湖南省江華一中高三物理一輪復(fù)習(xí) 機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波課件

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1、一、復(fù)習(xí)內(nèi)容及課時(shí)安排一、復(fù)習(xí)內(nèi)容及課時(shí)安排（一）、（一）、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像及描述的物理量簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像及描述的物理量 2 （二）、（二）、單擺、單擺、受迫振動(dòng)及共振受迫振動(dòng)及共振 1（三）、（三）、機(jī)械波及圖象機(jī)械波及圖象 3（四）、（四）、波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng)波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng) 2（五）、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定重力加速度（五）、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定重力加速度 1（六）、單元測(cè)驗(yàn)和試卷講評(píng)（六）、單元測(cè)驗(yàn)和試卷講評(píng) 2二、目的要求：二、目的要求：理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)和波的傳播過(guò)程中各物理量變化的規(guī)律特點(diǎn)理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)和波的傳播過(guò)程中各物理量變化的規(guī)律特點(diǎn),掌握掌握單擺模型的有關(guān)計(jì)算，能利用橫波的傳播

2、規(guī)律和波的圖象進(jìn)行單擺模型的有關(guān)計(jì)算，能利用橫波的傳播規(guī)律和波的圖象進(jìn)行綜合分析綜合分析第十一章第十一章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波機(jī)械波三、教學(xué)重點(diǎn)三、教學(xué)重點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和波的傳播的規(guī)律簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和波的傳播的規(guī)律 四、教學(xué)難點(diǎn)四、教學(xué)難點(diǎn)對(duì)振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象的理解及應(yīng)用對(duì)振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象的理解及應(yīng)用 五、高考命題趨向五、高考命題趨向根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像和波動(dòng)圖像考查位移、速度、加速度的周期根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像和波動(dòng)圖像考查位移、速度、加速度的周期性變化規(guī)律，單擺周期公式與萬(wàn)有引力知識(shí)的綜合應(yīng)用，機(jī)械波性變化規(guī)律，單擺周期公式與萬(wàn)有引力知識(shí)的綜合應(yīng)用，機(jī)械波的形成特點(diǎn)、傳播特點(diǎn)、多解問題，波的疊加、干涉

3、，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的形成特點(diǎn)、傳播特點(diǎn)、多解問題，波的疊加、干涉，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像的綜合應(yīng)用等知識(shí)在高考中出現(xiàn)的頻率很高，有圖像與波動(dòng)圖像的綜合應(yīng)用等知識(shí)在高考中出現(xiàn)的頻率很高，有時(shí)難度也很大；其中振動(dòng)與波動(dòng)的結(jié)合問題是高考出題的一個(gè)重時(shí)難度也很大；其中振動(dòng)與波動(dòng)的結(jié)合問題是高考出題的一個(gè)重要方向。要方向。而共振、波的疊加、干涉、衍射等問題都曾在高考中出現(xiàn)，只有而共振、波的疊加、干涉、衍射等問題都曾在高考中出現(xiàn)，只有振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化、多普勒效應(yīng)在高考中出現(xiàn)次數(shù)相對(duì)較少，是考振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化、多普勒效應(yīng)在高考中出現(xiàn)次數(shù)相對(duì)較少，是考查的冷門。查的冷門。第一節(jié)第一節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及描述的物理量簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及描述

4、的物理量 一、知識(shí)要點(diǎn)一、知識(shí)要點(diǎn)（一）、機(jī)械振動(dòng)（一）、機(jī)械振動(dòng)1、機(jī)械振動(dòng)概念：物體（或物體的一部分）在某一中心位、機(jī)械振動(dòng)概念：物體（或物體的一部分）在某一中心位 置兩側(cè)做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)置兩側(cè)做的往復(fù)運(yùn)動(dòng) 機(jī)械振動(dòng)的特點(diǎn)機(jī)械振動(dòng)的特點(diǎn): 存在某一中心位置存在某一中心位置; 往復(fù)運(yùn)動(dòng)。往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 產(chǎn)生振動(dòng)的條件產(chǎn)生振動(dòng)的條件: 振動(dòng)物體受到回復(fù)力作用振動(dòng)物體受到回復(fù)力作用; 阻力足夠小。阻力足夠小。2、回復(fù)力：、回復(fù)力： 概念：振動(dòng)物體所受到的總是指向平衡位置的合外力概念：振動(dòng)物體所受到的總是指向平衡位置的合外力 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 回復(fù)力時(shí)刻指向平衡位置回復(fù)力時(shí)刻指向平衡位置; 回復(fù)力是按效果命名

5、的?；貜?fù)力是按效果命名的。 在平衡位置處：回復(fù)力為零，而物體所受合外力不在平衡位置處：回復(fù)力為零，而物體所受合外力不 一定為零一定為零3、平衡位置：是振動(dòng)物體受回復(fù)力等于零的位置；也是振、平衡位置：是振動(dòng)物體受回復(fù)力等于零的位置；也是振 動(dòng)停止后，振動(dòng)物體所在位置；動(dòng)停止后，振動(dòng)物體所在位置；( 二）二） 、簡(jiǎn)諧振動(dòng)及其描述物理量、簡(jiǎn)諧振動(dòng)及其描述物理量1、振動(dòng)描述的物理量、振動(dòng)描述的物理量（1）位移：由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段）位移：由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段 理解：是矢量，其最大值等于振幅；理解：是矢量，其最大值等于振幅； 始點(diǎn)是平衡位置，所以跟回復(fù)力方向永遠(yuǎn)相

6、反；始點(diǎn)是平衡位置，所以跟回復(fù)力方向永遠(yuǎn)相反； 位移隨時(shí)間的變化圖線就是振動(dòng)圖象位移隨時(shí)間的變化圖線就是振動(dòng)圖象（2）振幅：離開平衡位置的最大距離）振幅：離開平衡位置的最大距離 理解：理解： 是標(biāo)量；是標(biāo)量； 表示振動(dòng)的強(qiáng)弱；表示振動(dòng)的強(qiáng)弱；（3）周期和頻率：完成一次全變化所用的時(shí)間為周期）周期和頻率：完成一次全變化所用的時(shí)間為周期T，每，每 秒鐘完成全變化的次數(shù)為頻率秒鐘完成全變化的次數(shù)為頻率f 理解：二者都表示振動(dòng)的快慢；理解：二者都表示振動(dòng)的快慢； 二者互為倒數(shù)；二者互為倒數(shù)；T=1/f； 當(dāng)當(dāng)T和和f由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定時(shí)（非受迫由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定時(shí)（非受迫 振動(dòng)），則叫固有

