2022年2022年高考綜合復(fù)習(xí):振動(dòng)和波專題_第1頁
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1、精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載高考綜合復(fù)習(xí) 振動(dòng)和波專題 學(xué)問網(wǎng)絡(luò) 高考考點(diǎn)考綱要求:學(xué)問點(diǎn)彈簧振子,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅.周期和頻率,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象要求說明單擺,在小振幅條件下單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)周期公式振動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化自由振動(dòng)和受迫振動(dòng),受迫振動(dòng)的振動(dòng)頻率共振及其常見的應(yīng)用振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播 波橫波和縱波橫波的圖象波長(zhǎng).頻率和波速的關(guān)系波的疊加波的干涉.衍射現(xiàn)象 聲波超聲波及其應(yīng)用多普勒效應(yīng)復(fù)習(xí)指導(dǎo):本章綜合運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué).動(dòng)力學(xué)和能的轉(zhuǎn)化等方面的學(xué)問爭(zhēng)論了兩種常見的運(yùn)動(dòng)形式機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的特點(diǎn)和規(guī)律,以及它們之間的聯(lián)系與區(qū)分;對(duì)于這兩種運(yùn)動(dòng),既要熟悉到它們的共同點(diǎn)

2、 運(yùn)動(dòng)的周期性,如振動(dòng)物體的位移.速度.加速度.回復(fù)力.能量等都呈周期性變化,更重要的為搞清它們的區(qū)分:振動(dòng)爭(zhēng)論的為一個(gè)孤立質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,而波動(dòng)爭(zhēng)論的為波的傳播方向上參加波動(dòng)的一系列質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;其中振動(dòng)的周期.能量.波速.波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系,機(jī)械波的干涉.衍射等學(xué)問,對(duì)后面交變電流.電磁振蕩.電磁波的干涉.衍射等內(nèi)容的復(fù)習(xí)都具精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載有較大的幫忙;本章內(nèi)容為歷年高考的必考內(nèi)容,其中命題頻率最高的學(xué)問點(diǎn)為波的圖象.頻率. 波長(zhǎng). 波速的關(guān)系,其次為單擺周期;題型多以挑選題.填空題形式顯現(xiàn),試題信息容量大,綜合性強(qiáng),一道題往往考查多個(gè)概念和

3、規(guī)律;特殊為通過波的圖象綜合考查對(duì)波的懂得才能.推理才能和空間想象才能,更應(yīng)在復(fù)習(xí)中予以重視;涉及波的圖像的題目在近幾年的高考中重現(xiàn)率為100 ,一般以挑選題的形式顯現(xiàn),經(jīng)常和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)以及波速公式結(jié)合在一起考查,另外, 環(huán)繞波的干涉.衍射現(xiàn)象.多普勒效應(yīng)等內(nèi)容,以新的背景出題的可能性也在不斷的增大; 要點(diǎn)精析機(jī)械振動(dòng):1. 機(jī)械振動(dòng)的意義:物體(或物體的一部分)在某一中心位置兩側(cè)所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng),叫機(jī)械振動(dòng);回復(fù)力:使偏離平穩(wěn)位置的振動(dòng)物體回到平穩(wěn)位置的力,叫回復(fù)力;回復(fù)力總為指向平穩(wěn)位置,它為依據(jù)作用成效命名的,類似于向心力;振動(dòng)物體所受的回復(fù)力可能為物體所受的合外力,也可能為物體所受的某一

4、個(gè)力的分力;2. 描述振動(dòng)的物理量:(1) 位移 x:由平穩(wěn)位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段表示振動(dòng)位移,為矢量;(2) 振幅 a :振動(dòng)物體離開平穩(wěn)位置的最大距離,為標(biāo)量;表示振動(dòng)的強(qiáng)弱;(3) 周期 t 和頻率 f:物體完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間叫周期,而頻率就等于單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)它們?yōu)楸硎菊駝?dòng)快慢的物理量二者互為倒數(shù)關(guān)系:;當(dāng) t 和 f 為由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)打算時(shí)(非受迫振動(dòng)),就叫做固有周期和固有頻率;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng):1. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):物體在跟位移大小成正比,并且總為指向平穩(wěn)位置的回復(fù)力作用下的振動(dòng);(1) 受力特點(diǎn):回復(fù)力f= kx (2) 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):加速度a= kx/m

5、 ,方向與位移方向相反,總指向平穩(wěn)位置簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)為一種變加速運(yùn)動(dòng)在平穩(wěn)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;遠(yuǎn)離平穩(wěn)位置的過程中,位移 x 增大,回復(fù)力 f 增大, a 增大, a 與 v 反向故 v 減小,動(dòng)能減??; 靠近平穩(wěn)位置的過程中,位移 x 減小,回復(fù)力 f 減小, a 減小,但 a 與 v 同向,故速率 v 增大, 動(dòng)能增大;經(jīng)過同一位置時(shí)位移.回復(fù)力.加速度.速率.動(dòng)能肯定相同,但速度.動(dòng)量不肯定相同,方向可相反精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載判定一個(gè)振動(dòng)為否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),依據(jù)就為看它為否滿意上述受力特點(diǎn)或運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)(3) 振動(dòng)

6、能量:對(duì)于兩種典型的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 單擺和彈簧振子,其振動(dòng)能量與振幅有關(guān),振幅越大,能量越大簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒(4) 物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),其位移.回復(fù)力.加速度.速度等矢量都隨時(shí)間做周期性變化,它們的變化周期就為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期t. 物體的動(dòng)能和勢(shì)能也隨時(shí)間做周期性變化,其變化周期為t/2.(5) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性.多解性:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的多解性:作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在運(yùn)動(dòng)上為一個(gè)變加速度的運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)相同的路程所需的時(shí)間不肯定相同,它為一個(gè)周期性的運(yùn)動(dòng),如運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與周期的關(guān)系存在整數(shù)倍 的關(guān)系, 就質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程就不會(huì)為唯獨(dú)的如為運(yùn)動(dòng)時(shí)間為周期的一半,運(yùn)動(dòng)的路程具有唯獨(dú)性,如不為

