遇點(diǎn)，是凸起最高的位置之一?；卮鹣铝袉栴}：由圖中時(shí)刻經(jīng)T/4，質(zhì)點(diǎn)M相對(duì)平衡位置的位移是在圖中標(biāo)出的M、N、O、P、Q幾點(diǎn)中，振動(dòng)增強(qiáng)的點(diǎn)是；振動(dòng)減弱的點(diǎn)是。氣囊水波O6、（2007學(xué)年度第一學(xué)期寶山區(qū)高三物理期末測(cè)試卷）如圖所示，圓環(huán)形的充氣氣囊平放在水平的玻璃板上，下邊與玻璃板密閉接觸且內(nèi)部裝水，當(dāng)用手有節(jié)奏的拍打氣囊時(shí)，形成的圓環(huán)形水波由邊緣向中心O點(diǎn)傳播，則水面上 （選填“能”或“不能”）觀察到水波的干涉現(xiàn)象。水波疊加的結(jié)果使O點(diǎn)的振動(dòng) （選填“加強(qiáng)”、“減弱”或“不能確定”）。7、（1）（上海黃浦區(qū)2008年高考模擬考）我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會(huì)聽到時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的聲