7、頻率與固有周期是定值，固振動(dòng)），則叫固有頻率與固有周期是定值，固 有周期和固有頻率與物體所處的狀態(tài)無(wú)關(guān)有周期和固有頻率與物體所處的狀態(tài)無(wú)關(guān)2、簡(jiǎn)諧振動(dòng)：物體所受的回復(fù)力跟位移大小成正比時(shí)，物體的、簡(jiǎn)諧振動(dòng)：物體所受的回復(fù)力跟位移大小成正比時(shí)，物體的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)受力特征：回復(fù)力受力特征：回復(fù)力F= 一一kx 。運(yùn)動(dòng)特征：加速度運(yùn)動(dòng)特征：加速度a=一一kxm，方向與位移方向相反，總指向，方向與位移方向相反，總指向平衡位置。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)，在平衡位置時(shí)，速度最平衡位置。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)，在平衡位置時(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。大，加速

8、度為零；在最大位移處，速度為零，加速度最大。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像為正弦曲線（或余弦曲線）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像為正弦曲線（或余弦曲線）說(shuō)明：判斷一個(gè)振動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是看該振動(dòng)是否說(shuō)明：判斷一個(gè)振動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是看該振動(dòng)是否 滿足上述受力特征或振動(dòng)圖像為正弦（余弦）曲線。滿足上述受力特征或振動(dòng)圖像為正弦（余弦）曲線。 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中涉及的位移、速率、加速度的參考點(diǎn)，都簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中涉及的位移、速率、加速度的參考點(diǎn)，都 是平衡位置是平衡位置.AT/2Tt/sAOx/mtTAtAx2sinsin二、鞏固訓(xùn)練二、鞏固訓(xùn)練題型一：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)題型一：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn) 【練習(xí)練習(xí)1】如圖所示，物體如圖所

9、示，物體m系在兩彈簧之間系在兩彈簧之間,彈簧的勁度系數(shù)彈簧的勁度系數(shù)分別為分別為k1和和k2,且且k2=2 k1=2 k.開始兩彈簧均處于自然狀態(tài)開始兩彈簧均處于自然狀態(tài),今今向右拉動(dòng)向右拉動(dòng)m,然后釋放然后釋放,物體在物體在B、C之間振動(dòng)之間振動(dòng),O為平衡位置為平衡位置,不不計(jì)阻力計(jì)阻力,則下列判斷正確的是則下列判斷正確的是: （ ）A.m做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),且且OC=OB B. .m做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),且且OC OBC.回復(fù)力回復(fù)力F = -kx D. 回復(fù)力回復(fù)力F = -3kxAD 【練習(xí)練習(xí)2】(2002年黃崗模擬年黃崗模擬)勁度系數(shù)為勁度系數(shù)為K的輕彈簧豎直懸掛，的輕彈簧豎直懸

10、掛，在其下端掛一質(zhì)量為在其下端掛一質(zhì)量為m的砝碼，然后從彈簧長(zhǎng)度為原長(zhǎng)處由的砝碼，然后從彈簧長(zhǎng)度為原長(zhǎng)處由靜止釋放砝碼，此后（靜止釋放砝碼，此后（ ）A砝碼將做簡(jiǎn)諧振動(dòng)砝碼將做簡(jiǎn)諧振動(dòng)B砝碼的最大速度是砝碼的最大速度是C砝碼的最大加速度是砝碼的最大加速度是2gD彈簧的最大勢(shì)能是彈簧的最大勢(shì)能是Kmg2Kgm222AD 【練習(xí)練習(xí)3】如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m的物體的物體A放置在質(zhì)量為放置在質(zhì)量為M的物體的物體B上，上，B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中A、B無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，設(shè)彈簧的勁度無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，設(shè)彈簧的勁度系

11、數(shù)為系數(shù)為K，當(dāng)物體離開平衡位置的位移為，當(dāng)物體離開平衡位置的位移為x時(shí)，時(shí)，A、B間的間的摩擦力的大小為（摩擦力的大小為（ ）A0 BKxC DKxMmKxmMmBAD 題型二：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像題型二：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像【練習(xí)練習(xí)4】如圖為一彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖為一彈簧振子的振動(dòng)圖象,求求(1)從計(jì)時(shí)開始經(jīng)過(guò)多少時(shí)間第一次達(dá)到彈性勢(shì)能最大從計(jì)時(shí)開始經(jīng)過(guò)多少時(shí)間第一次達(dá)到彈性勢(shì)能最大?(2)在第在第2s末到第末到第3s末這段時(shí)間內(nèi)末這段時(shí)間內(nèi),彈簧振子的加速度、速度、彈簧振子的加速度、速度、動(dòng)能和彈性勢(shì)能各是怎樣變化的動(dòng)能和彈性勢(shì)能各是怎樣變化的?(3)該振子在前該振子在前100s的總位移是多少的

12、總位移是多少?路程是多少路程是多少?（1）t=1s（2）加速度的值也變大）加速度的值也變大,速度值不斷速度值不斷減小減小,動(dòng)能不斷減小動(dòng)能不斷減小,彈性勢(shì)能不斷增大。彈性勢(shì)能不斷增大。 （3）位移為零）位移為零,路程為路程為500cm 【練習(xí)練習(xí)5】如圖為一做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的位移時(shí)間圖象如圖為一做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的位移時(shí)間圖象,則該質(zhì)則該質(zhì) 點(diǎn)點(diǎn) （ ） A.在在0.015s時(shí)刻時(shí)刻,速度和加速度都為速度和加速度都為-x方向方向B.在在0.01s至至0.03s內(nèi)內(nèi),速度和加速度先反方向后同方向速度和加速度先反方向后同方向,且速度是且速度是 先減小后增大先減小后增大,加速度是先增大后減小加速度是先

13、增大后減小C.在第在第8個(gè)個(gè)0.01s內(nèi)內(nèi),速度與位移方向相同速度與位移方向相同,且都在不斷增大且都在不斷增大D.在每在每1s內(nèi)內(nèi),回復(fù)力的瞬時(shí)功率有回復(fù)力的瞬時(shí)功率有100次為零次為零BD 【練習(xí)練習(xí)6】一彈簧振子沿一彈簧振子沿x軸振動(dòng)，振幅為軸振動(dòng)，振幅為4 cm. 振子的平衡位置振子的平衡位置位于位于x袖上的袖上的0點(diǎn)點(diǎn).圖甲中的圖甲中的a ,b,c,d為四個(gè)不同的振動(dòng)狀態(tài)：黑點(diǎn)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)上箭頭表示運(yùn)動(dòng)的方向圖乙給出的表示振子的位置，黑點(diǎn)上箭頭表示運(yùn)動(dòng)的方向圖乙給出的四條振動(dòng)圖線，可用于表示振子的振動(dòng)圖象是（四條振動(dòng)圖線，可用于表示振子的振動(dòng)圖象是（