7、具備以上條件,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程也為多解的,這為必需要留意的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性:作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在距平穩(wěn)位置等距離的兩點(diǎn)上時(shí),具有大小相等的速度和加速度,在平穩(wěn)位置點(diǎn)左右相等的距離上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間也為相同的;2. 彈簧振子的周期:彈簧振子的周期和頻率只取決于彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量,與其放置的環(huán)境和放置的方式無任何關(guān)系如某一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期為t,不管把它放在地球上.月球上仍為衛(wèi)星上,為水平放置.傾斜放置仍為豎直放置,振幅為大仍為小,只要仍為該振子,那么它的周期就仍為 t.3. 單擺(1) 單擺:在一條不行伸長(zhǎng).忽視質(zhì)量的細(xì)線下端拴一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,上端固定,構(gòu)成的裝置叫單擺(2) 單擺振

8、動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件:擺角<10°(3) 周期公式:,擺長(zhǎng)指懸點(diǎn)到小球重心的距離,重力加速度為單擺所在處的測(cè)量值周期公式的說明:?jiǎn)螖[的周期公式為惠更斯從試驗(yàn)中總結(jié)出來的單擺的回復(fù)力為重力沿圓 弧切線方向并且指向平穩(wěn)位置的分力,偏角越大回復(fù)力越大,加速度gsin 越大由于擺球的軌跡為圓弧, 所以除最高點(diǎn)外,擺球的回復(fù)力并不等于合外力在有些振動(dòng)系統(tǒng)中不肯定為繩長(zhǎng),g 也不肯定為9.8 m/s 2,因此顯現(xiàn)了等效擺長(zhǎng)和等效重力加速度的問題等效擺長(zhǎng):在下圖中,精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載三根等長(zhǎng)的繩1.2 .3 共同系住一密度勻稱的小球m ,球直徑為

9、d,2.3 與天花板的夾角 <30°如.擺球在紙面內(nèi)做小角度的左右搖擺,就搖擺圓弧的圓心在o1 處,故等效擺長(zhǎng)為1+d/2 ,周期,如擺球做垂直紙面的小角度搖擺,就搖擺圓弧的圓心在o 處,故等效擺長(zhǎng)為12 sin d/2,周期;等效重力加速度:公式中的g 由單擺所在的空間位置打算由知, g 隨地球表面不同位置.不同高度而變化,在不同星球上也不相同,因此應(yīng)求出單擺所在處的等效值g,代入公式,即g 不肯定等于9.8 m/s2g 仍由單擺系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)打算,如單擺處在向上加速發(fā)射的航天飛機(jī)內(nèi),沿圓弧切線方向的回復(fù)力變大,擺球質(zhì)量不變,就重力加速度的等效值g 等 ga,再如,單擺如在軌

10、道上運(yùn)行的航天飛機(jī)內(nèi),擺球完全失重,回復(fù)力為零,就重力加速度的等效值 g 等 0,所以周期為無窮大,即單擺將不再搖擺當(dāng)單擺有豎直向上的加速度a 時(shí),等效重力加速度為g 等 g a;當(dāng)單擺有豎直向下的加速度aa<g時(shí),等效重力加速度為g 等 g a,a g 時(shí),等效重力加速度g 等 a g.當(dāng)單擺有水平加速度a 時(shí)(如加速運(yùn)動(dòng)的車廂內(nèi)),等效重力加速g 等 ,平穩(wěn)位置已經(jīng)轉(zhuǎn)變(4) 單擺的等時(shí)性:在振幅很小的條件下,單擺的振動(dòng)周期跟振幅無關(guān) 單擺的振動(dòng)周期跟振子的質(zhì)量也沒關(guān)系(5) 單擺的應(yīng)用:a. 計(jì)時(shí)器(擺鐘為靠調(diào)整擺長(zhǎng)而轉(zhuǎn)變周期,使擺鐘與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間同步)b. 測(cè)重力加速度:4. 簡(jiǎn)諧運(yùn)

11、動(dòng)的位移時(shí)間圖象:(1) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象,它反映了振子的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,而其軌跡并非正弦曲線;精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載(2) 依據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,利用圖象可以得出以下判定:振幅a .周期 t 以及各時(shí)刻振子的位置各時(shí)刻回復(fù)力.加速度.速度.位移的方向某段時(shí)間內(nèi)位移.回復(fù)力.加速度.速度.動(dòng)能.勢(shì)能的變化情形某段時(shí)間內(nèi)振子的路程受迫振動(dòng)和共振:1. 受迫振動(dòng):物體在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)做受迫振動(dòng)的物體,它的周期或頻率等于驅(qū)動(dòng)力的周期或頻率,而與物體的固有周期或頻率無關(guān)2. 共振:做受迫振動(dòng)的物體,它的固有頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率越接近,其振幅就越大,當(dāng)二

12、者相等時(shí),振幅達(dá)到最大,這就為共振現(xiàn)象機(jī)械波:1. . 機(jī)械波的產(chǎn)生:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過程叫機(jī)械波機(jī)械波產(chǎn)生的條件有兩個(gè):一為要有做機(jī)械振動(dòng)的物體作為波源,二為要有能夠傳播機(jī)械振動(dòng)的介質(zhì)2. 橫波和縱波:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的叫橫波凸起部分叫波峰,凹下部分叫波谷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同始終線上的叫縱波質(zhì)點(diǎn)分布密的叫密部,分布疏的叫疏部3. 描述機(jī)械波的物理量:(1) 波長(zhǎng) :兩個(gè)相鄰的. 在振動(dòng)過程中對(duì)平穩(wěn)位置的位移總為相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng)在橫波中,兩個(gè)相鄰波峰(或波谷)間的距離等于波長(zhǎng)在縱波中,兩個(gè)相鄰密部(或疏部)間的距離等于波長(zhǎng)在一個(gè)周期內(nèi)機(jī)械波傳播的距離等

