高考第一轮复习之十文档格式.docx
- 文档编号:15744874
- 上传时间:2022-11-15
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:327.77KB
高考第一轮复习之十文档格式.docx
《高考第一轮复习之十文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考第一轮复习之十文档格式.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
质点振动方向与波的传播方向相互平行的叫纵波。
(4)波的特点:
机械波传播的只是质点振动的形式和能量,质点本身并不随波的传播而迁移;
机械波的传播过程实际上是离波源泉近的质点带动离波源远的质点依次参加振动;
正因为波的形成实际上是从波源开始依次带动介质中的各个质点参加振动,所以一方面参加振动的各质点的振动周期,振动频率都与波源质点相同,另一方面各质点参加振动的起始时刻随着与波源的距离依次滞后。
2、波的图象(以简谐波为例)
(1)形状:
波的图象的形状是如图-1所示的正弦曲线。
x
r
O
图-1
(2)意义:
波的图象反映的是波的传播过程中某一时刻各个质点相对于各自的平衡位置的位移情况:
(3)作用:
利用波的图象通常可以解决如下问题:
①从图象中可以看出波长
;
②从图象中可以看出各质点振动的振幅A;
③从图象中可以看出该时刻各质点偏离平衡位置的位移情况;
④从图象中可以间接地比较各质点在该时刻的振动速度、动能、热能、回复力、加速度等量的大小;
⑤如波的传播方向已知,则还可以由图象判断各质点该时刻的振动方向以及下一时刻的波形;
⑥如波的传播速度大小书籍,更可利用图象所得的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率;
⑦波的图象与振动图象的比较;
简谐运动的振图象
机械波的波动图象
图象
函数关系
一个质点做简谐运动时,它的位置x随时间
t变化的关系
在某一时刻某一直线上各个质点的位置所形成的图象(横波)
坐标
横轴
一个质点振动的时间
各质点平衡位置距坐标原点的位置(距离)
纵轴
一个质点不同时刻相对平衡位置的位移
各质点相对各自平衡位置的位移
形状
正弦函数或余弦函数的图象
由图象可直观得到的数据
周期T
振幅A
波长
波峰及波谷的位置
图象上某一点的意义
在某时刻(横轴坐标)做简谐运动的物体相对平衡位置的位移(纵轴坐标)
在某时刻,距坐标原点的距离一定(横轴坐标)的该质点的位移(纵坐标)
3、波的特有现象
(1)波的叠加原理(独立传播原理)
几列波相遇时能够保持各自的状态而不互相干扰,在几列波重叠的区域里,任何一个质点的总位移,都等于这几列波分别引起的位移的矢量和。
(2)波的衍射:
波绕过障碍物的现象
能够发生明显衍射的条件是:
障碍物或孔的尺寸比波长小,或者跟波长相差不大。
(3)波的干涉:
频率相同的两列波叠加发生干涉现象,则介质中某点P的振动是加强或是减弱,取决于该点到达两波源的距离之差:
若距离之差恰等于半波长的偶(奇)数倍,则P处的质点振动必然是加强(减弱)的。
4、多普勒效应
由于波源和面容者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象,叫做多普勒效应。
频率为f的波源向着观察者运动时,观察者感受到的频率f1>
f2;
频率为f的波源远离观察者运动时,观察者感受到的频率f2<
f。
三、典型例题
例1:
一列横波沿直线传播,某时刻的波形如图-2所示,质点A的平衡位置与坐标原点O相距0.5m,此时质点A沿正方向运动,再经0.02s第一次到达最大位移。
由此可知:
A、这列波的波长为1m
B、这列波的频率为100Hz
C、这列波的波速为25m/s
D、这列波向右传播图-2
分析:
由A点坐标结合波的图象可得波长;
由A点运动到最大位移所历时间可得周期;
由波长、周期、波速关系可得波速;
由波形成过程的本质可得振动方向与传播方向关系。
解:
由于A点距O点0.5m,所以波长为
由于质点A再经0.02s第一次到达最大位移,所以周期为
T=0.08s
由于v=
T,所以波速为
传播方向的“双向性”特点。
解答:
由振动图象可知:
周期为T=0.4s
由波的图象又可知:
波长为
于是可得波速为
在△t=t’-t=0.5s内,波的传播距离为△x=v△t=5m
考虑到波的传播方向的“双向性”特征知:
当波沿x轴正方向传播,t’时刻波形应如图15-5中的C图所示;
当波沿x轴反方向传播,t’时刻波形应如图15-5中
v=1.25m/s
由于波的形成实际上是波源质量依次带动后面的质量参与振动,而质点A此时是向上振动,可见它是被左侧质点所带动,即波是向右传播的。
综上所述此例应选A、D。
例2、已知平面简谐在x轴上传播,原点O的振动图线如图-3所示,t时刻的波形图线如-4所示,则t’=t+0.5s时刻的波形图线可能是图-5中哪几个。
分析:
由振动图象得周期,由波的图象得波长,在此基础上得波速,另外注意到波的D图所示,即:
此例应选C、D。
图-3图-4
图-5图-6
例3、如图-6所示,在同一均匀媒质中有S1、S2两个波源,这个波源的频率、振动方向均相同,且振动的步调完全一致,S1、S2之间相距两个波长,D点为S1、S2连线中点,今以D点为圆心,以R=DS1为半径画圆,问在该圆周上(S1、S2两波源除外)共有几个加强点?