14、）A.若規(guī)定狀態(tài)若規(guī)定狀態(tài)a時(shí)時(shí)t0，則圖象為，則圖象為B.若規(guī)定狀態(tài)若規(guī)定狀態(tài)b時(shí)時(shí)t0，則圖象為，則圖象為C.若規(guī)定狀態(tài)若規(guī)定狀態(tài)c時(shí)時(shí)t0，則圖象為，則圖象為D.若規(guī)定狀態(tài)若規(guī)定狀態(tài)d時(shí)時(shí)t0，則圖象為，則圖象為AD題型三：對(duì)稱性與周期性題型三：對(duì)稱性與周期性【練習(xí)練習(xí)7】彈簧振子以彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),從經(jīng)過(guò)從經(jīng)過(guò)O點(diǎn)點(diǎn)開始計(jì)時(shí)開始計(jì)時(shí),振子第一次到達(dá)某點(diǎn)振子第一次到達(dá)某點(diǎn)P時(shí)用了時(shí)用了0.3s,又經(jīng)過(guò)又經(jīng)過(guò)0.2s第二次第二次經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)點(diǎn),在振子第三次經(jīng)過(guò)在振子第三次經(jīng)過(guò)P點(diǎn)還要經(jīng)過(guò)的時(shí)間是點(diǎn)還要經(jīng)過(guò)的時(shí)間是 .ss4 . 131或【練習(xí)練習(xí)8】

15、(05全國(guó)全國(guó))一列沿一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，周期為軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，周期為0.50s某一時(shí)刻，離開平衡位置的位移都相等的各質(zhì)元依次為某一時(shí)刻，離開平衡位置的位移都相等的各質(zhì)元依次為P1，P2，P3，已知已知P1和和P2之間的距離為之間的距離為20cm，P2和和P3之間的之間的距離為距離為80cm，則，則P1的振動(dòng)傳到的振動(dòng)傳到P2所需的時(shí)間為（所需的時(shí)間為（ ）A0.50 sB0.13 sC0.10 sD0.20 sC 第二節(jié)第二節(jié) 單擺、受迫振動(dòng)及共振單擺、受迫振動(dòng)及共振一、知識(shí)要點(diǎn)一、知識(shí)要點(diǎn)1單擺單擺(1)條件：忽略繩子的質(zhì)量和形變，忽略阻力；最大偏條件：忽略繩子的質(zhì)量和

16、形變，忽略阻力；最大偏 角角10；(2)回復(fù)力：由擺球的重力沿垂直繩子方向的分力提供回復(fù)力：由擺球的重力沿垂直繩子方向的分力提供 回復(fù)力回復(fù)力(3)周期：周期：T ，式中，式中 ，L表示擺表示擺線的長(zhǎng)度，線的長(zhǎng)度，d表示擺球的直徑由公式可知，單擺的周表示擺球的直徑由公式可知，單擺的周期與振幅無(wú)關(guān)期與振幅無(wú)關(guān)(等時(shí)性等時(shí)性)，與擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，與擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)20dLLgL2理解：?jiǎn)螖[的等效重力加速度問題理解：?jiǎn)螖[的等效重力加速度問題 等效重力加速度：當(dāng)單擺在某裝置內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)加速度為等效重力加速度：當(dāng)單擺在某裝置內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)加速度為a時(shí)，時(shí)，T2 ；影響回復(fù)力的等效加速度可以這樣求，擺球在平衡；影

17、響回復(fù)力的等效加速度可以這樣求，擺球在平衡位置靜止時(shí)，擺線的張力位置靜止時(shí)，擺線的張力T與擺球質(zhì)量的比值與擺球質(zhì)量的比值agl受迫振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，受迫振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率， 跟系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān)跟系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān)（2）共振）共振 當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，物體的當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，物體的 振幅最大的現(xiàn)象叫做共振振幅最大的現(xiàn)象叫做共振 條件：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率條件：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率 共振曲線如圖所示共振曲線如圖所示A AmOfF固2、受迫振動(dòng)與共振、受迫振動(dòng)與共振（1）.受迫振

18、動(dòng)受迫振動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫做受迫振動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫做受迫振動(dòng)二、鞏固訓(xùn)練二、鞏固訓(xùn)練題型一：?jiǎn)螖[問題的計(jì)算題型一：?jiǎn)螖[問題的計(jì)算 【練習(xí)練習(xí)1】(（06年北京海淀高三期中）如圖所示為在同一年北京海淀高三期中）如圖所示為在同一地點(diǎn)的地點(diǎn)的A、B兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，其中實(shí)線表示兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，其中實(shí)線表示A的振動(dòng)圖象，虛線表示的振動(dòng)圖象，虛線表示B的振動(dòng)圖象關(guān)于這兩個(gè)單擺的的振動(dòng)圖象關(guān)于這兩個(gè)單擺的以下判斷中正確的是（以下判斷中正確的是（ ） A這兩個(gè)單擺的擺球質(zhì)量一定相等這兩個(gè)單擺的擺球質(zhì)量一定相等B這兩個(gè)單擺的擺長(zhǎng)一定不同這兩個(gè)單擺的擺

19、長(zhǎng)一定不同C這兩個(gè)單擺的最大擺角一定相同這兩個(gè)單擺的最大擺角一定相同D這兩個(gè)單擺的振幅一定相同這兩個(gè)單擺的振幅一定相同xtBOAB D 【練習(xí)練習(xí)2】一個(gè)擺長(zhǎng)為一個(gè)擺長(zhǎng)為L(zhǎng)1的單擺，在地面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期的單擺，在地面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為為T1，已知地球半徑為，已知地球半徑為R1，地球的質(zhì)量為，地球的質(zhì)量為M1；另一個(gè)擺長(zhǎng)為；另一個(gè)擺長(zhǎng)為L(zhǎng)2的單擺，在質(zhì)量為的單擺，在質(zhì)量為M2、半徑為、半徑為R2的星球表面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，的星球表面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為周期為T2若若T12T2，L14L2，M14M2，則地球半徑與，則地球半徑與星球半徑之比星球半徑之比R1:R2為（為（ ）A2：1B2：3 C1：2

20、 D3：2 A 【練習(xí)練習(xí)3】三根等長(zhǎng)的線三根等長(zhǎng)的線l1、 l2、 l3長(zhǎng)度都是長(zhǎng)度都是l，如圖如圖11-2-9所示，系住一密度均勻，質(zhì)量為所示，系住一密度均勻，質(zhì)量為m，直徑為直徑為d的小球的小球. l2、 l3與天花板間的夾角都是與天花板間的夾角都是，求小球分別在紙面內(nèi)和垂直紙面的平面內(nèi)做小求小球分別在紙面內(nèi)和垂直紙面的平面內(nèi)做小角度擺動(dòng)時(shí)的等效擺長(zhǎng)和周期角度擺動(dòng)時(shí)的等效擺長(zhǎng)和周期.2dl gdlT2/212/sindllgdllT2/sin22題型二：受迫振動(dòng)與共振題型二：受迫振動(dòng)與共振 【練習(xí)練習(xí)4】(07年上海年上海)在接近收費(fèi)口的道路上安裝了若干條突起在接近收費(fèi)口的道路上安裝了若