13、于波長(zhǎng)(2) 頻率 f :波的頻率由波源打算,在任何介質(zhì)中頻率不變(3) 波速 v:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)振動(dòng)向外傳播的距離波速與波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系:v=f,波速大小由介質(zhì)打算4. 機(jī)械波的特點(diǎn):(1) 每一質(zhì)點(diǎn)都以它的平穩(wěn)位置為中心做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總為落后于帶動(dòng)它的前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)(2) 波傳播的只為運(yùn)動(dòng)形式(振動(dòng))和振動(dòng)能量,介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載5. 聲波:一切振動(dòng)著發(fā)聲的物體叫聲源聲源的振動(dòng)在介質(zhì)中形成縱波頻率為20hz 到 20000 hz的聲波能引起聽覺頻率低于20 hz 的聲波為次聲波,頻率高于20000 hz 的聲波為超

14、聲波超聲波的應(yīng)用非常廣泛,如聲吶,b 超.探傷儀等聲波在空氣中的傳播速度約為340 m/s,聲波具有反射.干涉.衍射等波的特有現(xiàn)象機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的聯(lián)系和區(qū)分:1有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng),有機(jī)械振動(dòng)不肯定有機(jī)械波,但為, 已經(jīng)形成的波跟波源無關(guān),在波源停止振動(dòng)時(shí)仍會(huì)連續(xù)傳播,直到機(jī)械能耗盡后停止2波速與振速: 波源振動(dòng)幾個(gè)周期,波就向外傳播幾個(gè)波長(zhǎng),這個(gè)比值就表示了波形(或能量)向外平移的速度,即波速在同一勻稱介質(zhì)中波動(dòng)的傳播為勻速的,與波動(dòng)頻率無關(guān)波動(dòng)中各質(zhì)點(diǎn)都在平穩(wěn)位置鄰近做周期性振動(dòng),為變加速運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)并沒沿波的傳播方向隨波遷移要區(qū)分開這兩個(gè)速度;3振動(dòng)圖象和波的圖象:振動(dòng)為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨時(shí)間的

15、推移而出現(xiàn)的現(xiàn)象,波動(dòng)為全部質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來共同出現(xiàn)的現(xiàn)象簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和其引起的簡(jiǎn)諧波的振幅.頻率相同, 二者的圖象有相同的正弦(余弦)曲線外形,但兩圖象為有本質(zhì)區(qū)分的見表:振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象爭(zhēng)論對(duì)象一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向全部質(zhì)點(diǎn)爭(zhēng)論內(nèi)容一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化規(guī)律某時(shí)刻全部質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律圖線物理意義表示一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移 圖線變化隨時(shí)間推移圖象連續(xù),但已有外形不變隨時(shí)間推移,圖象沿傳播方向平移一完整曲線占橫坐標(biāo)距離表示一個(gè)周期表示一個(gè)波長(zhǎng)機(jī)械波的圖象:1. 如下圖所示為一橫波的圖象它反映了在波傳播的過程中,某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的位移在空間的分布簡(jiǎn)諧波的圖象為正弦(或余弦)曲線

16、精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載2. 依據(jù)機(jī)械波的傳播規(guī)律,利用該圖象可以得出以下的判定:(1) 介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振幅a ,波長(zhǎng) 以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移和加速度的方向(2) 已知波速v 和波形,畫出再經(jīng)t時(shí)間的波形圖:平移法:先算出經(jīng) t時(shí)間波傳播的距離 x= v ·,t再把波形沿波的傳播方向平移 x即可由于波動(dòng)圖象的重復(fù)性,如知波長(zhǎng) ,就波形平移 n時(shí)波形不變,當(dāng) x n x 時(shí),可實(shí)行去整 n留零 x 的方法,只需平移 x 即可特殊點(diǎn)法:(如知周期t 就更簡(jiǎn)潔)在波形上找兩特殊點(diǎn),如過平穩(wěn)位置的點(diǎn)和與它相鄰的峰(谷)點(diǎn),先確定這兩點(diǎn)的振動(dòng)方向,再看t=n

17、t+t. 由于經(jīng) nt 波形不變,所以也實(shí)行去整 nt 留零 t 的方法,分別作出兩特殊點(diǎn)經(jīng)t 后的位置,然后按正弦規(guī)律畫出新波形(3) 依據(jù)某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向或依據(jù)波的傳播方向確定某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向:已知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度方向判定波的傳播方向,或與之相反的問題,判定的基本規(guī)律為橫波的形成與傳播的特點(diǎn),常用方法有:上下坡法:沿波的傳播速度的正方向看,“上坡 ”的點(diǎn)向下振動(dòng),“下坡 ”的點(diǎn)向上振動(dòng),簡(jiǎn)稱“上坡下,下坡上 ”圖(甲)所示:同側(cè)法:在波的圖上的某一點(diǎn),沿豎直方向畫出一個(gè)箭頭表示質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向,并設(shè)想在同一點(diǎn)沿水平方向畫個(gè)箭頭表示波的傳播方向,那么這兩個(gè)箭頭總為在曲線的同側(cè)圖乙

