高中物理選修3-4知識點(diǎn)機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波解析-資料下載頁
2025-04-04 02:40本頁面
【正文】 弱的區(qū)域始終減弱D．振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域和振動(dòng)減弱的區(qū)域不斷地周期性地交換位置解析：兩列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉的條件是兩列波的頻率相同且相位差恒定，故A錯(cuò)；且振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱區(qū)始終減弱，形成穩(wěn)定的干涉圖樣，C對D錯(cuò)；振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的各質(zhì)點(diǎn)只是振幅最大，它們也在自己的平衡位置附近振動(dòng)，并不是只在波峰上，B錯(cuò)。答案：C例3：當(dāng)兩列波產(chǎn)生干涉時(shí)，如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇，下列說法正確的是( )A．質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的B．質(zhì)點(diǎn)P的振幅最大C．質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大D．質(zhì)點(diǎn)P的位移有時(shí)為零解析：依題意兩列波滿足干涉條件，其波峰相遇點(diǎn)P一定是加強(qiáng)點(diǎn)，且振動(dòng)是始終加強(qiáng)的，合振幅最大。但需要注意的是，加強(qiáng)點(diǎn)不能理解為位移始終是最大的，而是指兩列波在振動(dòng)過程中始終是加強(qiáng)的，這個(gè)加強(qiáng)點(diǎn)的位移有時(shí)可能為零，有時(shí)可能最大。故選項(xiàng)A、B、D正確。答案：ABD例4：如圖所示，在同一均勻介質(zhì)中有S1和S2兩個(gè)波源，這兩個(gè)波源的頻率、振動(dòng)方向均相同，且振動(dòng)的步調(diào)完全一致，S1與S2之間相距為4 m，若SS2振動(dòng)頻率均為5 Hz，兩列波的波速均為10 m/s，B點(diǎn)為S1和S2連線的中點(diǎn)，今以B點(diǎn)為圓心，以R＝BS1為半徑畫圓。(1)該波的波長為多少？(2)在SS2連線之間振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)有幾個(gè)？(3)在該圓周上(S1和S2兩波源除外)共有幾個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)？解析：(1)由公式λ＝，得λ＝ m＝2 m。(2)在SS2連線上任選一點(diǎn)A，則：|S1A－S2A|4＝2λ即－2λΔx2λ由加強(qiáng)的條件：Δx＝nλ得：－2n2故n＝－1，0，1，即3個(gè)加強(qiáng)點(diǎn)。(3)如上圖，A、B、C三點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，過A、B、C三點(diǎn)作三條加強(qiáng)線(表示三個(gè)加強(qiáng)區(qū)域)交于圓周上AABBCC2 六個(gè)點(diǎn)，顯然這六個(gè)點(diǎn)也為加強(qiáng)點(diǎn)，故圓周上共有六個(gè)加強(qiáng)點(diǎn)。答案： (1)2 m (2)3 (3)6多普勒效應(yīng)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)。二、知識點(diǎn)說明：波源與觀察者相互靠近或者相互原理時(shí)，接受到的波的頻率都會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)。：波在波源移向觀察者時(shí)接受頻率變高，而在波源原理觀察者時(shí)接收頻率變低。：聲源完成一次全振動(dòng)，向外發(fā)出一個(gè)波長的波，頻率表示單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)，因此波源的頻率等于單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù)，而觀察者聽到的聲音的音調(diào)，是由觀察者接受到的頻率，即單位時(shí)間接收到的完全波的個(gè)數(shù)決定的。：不僅僅適用于聲波，也適用所有類型的波，包括電磁波。醫(yī)學(xué)應(yīng)用D超，彩超，彩色多普勒超聲等等。三、典型例題例1：醫(yī)院有一種先進(jìn)的檢測技術(shù)——彩超，測出反射波的頻率變化，（ ） 解析：由于血液流動(dòng)，接收到的反射波與發(fā)射波頻率相比發(fā)生了變化，具備由于相對運(yùn)動(dòng)，接收到的反射波比發(fā)射波頻率變大或變小特征，因此是利用了多普勒效應(yīng)，故選A。答案：A例2：公路巡警開車在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個(gè)已知頻率的電磁波，結(jié)果該電磁波被那輛轎車反射回來時(shí)，巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)的低。(1)此現(xiàn)象屬于( )A．波的衍射 B．波的干涉C．多普勒效應(yīng) D．波的反射(2)若該路段限速為100 km/h，則該車是否超速？(3)若該轎車以20 m/s的速度向前行進(jìn)，反射回的頻率應(yīng)怎樣變化？解析：(1)巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)的低，此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)，選C。(2)因警車接收到的頻率低，由多普勒效應(yīng)知警車與轎車在相互遠(yuǎn)離，而警車車速恒定又在后面，可判斷轎車車速比警車車速大，故該車超速。(3)若該轎車以20 m/s的速度向前行進(jìn)，由于警車速度大于轎車速度，此時(shí)警車與轎車在相互靠近，由多普勒效應(yīng)知反射回的頻率應(yīng)變高。答案：(1)C (2)超速 (3)變高例3：下列說法不正確的是( )，則觀察者接收到的聲波頻率減小D. “聞其聲而不見其人”是聲波的衍射現(xiàn)象解析：由多普勒效應(yīng)可知，若聲波波源向著觀察者運(yùn)動(dòng)，則觀察者接收到的聲波頻率增大，A錯(cuò)；聲波擊碎玻璃杯是聲波頻率與玻璃杯的固有頻率相同，玻璃杯發(fā)生共振導(dǎo)致破碎，B正確；由于水對光波吸收比對聲波吸收多，所以超聲波在水中傳播的距離比光波在水中傳播的距離要遠(yuǎn)得多，C正確；“聞其聲而不見其人”是聲波的衍射現(xiàn)象，D對。答案：A惠更斯原理一、學(xué)習(xí)目標(biāo)、反射角、折射角和折射率的概念二、知識點(diǎn)說明：(1)波面：任何振動(dòng)狀態(tài)相同的點(diǎn)組成的一個(gè)個(gè)圓，這些圓就叫做波面；(2)波線：與波面垂直的那些代表波的傳播方向的線。：(1)內(nèi)容：介質(zhì)中任一波面上的各點(diǎn)，都可以看做發(fā)射子波的波源，其后任意時(shí)刻，這些子波在波前進(jìn)方向的包絡(luò)面就是新的波面。(2)理解光的反射：(3)理解光的折射：三、典型例題例1：一列聲波從空氣傳入水中，已知水中聲速較大，則( ) A．聲波頻率不變，波長變小 B．聲波頻率不變，波長變大 C．聲波頻率變小，波長變大 D．聲波頻率變大，波長不變 答案：B例2：下列說法中不正確的是( ) A．只有平面波的波面才與波線垂直 B．任何波的波線與波面都相互垂直 C．任何波的波線表示波的傳播方向 D．有些波的波面表示波的傳播方向 解析：不管是平面波，還是球面波，其波面與波線均垂直，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確，只有波線才表示波的傳播方向，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。答案：AD27
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