21、干條突起于路面且與行駛方向垂直的減速帶，減速帶間距為于路面且與行駛方向垂直的減速帶，減速帶間距為10m，當(dāng)車輛，當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)減速帶時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)若某汽車的固有頻率為經(jīng)過(guò)減速帶時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)若某汽車的固有頻率為1.25Hz，則當(dāng)，則當(dāng)該車以該車以_m/s的速度行駛在此減速區(qū)時(shí)顛簸得最厲害，我們的速度行駛在此減速區(qū)時(shí)顛簸得最厲害，我們把這種現(xiàn)象稱為把這種現(xiàn)象稱為_12.5 共振共振【練習(xí)練習(xí)5】、如圖所示，一根水平張緊的繩子上系著、如圖所示，一根水平張緊的繩子上系著5個(gè)單個(gè)單擺，擺長(zhǎng)從從左向右依次為擺，擺長(zhǎng)從從左向右依次為3/2L、L、1/2L、L、2L；若；若先讓先讓D球先擺動(dòng)起來(lái)其周期為球先擺動(dòng)起來(lái)

22、其周期為T，在以后，在以后，A、B、C、E 4個(gè)擺的情況是（個(gè)擺的情況是（ ） AB擺的振幅最大擺的振幅最大 BE擺的振幅最大擺的振幅最大 CC擺的振動(dòng)周期為擺的振動(dòng)周期為T DA擺的振動(dòng)周期大于擺的振動(dòng)周期大于TAC【練習(xí)練習(xí)6】把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來(lái)，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來(lái)，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就做成了一個(gè)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就做成了一個(gè)共振篩。不開電動(dòng)機(jī)讓這個(gè)篩子自由振動(dòng)時(shí)，完成共振篩。不開電動(dòng)機(jī)讓這個(gè)篩子自由振動(dòng)時(shí)，完成20次全振次全振動(dòng)用動(dòng)用15s；在某電壓下，電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)速是；在某電壓下，電動(dòng)偏心輪的

23、轉(zhuǎn)速是88r/min。已知。已知增大電動(dòng)偏心輪的電壓可以使其轉(zhuǎn)速提高，而增加篩子的總增大電動(dòng)偏心輪的電壓可以使其轉(zhuǎn)速提高，而增加篩子的總質(zhì)量可以增大篩子的固有周期。為使共振篩的振幅增大，以質(zhì)量可以增大篩子的固有周期。為使共振篩的振幅增大，以下做法正確的是（下做法正確的是（ ）A.降低輸入電壓降低輸入電壓 B.提高輸入電壓提高輸入電壓 C.增加篩子質(zhì)量增加篩子質(zhì)量 D.減小篩子質(zhì)量減小篩子質(zhì)量AD 第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械波及圖象機(jī)械波及圖象 一、知識(shí)要點(diǎn)一、知識(shí)要點(diǎn)（一）、機(jī)械波（一）、機(jī)械波1、定義：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播就形成機(jī)械波、定義：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播就形成機(jī)械波2、產(chǎn)生條件、產(chǎn)生條件:(

24、1)有作機(jī)械振動(dòng)的物體作為波源有作機(jī)械振動(dòng)的物體作為波源 (2)有能傳播機(jī)械振動(dòng)的介質(zhì)有能傳播機(jī)械振動(dòng)的介質(zhì)3、分類、分類:橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直凸起橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直凸起 部分叫波峰，凹下部分叫波谷部分叫波峰，凹下部分叫波谷 縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一直線縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一直線 上質(zhì)點(diǎn)分布密的叫密部，疏的部分叫疏部。上質(zhì)點(diǎn)分布密的叫密部，疏的部分叫疏部。4.機(jī)械波的傳播過(guò)程機(jī)械波的傳播過(guò)程(1)機(jī)械波傳播的是振動(dòng)形式和能量質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置機(jī)械波傳播的是振動(dòng)形式和能量質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做振動(dòng)，并不隨波遷移后一質(zhì)點(diǎn)

25、的振動(dòng)總是落后于帶附近做振動(dòng)，并不隨波遷移后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是落后于帶動(dòng)它的前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。動(dòng)它的前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。(2）介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率、起振方向、振動(dòng)方式都）介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率、起振方向、振動(dòng)方式都與波源完全一樣與波源完全一樣 (3)由波源向遠(yuǎn)處的各質(zhì)點(diǎn)都依次重復(fù)波源的振動(dòng)由波源向遠(yuǎn)處的各質(zhì)點(diǎn)都依次重復(fù)波源的振動(dòng)（二）頻率、波速和波長(zhǎng)及其關(guān)系（二）頻率、波速和波長(zhǎng)及其關(guān)系1、頻率、頻率f：波動(dòng)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率：波動(dòng)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率(或波源的振動(dòng)頻率或波源的振動(dòng)頻率) 由由 決定，與介質(zhì)無(wú)關(guān)決定，與介質(zhì)無(wú)關(guān)2、波速、波速V：波的傳播速度由：波的傳播速度由 決定，與波源無(wú)

26、關(guān)決定，與波源無(wú)關(guān) 在同一均勻介質(zhì)中波勻速傳播在同一均勻介質(zhì)中波勻速傳播 波的傳播速度與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速率無(wú)任何關(guān)系波的傳播速度與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速率無(wú)任何關(guān)系 同一頻率的波在不同的介質(zhì)中波速不同，不同頻率的波在同一頻率的波在不同的介質(zhì)中波速不同，不同頻率的波在 同一介質(zhì)中波速相同同一介質(zhì)中波速相同(3)波長(zhǎng)波長(zhǎng)：波動(dòng)中，對(duì)平衡位置的位移總是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì)：波動(dòng)中，對(duì)平衡位置的位移總是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì) 點(diǎn)間的距離由波源和介質(zhì)共同決定一個(gè)周期點(diǎn)間的距離由波源和介質(zhì)共同決定一個(gè)周期 內(nèi)，波向前傳播的距離就是一個(gè)波長(zhǎng)內(nèi)，波向前傳播的距離就是一個(gè)波長(zhǎng) 當(dāng)波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，當(dāng)波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)

27、， 不變，波速不變，波速V 變變 化，波長(zhǎng)化，波長(zhǎng)變化變化(4)三者關(guān)系：三者關(guān)系： f波源波源 介質(zhì)介質(zhì) 頻率頻率 （三）波的圖象（三）波的圖象1、波的圖象、波的圖象 坐標(biāo)軸：取質(zhì)點(diǎn)平衡位置的連線作為坐標(biāo)軸：取質(zhì)點(diǎn)平衡位置的連線作為x軸，表示質(zhì)點(diǎn)分布的順軸，表示質(zhì)點(diǎn)分布的順 序；取過(guò)波源質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向作為序；取過(guò)波源質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向作為Y軸表示質(zhì)點(diǎn)位移軸表示質(zhì)點(diǎn)位移意義：在波的傳播方向上，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻相對(duì)各自平意義：在波的傳播方向上，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻相對(duì)各自平 衡位置的位移衡位置的位移形狀：正弦（或余弦）圖線形狀：正弦（或余弦）圖線2、簡(jiǎn)諧波圖象的應(yīng)用、簡(jiǎn)諧波圖象的應(yīng)用直接讀出