18、 所示:頭頭(尾尾)相對(duì)法:在波形圖的波峰(或波谷)上畫出一個(gè)箭頭表示波的傳播方向,波峰(或波谷)兩邊波形上分別畫出兩個(gè)箭頭表示質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,那么這三個(gè)箭頭總為頭頭相對(duì),尾尾相對(duì),如圖(丙) 所示:精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載平移法:將原波形(實(shí)線)沿波的傳播方向平移/4后(虛線),就從原波形中平穩(wěn)位置沿y 軸指向虛線最大位移處的方向,表示原波形中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向圖 丁 所示(4) 已知振幅a 和周期t ,求振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在t時(shí)間內(nèi)的路程和位移:求振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在t時(shí)間內(nèi)的路程和位移,由于牽扯質(zhì)點(diǎn)的初始狀態(tài),用正弦函數(shù)較復(fù)雜,但t如為半周期t/2 的整數(shù)倍就很簡(jiǎn)潔在半周期

19、內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的路程為2a. 如, n=1, 2,3. 就路程 s=2a ·n,其中;當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的初始位移(相對(duì)平穩(wěn)位置)為x 1 x0 時(shí),經(jīng) t/2的奇數(shù)倍時(shí)x 2 x0,經(jīng) t/2 的偶數(shù)倍時(shí)x1 x0 ;(5) 應(yīng)用 x= v ·時(shí)t留意:由于x=n x, t= nt+t,應(yīng)用時(shí)留意波動(dòng)的重復(fù)性;v 有正有負(fù),應(yīng)用時(shí)留意波傳播的雙向性由 x, t求 v 時(shí)留意多解性波的干涉和衍射:1. 波的疊加:幾列波相遇時(shí), 每列波都能夠保持各自的狀態(tài)連續(xù)傳播而不相互干擾只為在重疊的區(qū)域里,任一質(zhì)點(diǎn)的總位移等于各列波分別引起的位移的矢量和2. 衍射:波繞過障礙物連續(xù)傳播的現(xiàn)象產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象

20、的條件為:障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或與波長(zhǎng)相差不多3. 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),使某些區(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)域相互間隔的現(xiàn)象產(chǎn)生穩(wěn)固的千涉現(xiàn)象的必要條件:兩列波的頻率相同精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載4干涉和衍射為波所特有的現(xiàn)象波同時(shí)仍可以發(fā)生反射,如回聲5干涉圖樣:兩列波在空間相遇發(fā)生干涉,其穩(wěn)固的干涉圖樣如下圖所示其中 a 點(diǎn)為兩列波的波峰,相遇點(diǎn)為加強(qiáng)的; 點(diǎn),b 點(diǎn)為波峰和波谷的相遇點(diǎn),為減弱的點(diǎn) 加強(qiáng)的點(diǎn)只為振幅大了,并非任一時(shí)刻的位移都大;減弱的點(diǎn)只為振幅小了,也并非任一時(shí)刻的位 移都最小如兩波源的振動(dòng)步

21、調(diào)一樣,某點(diǎn)到兩波源的距離之差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍,就該點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn);某點(diǎn)到兩波源的距離為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,就該點(diǎn)為減弱點(diǎn)多普勒效應(yīng):由于波源和觀看者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),使觀看者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象,叫做多普勒效應(yīng)當(dāng)波源與觀看者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),假如二者相互接近,觀看者接收到的頻率增大;假如二者遠(yuǎn)離,觀看者接收到的頻率減小多普勒效應(yīng)為全部波動(dòng)過程共有的特點(diǎn)依據(jù)聲波的多普勒效應(yīng)可以測(cè)定車輛行駛的速度;依據(jù)光波的多普勒效應(yīng)可以判定遙遠(yuǎn)天體相對(duì)地球的運(yùn)行速度 精題精講例題 1.如下圖所示為一單擺及其振動(dòng)圖象,由圖回答:(1) 單擺的振幅為 ,頻率為 ,擺長(zhǎng)為 ;一周期內(nèi)位移xf 回.a.ep 最大的時(shí)刻為 解析:由

22、縱坐標(biāo)的最大位移可直接讀取振幅為3 cm. 從橫坐標(biāo)可直接讀取完成一個(gè)全振動(dòng)即一個(gè)完整的正弦曲線所占據(jù)的時(shí)間軸長(zhǎng)度就為周期t=2 s ,進(jìn)而算出頻率,算出擺長(zhǎng)精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載;從圖中看出縱坐標(biāo)有最大值的時(shí)刻為0.5 s 末和 1.5 s 末(2) 如擺球從e 指向 g 為正方向, 為最大擺角,就圖象中o, a , b , c 點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)單擺中的 點(diǎn),一周期內(nèi)加速度為正且減小,并與速度同方向的時(shí)間范疇為 ,勢(shì)能增加且速度為正的時(shí)間范疇為 解析:圖象中o 點(diǎn)位移為零,o 到 a 的過程位移為正,且增大,a 處最大,歷時(shí)四分之一周期, 明顯擺球?yàn)閺钠椒€(wěn)位

23、置e 起振并向g 方向運(yùn)動(dòng)的, 所以 o 對(duì)應(yīng) e,a 對(duì)應(yīng) g. a 到 b 的過程分析方法相同,因而o, a , b , c 對(duì)應(yīng) e , g, e ,f 點(diǎn)搖擺中e.f 間加速度為正,且靠近平穩(wěn)位置過程中加速度逐步減小,所以為從f 向 e 的運(yùn)動(dòng)過程,在圖象中為c 到 d 的過程,時(shí)間范疇為1.5 2.0s 間擺球遠(yuǎn)離平穩(wěn)位置勢(shì)能增加,即從e 向兩側(cè)搖擺,而速度為正,明顯為從e 向 g 的過程,在圖象中為從o 到 a 的過程,時(shí)間范疇為0 0.5s 間(3) 單擺擺球多次通過同一位置時(shí),以下物理量變化的為()a. 位移b.速度c.加速度d. 動(dòng)量e.動(dòng)能f.擺線張力解析:過同一位置,位移