干涉强、弱区的判断方法有两种:
(1)在波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇处是干涉加强区;
在波峰与波谷相遇或波谷
与波峰相遇处是干涉减弱区。
(2)与相同波源的距离差为半波长的偶数倍处是干涉加强区;
与相同波源的距离差为半波长的奇数倍处是干涉减弱区。
由干涉强、弱的第二种判断方法可知,干涉加强区的集合实际上是以两波源所在处为焦点的双曲线簇。
由此不难判断:
以波源边线为直径的贺周上分布看,到两波源距离差等于0的两个加强是D1、D2;
到两波源距离差等于
的四个加强是A1、A2、C1、C2。
即:
除两波源外,圆周上振动加强是共有六个。
例4:
一机车汽笛频率为650Hz,机车以v=15m/s的速度观察者驶来,设空气中的声速是V=340m/s,观察者听到的声音频率为多少?
机车静止时,汽笛声的波长为
,由于机车(波源)向观察者运动,波长应减小vT,则单位时间内通过观察者的波数变为
即观察者听到的声音频率变大了,音调变高了。
由于波源与观察者间的相对运动,使得单位时间内观察者所感受到的完整波形的个数发生变化,这就使得感受到的频率发生变化。
单元检测
一、选择题
1、一列简谐横波波沿x轴正方向传播,在t=0时刻波形如图15-7所示。
已知这列波在P点依次出现两个波峰的时间间隔为0.4s,以下说法正确的是()
A、这列波的波长是5m
B、这列波的速度是10m/s
C、质点Q需要再经过0.7s,才能第一次到达波峰处
D、质点Q达到波峰时,质点P也恰好达到波峰处
2、图-8为一列横波的波形图,波的传播方向为x轴正方向,由图可知()
A、该时刻处于x=0.1m的质点,速度最大,加速度为零
B、经过3/4周期后,处于x=0.4m质点的速度最大,方向为正
C、经过3/4周期后,处于x=0.1m的质点将运动到x=0.4处
D、在相同的时间内,各质点运动的路程都相等
3、一列波沿x轴正方向传播,波长为
,波的振幅为A,波速为v,某时刻波形如图-9所示,经过
时,正确的说法是()
A、波传播的距离为
B、质点P完成了5次全振动
C、质点P此时正向y轴正方向运动D、质点P运动的路程为5A
4、呈水平状态的弹性绳,左端在竖直方向做周期为0.4s的简谐运动,在t=0时左端开始向上振动,则在t=0.5s时,绳上的波可能是图10中的()
图-10
图-7图-8图-9图-11
5、一列横波在x轴上传播,t(s)与(t+0.4)(s)在x轴上-3m~3m的敬意内的波形图如图15-11所示,由图可知()
A、该波最大波速为10m/s
B、质点振动周期的最大值为0.4s
C、(t+0.2)s时,x=3m的质点位移为零
D、若波沿+x方向传播,各质点刚开始振动时的方向向上
6、一列沿x方向传播的横波,其振幅为A,波长为
,某一时刻波的图象如图-12所示。
在该时刻某质点的坐标为(
,0),经过四分之一周期后,该质点的坐标为()
A、
,0B、
、-AC、
、AD、
、A
7、一列横波沿水平方向传播,某一时刻的波形如-13所示,则图中a,b,c,d四点在此时刻具有相同运动方向的是()
A、a和cB、a和dC、b和cD、b和d
图-12图-13
8、一列振幅为0.1cm,波速为4m/s的横波沿直线传播,在某时刻传至该直线上相距4m的S、P两点中一点,然后又传到另一点。
已知波传播过程中的某一段时间内,S质点通过的路程为8cm,P质点通过的路程为4cm。
则该波的传播方向及频率可能为()
A、由S向P,f=10HzB、由S向P,f=20Hz
C、由P向S,f=10HzD、由P向S,f=20Hz
9、对于波长为100m的声波,下列说法正确的是()
A、在同一介质中,该声波比波长20m的声波传播得快
B、该声波不能被人听见
C、该声波波长太长,不能产生衍射现象
D、该声波不能产生反射
10、超声波是指频率为20000Hz以上的高频弹性波,次声波是指频率低于20Hz的低频弹性波。
已知人体内脏器官的振荡频率为4~18Hz。
在强度较大且强度相同的情况下,对人体伤害最大的是()
A、声波B、超声波
C、次声波D、它们对人体的伤害是相同的
11、一列简谐横波在某时刻的波形如图6中实线所示,经2.0s后波形如图-14中虚线所示,则该波的波速和频率可能是()
A、v为1.5m/sB、v为6.5m/sC、f为2.5HzD、f为1.5Hz
12、如图15-15为波源开始振动后经过一个周期的波形图,设介质中质点振动周期为T,则下面说法中正确的是()
A、若点M为波源,则M开始振动的方向向下
B、若点N为波源,则点P已振动了
C、若点M为波源,则点P已振动了
D、若点N为波源,则该时刻质点P动能最大
图-14图-15图-16
13、一列简谐波某时刻的波形如图15-16所示,乙图表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图象。
则()
A、若波沿x轴正向传播,图乙为a点的振动图象
B、若波沿x轴正方向传播,图乙为b点的振动图象
C、若波沿x轴负向传播,图乙为c点的振动图象
D、若波沿x轴负向传播,图乙为d点的振动图象
14、在介质中波的传播方向上有两个质点P和Q,它们的平衡位置相距1.4m,且大于一个波长,介质中波速为2.0m/s,P和Q的振动图线如图-17所示,则各质点振动的周期可能是()
A、0.70sB、0.56sC、0.40sD、0.60s
图-17图-18
15、如图-18所示为一列简谐横波沿x轴传播,在某时刻的波形图线,质点P在该时刻的速度v,经过0.1s该质点的速度仍为v,再经过0.1s该质点的速度大小等于v的大小而方向与v方向相反,关于波的传播方向与
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 第一轮 复习