5波的特有现象导学案

172019届高三物理一轮复习导学案十三、机械振动和机械波（5）【课题】波的特有现象【目标】1.知道波的叠加原理，知道波的特有现象---干涉和衍射现象；2.知道多普勒效应产生的原因，了解多普勒效应的应用。【导入】一．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二．波的衍射：波绕过障碍物的现象叫波的衍射。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．三．波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔的现象。对于两个完全相同的波源，当它们到某点的路程差为半波长的偶数倍时，振动加强；路程差为半波长的奇数倍时，振动减弱。注意：干涉和衍射现象是波的特有现象，一切波都能发生干涉和衍射现象；反之能够发生干涉和行射现象的一定是波。四．多普勒效应：由于波源和现察者之间有相对运动，使现察者感到频率发生变化的现象，叫多普勒效应．【导研】[例1]一根水平的弹性细绳上，一上一下两个形状相同的正弦半波相向传播，某个时刻恰好完全叠合，如图所示，a、b、c是细绳上三个质点，且b是此刻波的中点，则（）A.a、b、c三质点此刻均在它们各自的平衡位置且振动速度为零B.质点a此刻合运动的速度方向应是向下C.b质点此刻有最大的振动加速度D.C质点此刻合运动的速度方向应是向上偏右【导评】______________________________________________________________。[例2]两个振动情况完全一样的波源S1和S2相距6m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域。下列说法正确的是（）18A.两波源的振动频率一定相同B.虚线一定是波谷与波谷相遇处C.两列波的波长都是2mD.两列波的波长都是1m【导评】_______________________________________________________________。[例3]（1）已知水面波传播的速度为V。，振动周期为T，如果有一只小船逆着水面波传播方向前进的速度为2V0，那么相邻两个波峰到达船头的最短时间是_______.（2）如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。则波源正在移向_______观察到波的频率最低的点是______（3）如图所示，小球P一边在水面上每秒上下振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动。O点是它的初始位置，图示为恰好经过10个周期时观察到的水面波。则此水面波的传播速度值及小球P匀速移动的速度值分别是（）A．0.2m/s，0.1m/sB．0.15m/s，0.125m/sC．0.05m/s，0.025m/sD．0.1m/s，0.05m/s【导评】_______________________________________________________________。[例4]坐标原点O处有一波源S，在0－xy坐标平面内发出沿z轴方向振动的平面简谐横波，波速v=200m/s。已知t=0时刻，沿y轴正方向传播的一列波刚好到达y=40m处，如图。则下列说法中正确的是（）A．波源S开始振动的方向沿z轴正方向B．y轴上y=40m处的质点在t=0.05s时位移最大C．若波源沿着y轴正方向匀速靠近处在坐标值为（0，100，0）的接收器甲（图中未画出），则接收器接收到的频率比波源振动频率高D．若波源沿着y轴正方向匀速运动，处在坐标值为（100，100，0）的接收器乙（图中未画出）接收到的频率不断变小【导评】_______________________________________________________________。x/mz/m102003040vy/m19[例5]如图甲所示，O、A、B、为一根弹性绳的三点，OA=2m，OB=5m，t=0时刻O点和B点同时向上振动且振动图象相同，如乙所示（取向上为正方向），已知波速为5m/s，则（）A．t=0.6s时，质点A的速度为负向最大B．t=0.7s时，质点A的速度为零，位移为－2A0C．t=0.75s时，质点A的速度为零，位移也为零D．0—0.8s时间内，质点A通过的路程为2A0【导练】1、（1）（江苏省九名校2008年第二次联考）海水压力随着深度增加，一般的探测仪器无法承受深海的压力．此外，海水也会吸收阳光，所以阳光不能穿透至深海．基于以上叙述，目前科学家探测海底地形，主要利用的仪器是（）A．数字摄影机B．回音探测系统(声纳)C．多普勒雷达D．全球定位系统(GPS)（2）（全国大联考2008届高三第七次联考·理科综合试卷）医院有一种先进的检测技术——彩超．这一技术是，首先向病人体内发射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收，同时测出反射波的频率变化，最后就可知道血液的流速．则这一技术主要体现了下列哪一种物理现象()A．多普勒效应B．波的衍射C．波的干涉D．共振2、如图所示为两列简谐横波沿同一绳传播在0t时刻的波形图，已知甲波向左传，乙波向右传。请根据图中信息判断以下正确的说法是（）（填写字母序号）。A、由于两波振幅不等，故两列波相遇时不会发生干涉现象；B、两列波同时传到坐标原点；C、x=0.2cm处的质点开始振动时的方向向y轴的负方向；D、两列波相遇时会发生干涉且0.5xcm处为振动加强的点3、a为声源，发出声波；b为接收者，接收a发出的声波。a、b若运动，只限于在沿两者连线方向上，下列说法正确的是（）A．a静止，b向a运动，则b收到的声频比a发出的高B．a、b向同一方向运动，则b收到的声频一定比a发出的高C．a、b向同一方向运动，则b收到的声频一定比a发出的低D．a、b都向相互背离的方向运动，则b收到的声频比a发出的高204、（上海市杨思中学2007学年第一学期期中考试）．如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波的波源，振幅都为A，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab=2bc。某时刻在a点恰好是两列波的波峰相遇，c是两列波的波谷相遇，则（）A．质点a的位移始终为2AB.质点c的位移始终为-2AC.质点b的振幅为2AD.质点c的振幅为2A5、两列相干波在同一水平面上传播，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示。图中M是波峰与波峰相遇点，是凸起最高的位置之一。回答下列问题：①由图中时刻经T/4，质点M相对平衡位置的位移是②在图中标出的M、N、O、P、Q几点中，振动增强的点是；振动减弱的点是。6、（2007学年度第一学期宝山区高三物理期末测试卷）．如图所示，圆环形的充气气囊平放在水平的玻璃板上，下边与玻璃板密闭接触且内部装水，当用手有节奏的拍打气囊时，形成的圆环形水波由边缘向中心O点传播，则水面上（选填“能”或“不能”）观察到水波的干涉现象。水波叠加的结果使O点的振动（选填“加强”、“减弱”或“不能确定”）。7、（1）（上海黄浦区2008年高考模拟考）我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的____________现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是_________图。（2）（2008届上海十一校高三联考）如图所示为放大的水波照片，两图比例不同，但水波波长相同，则实际孔的尺寸较大的是________图，而______图中有明显的衍射现象。气囊水波O甲乙abcS1S1