24、.回復(fù)力和加速度不變;由機(jī)械能守恒知,動(dòng)能不變,速率也不變,擺線張力也不變;相鄰兩次過同一點(diǎn),速度方向轉(zhuǎn)變,從而動(dòng)量方向也轉(zhuǎn)變,應(yīng)選 bd.假如有愛好的話,可以分析一下,當(dāng)回復(fù)力由小變大時(shí),上述哪些物理量的數(shù)值為變小的?(4) 在懸點(diǎn)正下方o'處有一光滑水平細(xì)釘可攔住擺線,且,就單擺周期為 s. 比較釘擋繩前后瞬時(shí)擺線的張力解析:放釘后轉(zhuǎn)變了擺長(zhǎng),因此單擺周期應(yīng)分成釘左側(cè)的半個(gè)周期,前已求出擺長(zhǎng)為1 m ,所以;釘右側(cè)的半個(gè)周期,所以 t=t 左 t 右=1.5 s.精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載由受力分析得,張力,由于釘擋繩前后瞬時(shí)擺球速度不變,球的重

25、力不變,擋后擺線長(zhǎng)為擋前的1/4 ,所以擋后繩的張力變大(5) 如單擺擺球在最大位移處擺線斷了,此后擺球做什么運(yùn)動(dòng)?如在擺球過平穩(wěn)位置時(shí)擺線斷了,擺球又做什么運(yùn)動(dòng)?解析:?jiǎn)栴}的關(guān)鍵要分析在線斷的瞬時(shí),擺球所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情形在最大位移處線斷,此時(shí)球的速度為零,只受重力作用,所以做自由落體運(yùn)動(dòng)在平穩(wěn)位置處線斷,此時(shí)球有最大水平 速度,又只受重力,所以球做平拋運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評(píng):針對(duì)本部分的高考題主要為中.低檔題, 在學(xué)習(xí)過程中要把全部精力放在基本概念和基本規(guī)律的懂得和應(yīng)用上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,其各物理;量的變化情形具有周期性和對(duì)稱性,在解題過程中要善于利用這些特點(diǎn)例題 2.在下圖中, 幾個(gè)相同的單擺處在

26、不同的條件下,關(guān)于它們的周期的關(guān)系,以下判定正確選項(xiàng)()a. t 1 t 2 t 3 t 4; b. t 1 t 2 t 3 t 4; c. t 1 t 2 t 3 t 4; d. t 1 t 2 t 3 t 4解析:?jiǎn)螖[周期與重力加速度有關(guān),由重力沿運(yùn)動(dòng)方向的分力供應(yīng)回復(fù)力當(dāng)單擺處于1圖所示 的條件下時(shí),擺球偏離平穩(wěn)位置后,為重力平行斜面的重量mgsin 沿切向的重量供應(yīng)回復(fù)力, 在圖示的條件下,回復(fù)力相對(duì)豎直放置的單擺的回復(fù)力減小,加速運(yùn)動(dòng)的加速度減小,回到平穩(wěn)位置的時(shí)間變長(zhǎng),即周期t 變大,所以圖1 中的單擺的周期大于豎直放置單擺的周期此時(shí)對(duì)于 2 圖所示的條件,帶正電的擺球在振動(dòng)過程中

27、要受到天花板上帶正電小球斥力,但兩球間的斥力與運(yùn)動(dòng)的方向總為垂直,不影響回復(fù)力,故單擺的周期不變,與3 圖所示的單擺周精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載期相同即對(duì)于 4 圖所示的條件下,單擺在升降機(jī)內(nèi),與升降機(jī)一起做加速上升的運(yùn)動(dòng),擺球在該升降機(jī)中為超重的,相當(dāng)于擺球的重力增大,沿?fù)u擺方向重量也增大,也就為回復(fù)力增大,擺球回到相對(duì)平穩(wěn)的位置時(shí)間變短,故周期變小此時(shí)綜上所述,c 選項(xiàng)正確點(diǎn)評(píng):?jiǎn)螖[周期公式為本單元的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容,且簡(jiǎn)潔和萬有引力.電場(chǎng). 超重.失重等學(xué)問結(jié)合 進(jìn)行學(xué)科內(nèi)綜合學(xué)問的考查同一單擺, 在同一地點(diǎn), 但在不同的條件下,其周期也不肯定相同要留意,

28、 單擺在振動(dòng)的過程中,能影響單擺振動(dòng)的周期的因素,肯定為影響了單擺在振動(dòng)過程中的回復(fù)力,這為判定單擺周期為否變化的唯獨(dú)原就;拓展 1:光滑斜面傾角為,斜面上有一輛掛有單擺的小車,如下列圖,在小車下滑過程中單擺同時(shí)搖擺,已知擺長(zhǎng)為l ,求單擺的振動(dòng)周期解析:?jiǎn)螖[處于失重狀態(tài),當(dāng)單擺與小車相對(duì)靜止加速下滑時(shí),懸線拉力為f mgcos,故單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的等效加速度g gcos,故振動(dòng)周期拓展 2:20xx年廣東 有人利用安裝在氣球載人艙內(nèi)的單擺來確定氣球的高度,已知該單擺在海平面處的周期為t 0,當(dāng)氣球停在某一高度時(shí),測(cè)得該單擺周期為t ,求該氣球此時(shí)離海平面的高度 h.(把地球看作質(zhì)量勻稱分布的

29、半徑為r 的球體)解析:依據(jù)單擺周期公式和精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載其中 l 為單擺長(zhǎng)度,g0 和 g 分別為兩地點(diǎn)的重力加速度依據(jù)萬有引力公式得和其中 g 為引力常量,m 為地球質(zhì)量由以上各式解得例題 3.20xx年江蘇, 7一彈簧振子沿x 軸振動(dòng),振幅為4 cm ,振子的平穩(wěn)位置位于x 軸上的 0點(diǎn)下圖中的a, b, c, d 為四個(gè)不同的振動(dòng)狀態(tài):黑點(diǎn)表示振子的位置,黑點(diǎn)上的箭頭表示運(yùn)動(dòng)的方向下圖給出的四條振動(dòng)圖線,可用于表示振子的振動(dòng)圖象()a. 如規(guī)定狀態(tài)a 時(shí) t=0 ,就圖象為b. 如規(guī)定狀態(tài)b 時(shí) t=0 ,就圖象為c. 如規(guī)定狀態(tài)c 時(shí) t