28、波長(zhǎng)和振幅直接讀出波長(zhǎng)和振幅 可確定任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移可確定任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移可確定任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加速度的方向可確定任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加速度的方向若已知波的傳播方向，可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向若已若已知波的傳播方向，可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向若已 知某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，可確定波的傳播方向知某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，可確定波的傳播方向若已知波的傳播方向，可畫出在若已知波的傳播方向，可畫出在t前后的波形沿傳播方向平前后的波形沿傳播方向平 移移s=vt.y/cmx/cmabc二、鞏固訓(xùn)練二、鞏固訓(xùn)練題型一：簡(jiǎn)諧橫波的常見問題題型一：簡(jiǎn)諧橫波的常見問題 【練習(xí)練習(xí)1】如圖所示如圖所示,甲為某

29、一列簡(jiǎn)諧橫波在甲為某一列簡(jiǎn)諧橫波在t=t0時(shí)刻的圖像時(shí)刻的圖像,乙乙是這列波上質(zhì)點(diǎn)是這列波上質(zhì)點(diǎn)P從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖像從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖像,試討論試討論:(1)波的傳播方向波的傳播方向(2)畫出經(jīng)過(guò)畫出經(jīng)過(guò)2.3s后波的圖像后波的圖像.(1)波向右或波向右或X軸正方向傳播軸正方向傳播 （2）如下圖虛線所示）如下圖虛線所示 【練習(xí)練習(xí)2】(05全國(guó)全國(guó))一列簡(jiǎn)諧橫波在一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形軸上傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，圖如圖所示，a、b、c為三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，為三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，a質(zhì)點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng)由此可質(zhì)點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng)由此可知（知（ ）A該波沿該波沿x 軸正方向傳播軸正方向傳播Bc質(zhì)點(diǎn)正向上

30、運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng)C該時(shí)刻以后，該時(shí)刻以后，b質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)比c質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)平衡位置質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)平衡位置 D該時(shí)刻以后，該時(shí)刻以后，b質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)比c質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)離平衡位置最遠(yuǎn)處質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)離平衡位置最遠(yuǎn)處 AC 【練習(xí)練習(xí)3】(04全國(guó)全國(guó))已知：一簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖如下已知：一簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖如下圖所示，圖中位于圖所示，圖中位于a、b兩處的質(zhì)元經(jīng)過(guò)四分之一周期后分別運(yùn)動(dòng)兩處的質(zhì)元經(jīng)過(guò)四分之一周期后分別運(yùn)動(dòng)到到a、b處某人據(jù)此做出如下判斷處某人據(jù)此做出如下判斷可知波的周期；可知波可知波的周期；可知波的傳播速度；可知的波的傳播方向；可知波的波長(zhǎng)其中正的傳播速度；可知的波的傳播方向；可知波的

31、波長(zhǎng)其中正確的是（確的是（ ） A和和B和和 C和和D和和C 【練習(xí)練習(xí)4】一列波在媒質(zhì)中向某一方向傳播，圖所示的為此波在某一列波在媒質(zhì)中向某一方向傳播，圖所示的為此波在某一時(shí)刻的波形圖，并且此時(shí)振動(dòng)還只發(fā)生在一時(shí)刻的波形圖，并且此時(shí)振動(dòng)還只發(fā)生在M、N之間此列波之間此列波的周期為的周期為T，Q質(zhì)點(diǎn)速度方向在波形圖中是向下的，下列判斷正質(zhì)點(diǎn)速度方向在波形圖中是向下的，下列判斷正確的是確的是 （ ）A、波源是、波源是M，由波源起振開始計(jì)時(shí)，由波源起振開始計(jì)時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為T；B波源是波源是N，由波源起振開始計(jì)時(shí)，由波源起振開始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)

32、間為3 T4C波源是波源是N，由波源起振開始計(jì)時(shí)，由波源起振開始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為T4。D波源是波源是M，由波源起振開始計(jì)時(shí)，由波源起振開始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為T4C 【練習(xí)練習(xí)5】(2007年上海單科年上海單科)如圖所示，位于介質(zhì)如圖所示，位于介質(zhì)I和和II分界分界面上的波源面上的波源S，產(chǎn)生兩列分別沿，產(chǎn)生兩列分別沿x負(fù)方向和正方向傳播的機(jī)械負(fù)方向和正方向傳播的機(jī)械波波.若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和和v1、v2則（則（ ）Af12f2，V1V2 Bf1f2，V10.5V2Cf1f2

33、，V12V2 Df10.5f2，V1V2LLISIIC 【練習(xí)練習(xí)6】一列簡(jiǎn)諧橫波，一列簡(jiǎn)諧橫波，t0時(shí)刻波形如圖所示，向左傳播已時(shí)刻波形如圖所示，向左傳播已知知t10.7s時(shí)，時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)第二次波峰點(diǎn)出現(xiàn)第二次波峰(0.7s內(nèi)內(nèi)P點(diǎn)出現(xiàn)二次波峰點(diǎn)出現(xiàn)二次波峰)，Q點(diǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)是的坐標(biāo)是(7，0)，則以下判斷正確的是，則以下判斷正確的是 （ ）A質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)A和質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)B在在t0時(shí)刻位移相同時(shí)刻位移相同Bt0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)C向上運(yùn)動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)Ct20.9s末，末，Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰Dt21.26s末，末，Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰 BC 【練習(xí)練習(xí)7】(05全國(guó)全國(guó))一

34、簡(jiǎn)諧橫波沿一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)軸正方向傳播，某時(shí)刻其波形如圖所示下列說(shuō)法正確的是（刻其波形如圖所示下列說(shuō)法正確的是（ ）A由波形圖可知該波的波長(zhǎng)由波形圖可知該波的波長(zhǎng)B由波形圖可知該波的周期由波形圖可知該波的周期C經(jīng)經(jīng)1/4周期后質(zhì)元周期后質(zhì)元P運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)點(diǎn)D經(jīng)經(jīng)1/4周期后質(zhì)元周期后質(zhì)元R的速度變?yōu)榱愕乃俣茸優(yōu)榱鉖QR1234567x/cmy0AD 題型二：簡(jiǎn)諧橫波的多解問題題型二：簡(jiǎn)諧橫波的多解問題 【練習(xí)練習(xí)8】 (05天津天津)圖中實(shí)線和虛線分別是圖中實(shí)線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡(jiǎn)軸上傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在諧橫波在t0和和t0.03s時(shí)刻的波形圖，時(shí)刻的波形圖，x1