30、=0,就圖象為d. 如規(guī)定狀態(tài)d 時(shí) t=0,就圖象為解析:狀態(tài) a 時(shí),振子正從位移為3 cm 處向正方向運(yùn)動(dòng),如從該時(shí)刻開頭計(jì)時(shí),其位移時(shí)間圖 象應(yīng)為,即選項(xiàng)a 正確;狀態(tài)b 時(shí),振子正由位移為2 cm 處向平穩(wěn)位置移動(dòng),如從今時(shí)開頭計(jì)時(shí), t=0 時(shí),振子位移應(yīng)為2 cm ,圖象均不能反映其運(yùn)動(dòng)規(guī)律類似的分析可知選項(xiàng)d 也為正確的點(diǎn)評(píng):圖象可直觀. 形象地反映某一物理量隨另一物理量變化的規(guī)律, 因此物理上常用圖象描述某些物理量的變化規(guī)律 但同一物理量的規(guī)律變化圖象并不為一成不變的, 如振動(dòng)物體的位移時(shí)間圖象的外形為由開頭計(jì)時(shí)的時(shí)刻和正方向的選取共同打算的 因此, 熟悉物理圖象要熟悉其本質(zhì)

31、,懂得其物理意義,而不能只死記其形式或外形例題 4.精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),周期為t ,就正確的說法為()精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載a. 如 t 時(shí)刻和 t+ t時(shí)b. 如 t 時(shí)刻和 t+ t時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等,方向相同,就t肯定等于t 的整數(shù)倍刻振子運(yùn)動(dòng)速度的大小相等,方向相反, 就 t肯定等于t/2 的整數(shù)倍精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載c. 如 t= t ,就在 t 時(shí)刻和 t+ t時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度肯定相等精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 -

32、 - - 歡迎下載d. 如 t= t/2,就在 t 時(shí)刻和 t+ t時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度肯定相等精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載解析:彈簧振子的運(yùn)動(dòng)具有周期性和對(duì)稱性,因而很簡(jiǎn)潔想到振子在振動(dòng)過程中一些物理量的大小相等,方向相同,為周期性顯現(xiàn)的;而經(jīng)過半個(gè)周期后一些物理量就為大小相等,方向相反但為上面想法的逆命題為否成立呢?即振子在振動(dòng)過程中一些物理量前后兩次大小相等,方向相同,肯定為經(jīng)過了一個(gè)周期的時(shí)間;一些物理量前后兩次大小相等,方向相反,肯定為經(jīng)過了半個(gè)周期的時(shí)間假如我們挑選開頭計(jì)時(shí)的位置不為振子的平穩(wěn)位置或左.右最大位移處,就結(jié)果就顯而易見了解法一(示意圖法):如下圖為一個(gè)彈簧

33、振子的示意圖,o 為平穩(wěn)位置,b , c 為兩側(cè)最大位移處,d 為 c, o 間任意位置對(duì)于 a 選項(xiàng),當(dāng)振子由d 運(yùn)動(dòng)到 b 再回到d,振子兩次在d 處位移大小.方向都相同,所經(jīng)受的時(shí)間明顯不為t , a 選項(xiàng)錯(cuò)對(duì)于 b 選項(xiàng),當(dāng)振子由d 運(yùn)動(dòng)到 b 再回到d ,振子兩次在d 處運(yùn)動(dòng)速度大小相等,方向相反,但經(jīng)過的時(shí)間不為t/2 可見選項(xiàng)b 錯(cuò)由于振子的運(yùn)動(dòng)具有周期性,明顯加速度也為如此,選項(xiàng)c 正確對(duì)于選項(xiàng)d ,振子由b 經(jīng)過 o 運(yùn)動(dòng)到 c 時(shí),經(jīng)過的時(shí)間為t/2 ,但在 b , c 兩處彈簧長(zhǎng)度不等,選項(xiàng)d 錯(cuò)正確答案選c.解法二(圖象法):此題也可利用彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象來解如下

34、圖所示,精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載圖中 a 點(diǎn)與 b .e.f.i 等點(diǎn)的振動(dòng)位移大小相等,方向相同由圖可見,a 點(diǎn)與 e.i 等點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻差為t 或 t 的整數(shù)倍; a 點(diǎn)與 b, f 等點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻差不為t 或 t 的整數(shù)倍,因此選項(xiàng) a 不正確用同樣的方法很簡(jiǎn)潔判定出選項(xiàng)b , d 也不正確故只有選項(xiàng)c 正確點(diǎn)評(píng):比較兩時(shí)刻的振動(dòng)情形或依據(jù)兩時(shí)刻的振動(dòng)情形確定兩時(shí)刻間的時(shí)間間隔跟周期的關(guān)系時(shí),借助振動(dòng)圖象可以較便利而精確地作出判定例題 5.一質(zhì)點(diǎn)在平穩(wěn)位置o 鄰近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),從它經(jīng)過平穩(wěn)位置起開頭計(jì)時(shí),經(jīng)0.13 s 質(zhì)點(diǎn)第一次通過 m 點(diǎn),再經(jīng)0.