35、.2m處的質(zhì)點(diǎn)在處的質(zhì)點(diǎn)在t0.03s時(shí)刻向時(shí)刻向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，則軸正方向運(yùn)動(dòng)，則 （ ）A該波的頻率可能是該波的頻率可能是125HZB該波的波速可能是該波的波速可能是10m/sCt0時(shí)時(shí)x1.4m處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y軸正方向軸正方向D各質(zhì)點(diǎn)在各質(zhì)點(diǎn)在0.03s內(nèi)隨波遷移內(nèi)隨波遷移0.9mA 【練習(xí)練習(xí)9】 一列橫波在軸上傳播，一列橫波在軸上傳播，t10和和t20.005s 時(shí)的波形時(shí)的波形如圖中的實(shí)線和虛線，求：如圖中的實(shí)線和虛線，求： (1)設(shè)周期大于設(shè)周期大于(t2t1)，求波速，求波速?(2)設(shè)周期小于設(shè)周期小于(t2t1)，且波速為，且波速為6000m/s，求

36、波的傳播方向，求波的傳播方向? 解析：解析：(1)若波向右傳若波向右傳 s1/t2/0.005400m/s 若波向左傳若波向左傳 s2/t6/0.0051200m/s (2)波傳播的距離為波傳播的距離為 60000.00530m(33/4) 結(jié)合圖，知波向左傳播結(jié)合圖，知波向左傳播12tx【練習(xí)練習(xí)10】如圖所示，如圖所示，a、b是一列橫波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它們是一列橫波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它們?cè)谠赬軸上的距離軸上的距離s=30m，波沿，波沿x軸正方向傳播，當(dāng)軸正方向傳播，當(dāng)a振動(dòng)到最高振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí)b恰好經(jīng)過(guò)平衡位置，經(jīng)過(guò)恰好經(jīng)過(guò)平衡位置，經(jīng)過(guò)3s，波傳播了，波傳播了30m，并且，并且a經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)平

37、衡位置，平衡位置，b恰好到達(dá)最高點(diǎn)，那么恰好到達(dá)最高點(diǎn)，那么( ) A這列波的速度一定是這列波的速度一定是10 ms B這列波的周期可能是這列波的周期可能是08s C這列波的周期可能是這列波的周期可能是3s D這列波的波長(zhǎng)可能是這列波的波長(zhǎng)可能是 24 mABD 【練習(xí)練習(xí)11】一列簡(jiǎn)諧橫波在傳播方向上相距為一列簡(jiǎn)諧橫波在傳播方向上相距為3米的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)米的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P和和Q的振動(dòng)圖象分別用圖中的實(shí)線和虛線表示，若的振動(dòng)圖象分別用圖中的實(shí)線和虛線表示，若P點(diǎn)離振點(diǎn)離振源較源較Q點(diǎn)近，則該波的波長(zhǎng)值可能為多少？若點(diǎn)近，則該波的波長(zhǎng)值可能為多少？若Q點(diǎn)離振源較點(diǎn)離振源較P點(diǎn)近，則該波的波長(zhǎng)值又可能為多

38、少？點(diǎn)近，則該波的波長(zhǎng)值又可能為多少？ 分析：由圖可知，分析：由圖可知，T= 4s，P近，波由近，波由P向向Q傳，傳，P先振動(dòng)，先振動(dòng)，Q后振動(dòng)，后振動(dòng)， t=Kt+3T/4，則，則 ( k=0，1，2) 若若Q近，波由近，波由Q向向P傳，傳，Q先振動(dòng)，先振動(dòng)，P后后振動(dòng)，振動(dòng)， t=Kt+T/4，則，則 (k=0，1，2)3k4123k434 1k4121k434 第四節(jié)第四節(jié) 波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng)波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng) 一、知識(shí)要點(diǎn)一、知識(shí)要點(diǎn)（一）波的衍射（一）波的衍射1、波繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫波的衍射、波繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫波的衍射2、發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：、發(fā)

39、生明顯衍射現(xiàn)象的條件： 3、衍射是波的、衍射是波的特有特有現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生衍射 （二）波的干涉（二）波的干涉1、波的疊加原理、波的疊加原理幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和 (獨(dú)立性、矢量性獨(dú)立性、矢量性)障礙物或小孔的尺寸跟波障礙物或小孔的尺寸跟波長(zhǎng)差不多或更小長(zhǎng)差不多或更小 。2、波的干涉、波的干

40、涉定義：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某定義：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，而且振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域和振動(dòng)減弱的區(qū)域互些區(qū)域的振動(dòng)減弱，而且振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔，形成穩(wěn)定的干涉圖樣這種現(xiàn)象叫波的干涉，形成的相間隔，形成穩(wěn)定的干涉圖樣這種現(xiàn)象叫波的干涉，形成的圖樣叫做波的干涉圖樣圖樣叫做波的干涉圖樣.產(chǎn)生干涉的條件：兩列波的產(chǎn)生干涉的條件：兩列波的 必須相同；必須相同；(相干波源相干波源)干涉是波的干涉是波的特有特有現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生干涉現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生干涉.振動(dòng)加強(qiáng)和減弱區(qū)振動(dòng)加強(qiáng)和減弱區(qū)加強(qiáng)區(qū)：若兩相干波源振動(dòng)步調(diào)一致，則到兩

41、波源距離差加強(qiáng)區(qū)：若兩相干波源振動(dòng)步調(diào)一致，則到兩波源距離差 的點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)；若兩相干波源振動(dòng)步調(diào)相反，則到兩波源距離的點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)；若兩相干波源振動(dòng)步調(diào)相反，則到兩波源距離差差 的點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)且的點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)且 減弱區(qū)：若兩相干波源振動(dòng)步調(diào)一致，則到兩波源距離差減弱區(qū)：若兩相干波源振動(dòng)步調(diào)一致，則到兩波源距離差的點(diǎn)振動(dòng)最弱；若兩相干波源振動(dòng)步調(diào)相反，則到兩波源距離的點(diǎn)振動(dòng)最弱；若兩相干波源振動(dòng)步調(diào)相反，則到兩波源距離差差 的點(diǎn)振動(dòng)最弱且的點(diǎn)振動(dòng)最弱且AA1A2注意：振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)振幅注意：振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)振幅A大，并不是位移大，并不是位移x大大,位移位移x可能比減可能比減弱的質(zhì)點(diǎn)小弱的質(zhì)點(diǎn)小頻率頻率 n(

42、21)2n12AAA(21)2nn（三）多普勒效應(yīng)（三）多普勒效應(yīng) 1、定義：由于與波源之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到波、定義：由于與波源之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到波 的的 發(fā)生變化的現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)發(fā)生變化的現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng) 2、理解：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收、理解：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收 到的完全波的個(gè)數(shù)當(dāng)波源與察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，若二者到的完全波的個(gè)數(shù)當(dāng)波源與察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，若二者 相互接近，觀察者接收到的頻率相互接近，觀察者接收到的頻率 ，若兩者相互遠(yuǎn)，若兩者相互遠(yuǎn) 離，觀察者接收到的頻離，觀察者接收到的頻 率率 增大增大減小減小頻率頻率二、鞏