35、1 s 其次次通過m 點(diǎn),就質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期的可能值為多大?解析:將物理過程模型化,畫出詳細(xì)的圖景如下圖7-1-8 所示 設(shè)質(zhì)點(diǎn)從平穩(wěn)位置o 向右運(yùn)動(dòng)到m 點(diǎn),那么質(zhì)點(diǎn)從o 到 m 運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.13 s,再由m 經(jīng)最右端a 返回 m 經(jīng)受時(shí)間為0.1 s;如圖 7-1-9 所示另有一種可能就為m 點(diǎn)在 o 點(diǎn)左方,如圖7-1-10 所示,質(zhì)點(diǎn)由o 點(diǎn)經(jīng)最右方a 點(diǎn)后向左經(jīng)過 o 點(diǎn)到達(dá) m 點(diǎn)歷時(shí) 0.13 s,再由 m 向左經(jīng)最左端a點(diǎn)返回 m 歷時(shí) 0.1 s.依據(jù)以上分析,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期共存在兩種可能性如圖 7-1-9 所示,可以看出oma歷時(shí) 0.18 s,依據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,可得到 t

36、 1 4×0.18 s=0.72 s.另一種可能如圖7-1-10 所示,由 oam歷時(shí) t1 0.13 s,由 ma 歷時(shí) t2 0.05s.設(shè) mo歷時(shí) t,就 4(t t2) t1 2t 2t ,解得 t 0.01 s,就 t 2 4( t+ t2) 0.24s所以周期的可能值為0.72 s 和 0.24 s.點(diǎn)評(píng):(1) 此題涉及的學(xué)問有:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)周期.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性(2) 此題的關(guān)鍵為:分析周期性,弄清物理圖景,判定各種可能性(3) 解題方法:將物理過程模型化.分段分析.爭(zhēng)論例題 6.精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載一列簡(jiǎn)諧橫波在t1= 0 時(shí)

37、刻波形如下圖所示,傳播方向向左;當(dāng)t2 0.7 s 時(shí), p 點(diǎn)其次次顯現(xiàn)波峰, q 點(diǎn)坐標(biāo)為(7, 0),就以下判定中正確選項(xiàng)()a. t 3=1.26 s 末, q 點(diǎn)第一次顯現(xiàn)波峰b. t 4=0.9 s 末,q 點(diǎn)第一次顯現(xiàn)波峰c質(zhì)點(diǎn)q 位于波峰時(shí),質(zhì)點(diǎn)p 處于波谷d. p , q 兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向始終相反解析:由波形圖的物理意義知,t=0 時(shí),質(zhì)點(diǎn)p 正經(jīng)平穩(wěn)位置向波谷方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)周期恰好第一次運(yùn)動(dòng)至波峰處,經(jīng)周期恰好其次次顯現(xiàn)波峰,所以 0.7 s,t=0.4 s. 又由圖知波長(zhǎng)=4m,所以.離 q 點(diǎn)最近的波峰距q9 m ,所以波峰第一次傳至q 點(diǎn)歷時(shí),可見選項(xiàng)a錯(cuò) b 對(duì)又 p.

38、q 兩點(diǎn)相距spq=10 m=2.5,為半波長(zhǎng)的5 倍,故 p,q 兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)恰好相反,所以選項(xiàng) cd 正確點(diǎn)評(píng):在波動(dòng)過程中,在波的傳播方向上,相距波長(zhǎng)整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)相同,相距半波長(zhǎng)奇數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)相反這為一個(gè)重要的結(jié)論,必需熟記 另外, 將質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的非勻速運(yùn)動(dòng)(變加速運(yùn)動(dòng)) 問題轉(zhuǎn)化為波形圖的勻速運(yùn)動(dòng)問題,為此題解法中的一個(gè)突出技巧,也應(yīng)懂得并把握例題 7.如下圖中的實(shí)線為某時(shí)刻的波形圖象,虛線為經(jīng)過0.2s 時(shí)的波形圖象精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載1 假定波向左傳播,求它傳播的可能距離 2 如這列波向右傳播,求它的最大周期3 假定波速為3

39、5m/s,求波的傳播方向解析:(1) 向左傳播時(shí)傳播的距離為( n 0.1.2.)可能值有3m , 7m, 11m (2) 依據(jù)得:;,在全部可能的周期中,當(dāng) n=0 時(shí)最大, 故 t m = 0.8s.(3) 波在 0.2s 傳播的距離s=vt=7m ,等于個(gè)波長(zhǎng),故可判得波向左傳播點(diǎn)評(píng):由不同時(shí)刻的波形圖來確定波的周期與由不同的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象確定波長(zhǎng)可以說為異曲同工之妙 均由于波動(dòng)的周期性特點(diǎn)導(dǎo)致周期和波長(zhǎng)的值往往不為唯獨(dú)的(除了有條件制約之外),這兩個(gè)物理量不為唯獨(dú),進(jìn)而導(dǎo)致波速不為唯獨(dú)的求解波的問題時(shí),肯定要留意由于波的傳播方向不明確和波形圖的空間重復(fù)性引起的多解,防止漏解拓展:( 2

40、0xx 年全國理綜三,16)一簡(jiǎn)諧波在下圖中x 軸上傳播,實(shí)線和虛線分別為t1 和 t2 時(shí)刻的波形圖,已知t2 t1 = 1.0s. 由圖判定以下哪一個(gè)波速為不行能的()a. 1 m/sb. 3 m/sc. 5 m/sd. 10 m/s精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載答案: d提示:求解波的問題時(shí),肯定要留意由于波的傳播方向不明確和波形圖的空間重復(fù)性引起的多解,防止漏解例題 8.下圖表示兩列相干水波的疊加情形,圖中的實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,設(shè)兩列波的振幅均為 5cm ,且圖示的范疇內(nèi)振幅不變,波速和波長(zhǎng)分別為1m/s 和 0.5m ,c 點(diǎn)為 be 連線的中

41、點(diǎn),以下說法正確選項(xiàng)()a. c .e 兩點(diǎn)都保持靜止不動(dòng)b. 圖示時(shí)刻a, b 兩點(diǎn)的豎直高度差為20cmc. 圖示時(shí)刻c 點(diǎn)正處在平穩(wěn)位置且向水面上運(yùn)動(dòng)d. 從圖示的時(shí)刻起經(jīng)0.25s, b 點(diǎn)通過的路程為20cm解析:由波的干涉學(xué)問可知圖中加強(qiáng)區(qū)為質(zhì)點(diǎn)a .b .e 的連線處,減弱區(qū)為過d .f 的連線處和過 p.q 的連線處明顯,c, e 兩點(diǎn)為振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn),不行能靜止.a , b 在圖示的時(shí)刻,a 在波峰, b 在波谷,它們振動(dòng)為加強(qiáng)的,振幅均為兩列波的振幅之和,均為10cm ,此時(shí)的高度差為 20cm ,b 選項(xiàng)正確a , b, c, e 均在振動(dòng)加強(qiáng)處,且在同一條直線上,由上圖可

42、知波為由 e 處向 a 處傳播,在圖示時(shí)刻這些質(zhì)點(diǎn)的波形圖如下圖所示,由圖可知c 點(diǎn)向水面(上方表示 水面)運(yùn)動(dòng),c 選項(xiàng)正確波的周期t=/v 0.5s,0.25s=0.5t ,在半個(gè)周期內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的路程為振幅的2 倍,所以振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) b 的路程為20cm , d 選項(xiàng)正確綜上所述,b , c, d 三選項(xiàng)正確點(diǎn)評(píng):關(guān)于波的干涉,要正確懂得穩(wěn)固的干涉圖樣為表示加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的相對(duì)穩(wěn)固,但為加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)仍為在做振動(dòng),發(fā)生變化的為振幅增大和減小的區(qū)分,而且波形圖沿著波的傳播方向在 推動(dòng)要能懂得到這種程度,對(duì)于波干涉問題的處理就不會(huì)顯現(xiàn)錯(cuò)誤精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下

43、載拓展:如下圖所示,s1,s2 為兩個(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),以下說法中正確的有()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)既不為最強(qiáng)也不為最弱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 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終為最弱的,b, c,d 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終為最強(qiáng)的d. 再過 t/4 后的時(shí)刻a, b, c 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平穩(wěn)位置,因此振動(dòng)最弱答案: bc提示: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),這不難懂得但為d 既不為波峰和波峰疊加,又

44、不為波谷和波谷疊加,如何判定其振動(dòng)強(qiáng)弱?由于s1 , s2 為兩個(gè)相干波源且它們振動(dòng)同步,所以某點(diǎn)到兩波源的路程之差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí),該點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng),從圖中可以看出,d 為 s1 .s2連線的中垂線上的一點(diǎn),到s1.s2 的距離相等,所以必定為振動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量為振幅,而振幅不為位移每個(gè)質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)過程中的位移為在不斷轉(zhuǎn)變的,但振幅為保持不變的,所以振動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)無論處于波峰仍為波谷,振動(dòng)始終為最強(qiáng)的說明:正確懂得振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的意義,并弄清晰振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)的空間分布規(guī)律,為爭(zhēng)論此類問題的關(guān)鍵例題 9.一列簡(jiǎn)諧波沿x 軸方向傳播, 已知 x 軸上 x 1 0 和 x 2 1m

45、 兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線分別如圖ab所示,就此波的傳播速度?精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載解析: 3由所給出的振動(dòng)的圖像知周期t 4×10s 由圖像仍可知t=0 時(shí)刻, x=0 的質(zhì)點(diǎn)p 在正最大 位移處, x=1 的質(zhì)點(diǎn) q 在平穩(wěn)位置向y 軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),所以當(dāng)簡(jiǎn)諧波沿x 軸正向傳播時(shí)p.q 間距離為,當(dāng)波沿x 軸負(fù)方向傳播時(shí),p.q 間距離為,由于,所以同理由于,所以因此可得:波沿 x 軸正向傳播時(shí)的波速:, n =0 , 1, 2波沿 x 軸負(fù)向傳播時(shí)的波速:, n =0 , 1, 2點(diǎn)評(píng):波在傳播過程中,依據(jù)波的周期性,由于波長(zhǎng).周期和傳播方向的不

46、確定,使得傳播速度具有多解性拓展:一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播,在這條直線上相距d=1.8 m 的 a ,b 兩點(diǎn)振動(dòng)圖象分別如下圖中的甲.乙所示已知波長(zhǎng)符合 0.5 m< <1.0 m求. 這列波的波速v.答案:v 1=0.72 m/s , v2 0.51 m/s.例題 10.繩中有一列橫波沿x 軸傳播,如下圖所示,a, b 為繩上兩點(diǎn),當(dāng)a 點(diǎn)振動(dòng)到最高a 時(shí), b點(diǎn)恰好經(jīng)過平穩(wěn)位置向上運(yùn)動(dòng),試在圖上a, b 間畫出兩個(gè)波形分別表示:(1) 沿 x 軸正方向傳播波長(zhǎng)最長(zhǎng)的波(2) 沿 x 軸負(fù)方向傳播波長(zhǎng)最長(zhǎng)的波精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載解析:當(dāng)波具有最長(zhǎng)波長(zhǎng)時(shí), a,b 間的距離不到一個(gè)波長(zhǎng), 所以 a,b 間的波形圖線只有兩種可能, 如下圖 由于 b 點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng), 故可判出當(dāng)波沿正方向傳播時(shí)的波形為, 當(dāng)波沿負(fù)方向傳播時(shí)的波形為點(diǎn)評(píng):在解決關(guān)于波的圖象問題時(shí),應(yīng)留意:(1) 波傳播方向的雙向性,在題目未給出傳播方向時(shí),要考慮到波可沿x 軸的正向或負(fù)向傳播的兩種可能性(2) 波圖象的重復(fù)性,相隔時(shí)間為周期整數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻的波形相同從而使題目的解答顯現(xiàn)多解的可能 反饋練習(xí)一.挑選題1下圖為一彈簧振子的振動(dòng)圖象,由

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