43、固訓(xùn)練二、鞏固訓(xùn)練【練習(xí)練習(xí)1】如圖所示如圖所示S1和和S2是兩個(gè)相同的波源，它們發(fā)出是兩個(gè)相同的波源，它們發(fā)出的波相疊加，實(shí)線為波峰，虛線為波谷，關(guān)于的波相疊加，實(shí)線為波峰，虛線為波谷，關(guān)于a、b、c三點(diǎn)的三點(diǎn)的振動(dòng)，以下正確的是（振動(dòng)，以下正確的是（ ） Aa點(diǎn)振幅比點(diǎn)振幅比b點(diǎn)振幅小點(diǎn)振幅小 Ba點(diǎn)振幅比點(diǎn)振幅比c點(diǎn)振幅大點(diǎn)振幅大 Ca、b兩點(diǎn)位移始終最大兩點(diǎn)位移始終最大 Da、b兩點(diǎn)位移可以為零兩點(diǎn)位移可以為零題型一：波的干涉現(xiàn)象題型一：波的干涉現(xiàn)象 BD【練習(xí)練習(xí)2】如圖所示，如圖所示，S1、S2是兩個(gè)相干波源，它們振動(dòng)同步且振是兩個(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

44、示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和幅相同。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)的波谷。關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的有（四點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的有（ ）A該時(shí)刻該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)既不是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)既不是最強(qiáng)也不是最弱最強(qiáng)也不是最弱 B該時(shí)刻該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c、d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)都最強(qiáng)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)都最強(qiáng)Ca質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最弱的，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最弱的， b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最強(qiáng)的D再過(guò)再過(guò)T/4后的時(shí)刻后的時(shí)刻a、b、c三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位

45、置，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置，因此振動(dòng)最弱因此振動(dòng)最弱B、C 【練習(xí)練習(xí)3】如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)O和和x3m處的處的A點(diǎn)放有兩點(diǎn)放有兩個(gè)完全相同的聲源，發(fā)出的聲波波長(zhǎng)為個(gè)完全相同的聲源，發(fā)出的聲波波長(zhǎng)為1m，則在，則在y軸正方向軸正方向上除上除O點(diǎn)外，聲音加強(qiáng)的的位置有（點(diǎn)外，聲音加強(qiáng)的的位置有（ ）A一處一處B二處二處 C三處三處D四處四處OyAxB 【練習(xí)練習(xí)4】 如圖，波源在如圖，波源在S點(diǎn)，點(diǎn)，M、N是兩塊擋板，其中是兩塊擋板，其中M板板固定，固定，N板可左右移動(dòng)，板間有一狹縫，此時(shí)測(cè)得板可左右移動(dòng)，板間有一狹縫，此時(shí)測(cè)得A處質(zhì)點(diǎn)沒處質(zhì)點(diǎn)沒有振動(dòng)，若使有振動(dòng)，

46、若使A處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，可采用（處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，可采用（ ）A增大波源的頻率增大波源的頻率B減小波源的頻率減小波源的頻率CN板右移板右移DN板左移板左移題型二：波的衍射現(xiàn)象題型二：波的衍射現(xiàn)象 ASMNBD 【練習(xí)練習(xí)5】如圖是觀察水面波的衍射實(shí)驗(yàn)裝置，如圖是觀察水面波的衍射實(shí)驗(yàn)裝置，AC和和BD是兩是兩塊擋板，塊擋板，AB是一個(gè)孔，是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋之間距表示一個(gè)波長(zhǎng)，則波經(jīng)的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋之間距表示一個(gè)波長(zhǎng)，則波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播情況是（過(guò)孔之后的傳播情況是（ ）A此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象此時(shí)能明顯觀察到波的

47、衍射現(xiàn)象B擋板前后波紋間距相等擋板前后波紋間距相等C若將孔若將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D若孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯觀察到衍射若孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯觀察到衍射現(xiàn)象現(xiàn)象C A B DABC題型三：多普勒效應(yīng)題型三：多普勒效應(yīng) 【練習(xí)練習(xí)6】關(guān)于多普勒效應(yīng)的敘述，下列說(shuō)法正確的是（關(guān)于多普勒效應(yīng)的敘述，下列說(shuō)法正確的是（ )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)的原因是觀察者和波源之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者和波源之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)C甲、乙兩

48、列波相向行駛，兩車均勻鳴笛，且所發(fā)出的笛聲頻甲、乙兩列波相向行駛，兩車均勻鳴笛，且所發(fā)出的笛聲頻率相同，乙車中的某旅客聽到的甲車所發(fā)出的笛聲頻率低于他聽率相同，乙車中的某旅客聽到的甲車所發(fā)出的笛聲頻率低于他聽到的乙車發(fā)出的笛聲頻率到的乙車發(fā)出的笛聲頻率D哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)所接收到的來(lái)自遙遠(yuǎn)星系上的某種原子哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)所接收到的來(lái)自遙遠(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，光譜各條譜線的波長(zhǎng)均光譜，與地球上同種原子的光譜相比較，光譜各條譜線的波長(zhǎng)均變長(zhǎng)（稱為哈勃紅移），這說(shuō)明該星系正在遠(yuǎn)離我們而去變長(zhǎng)（稱為哈勃紅移），這說(shuō)明該星系正在遠(yuǎn)離我們而去BD 【練習(xí)練習(xí)7】 （06全

49、國(guó)全國(guó))頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運(yùn)動(dòng)以器勻速運(yùn)動(dòng)以u(píng)表示聲源的速度，表示聲源的速度，V表示聲波的速度表示聲波的速度(uV)， 表示接收器接收到的頻率若表示接收器接收到的頻率若u增大，則增大，則 （ ）A 增大，增大，V增大增大B 增大，增大，V不變不變C. 不變，不變，V增大增大D 減少，減少，V不變不變B 第五節(jié)第五節(jié) 實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定重力加速度 一、知識(shí)要點(diǎn)一、知識(shí)要點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪脝螖[測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪脝螖[測(cè)重力加速度g2實(shí)驗(yàn)原理：當(dāng)偏角小于實(shí)驗(yàn)原理：當(dāng)偏角小于10時(shí)，單擺的運(yùn)動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)時(shí)，單擺

50、的運(yùn)動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn) 動(dòng)，周期動(dòng)，周期 ，則，則 3實(shí)驗(yàn)器材：帶小孔的金屬小球，絲線實(shí)驗(yàn)器材：帶小孔的金屬小球，絲線(長(zhǎng)長(zhǎng)1米左右米左右)，鐵架臺(tái)，鐵架臺(tái) 及鐵夾，秒表，及鐵夾，秒表， ， glT2224lgT刻度尺刻度尺游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺 5注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1)單擺是一種理想化模型，指一根不能伸長(zhǎng)、不計(jì)質(zhì)量的線下單擺是一種理想化模型，指一根不能伸長(zhǎng)、不計(jì)質(zhì)量的線下面系一質(zhì)點(diǎn)故懸線應(yīng)選彈性較小的細(xì)絲線，線較長(zhǎng)而球盡量面系一質(zhì)點(diǎn)故懸線應(yīng)選彈性較小的細(xì)絲線，線較長(zhǎng)而球盡量小，但球的質(zhì)量又要較大，以符合質(zhì)點(diǎn)的要求并盡量減小阻力小，但球的質(zhì)量又要較大，以符合質(zhì)點(diǎn)的要求并盡量減小阻力的影響所以一定要選密度

51、較大的金屬球的影響所以一定要選密度較大的金屬球(2)單擺的擺長(zhǎng)是擺線長(zhǎng)加球的半徑應(yīng)將單擺懸掛起來(lái)，讓其單擺的擺長(zhǎng)是擺線長(zhǎng)加球的半徑應(yīng)將單擺懸掛起來(lái)，讓其在球的重力作用下充分伸長(zhǎng)后，再測(cè)擺線長(zhǎng)在球的重力作用下充分伸長(zhǎng)后，再測(cè)擺線長(zhǎng)(3)應(yīng)確保單擺在一個(gè)平面內(nèi)擺動(dòng)，不能成為圓錐擺應(yīng)確保單擺在一個(gè)平面內(nèi)擺動(dòng)，不能成為圓錐擺(小球的運(yùn)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡在水平面內(nèi)是一個(gè)圓動(dòng)軌跡在水平面內(nèi)是一個(gè)圓)此項(xiàng)的關(guān)鍵是要保證小球無(wú)初速此項(xiàng)的關(guān)鍵是要保證小球無(wú)初速度的被釋放度的被釋放(4)只有在擺角小于只有在擺角小于10的情況下，單擺的運(yùn)動(dòng)才能看作簡(jiǎn)諧運(yùn)的情況下，單擺的運(yùn)動(dòng)才能看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)特別注意，不能讓擺角

52、過(guò)大動(dòng)故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)特別注意，不能讓擺角過(guò)大(5)應(yīng)在擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，這一方面是因?yàn)榍蚪?jīng)過(guò)最應(yīng)在擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，這一方面是因?yàn)榍蚪?jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度較大，既使距離判斷有誤差，由此而產(chǎn)生的時(shí)間誤低點(diǎn)時(shí)速度較大，既使距離判斷有誤差，由此而產(chǎn)生的時(shí)間誤差也較?。煌瑫r(shí)最低點(diǎn)也比較好判斷差也較?。煌瑫r(shí)最低點(diǎn)也比較好判斷(可在最低點(diǎn)做一個(gè)標(biāo)志可在最低點(diǎn)做一個(gè)標(biāo)志)，其位置不會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行而改變其位置不會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行而改變二、鞏固訓(xùn)練二、鞏固訓(xùn)練 【練習(xí)練習(xí)1】在在“用單擺測(cè)重力加速度用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，下列所給的器的實(shí)驗(yàn)中，下列所給的器材，應(yīng)選用材，應(yīng)選用 較好較好A長(zhǎng)長(zhǎng)1m左右

53、的細(xì)線左右的細(xì)線 B長(zhǎng)長(zhǎng)30cm左右的細(xì)線左右的細(xì)線C直徑直徑2cm的鉛球的鉛球 D直徑直徑2cm的木球的木球E秒表秒表 F最小刻度為厘米的刻度尺最小刻度為厘米的刻度尺G時(shí)鐘時(shí)鐘 H最小刻度為毫米的刻度尺最小刻度為毫米的刻度尺ACEH 【練習(xí)練習(xí)2】某同學(xué)在做某同學(xué)在做“用單擺測(cè)重力加速度用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，以的實(shí)驗(yàn)時(shí)，以周期周期T2為縱軸、擺長(zhǎng)為縱軸、擺長(zhǎng)L為橫軸，描點(diǎn)作圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)為橫軸，描點(diǎn)作圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)時(shí)他多取了幾組時(shí)他多取了幾組T2、L，通過(guò)描點(diǎn)法在，通過(guò)描點(diǎn)法在T2L圖象上得到一條通圖象上得到一條通過(guò)原點(diǎn)的直線，則此直線的斜率為過(guò)原點(diǎn)的直線，則此直線的斜率為

54、g24 【練習(xí)練習(xí)3】對(duì)于對(duì)于“用單擺測(cè)重力加速度用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)的實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)得得g值偏大，可能是因?yàn)橹灯螅赡苁且驗(yàn)? )A擺球的質(zhì)量過(guò)大擺球的質(zhì)量過(guò)大B單擺振動(dòng)時(shí)振幅較小單擺振動(dòng)時(shí)振幅較小C測(cè)量時(shí)，只考慮了擺線長(zhǎng)，忽略了小球的半徑測(cè)量時(shí)，只考慮了擺線長(zhǎng)，忽略了小球的半徑D測(cè)量周期時(shí)，把測(cè)量周期時(shí)，把n次全振動(dòng)誤認(rèn)為次全振動(dòng)誤認(rèn)為(n1)次全振動(dòng)次全振動(dòng)E測(cè)量周期時(shí)，把測(cè)量周期時(shí)，把n次全振動(dòng)誤認(rèn)為次全振動(dòng)誤認(rèn)為(n1)次全振動(dòng)次全振動(dòng)D 【練習(xí)練習(xí)4】(04年春季理綜年春季理綜)在測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用一根細(xì)線和一均勻小球制成

55、單擺他已經(jīng)測(cè)得此單擺用一根細(xì)線和一均勻小球制成單擺他已經(jīng)測(cè)得此單擺20個(gè)周個(gè)周期的時(shí)間為期的時(shí)間為t，從懸掛點(diǎn)到小球頂端線長(zhǎng)為，從懸掛點(diǎn)到小球頂端線長(zhǎng)為l還需測(cè)量的物理量還需測(cè)量的物理量有有 ,將將g用測(cè)得值表示用測(cè)得值表示,可得可得g .小球的直徑小球的直徑d 16002（ld/2）/t2 【練習(xí)練習(xí)5】某同學(xué)在家中做測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)，因沒有合某同學(xué)在家中做測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)，因沒有合適的小球，只能用一個(gè)形狀不規(guī)則的小石塊代替第一次適的小球，只能用一個(gè)形狀不規(guī)則的小石塊代替第一次量得懸線長(zhǎng)為量得懸線長(zhǎng)為L(zhǎng)1，測(cè)得振動(dòng)周期為，測(cè)得振動(dòng)周期為T1；第二次測(cè)得懸線長(zhǎng)；第二次測(cè)得懸線長(zhǎng)為為L(zhǎng)2，周期為，周期為T2試由此推出重力加速度試由此推出重力加速度g的表達(dá)式的表達(dá)式2221212)(4TTLLg【練習(xí)練習(xí)6】在在“用單擺測(cè)重力加速度用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)畫的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)畫的的LT2圖象如圖所示，此圖象不過(guò)原點(diǎn)的原因是什么？圖象如圖所示，此圖象不過(guò)原點(diǎn)的原因是什么？L/mT2/S2擺長(zhǎng)中沒有計(jì)入擺球的半徑擺長(zhǎng)中沒有計(jì)入擺球的半徑