资源简介

(共68张PPT)
第三章 机械波
§4~5.波的干涉多普勒效应
今日头条
1.知道波的叠加原理，知道什么是波的干涉现象和干涉图样，知道干涉也是波特有的现象，
2.会分析波的叠加，了解波的干涉在生活中的应用，感受物理与生活之间的联系.
3.知道波源频率与观察者接收到的频率的区别
4.知道什么是多普勒效应，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象.了解多普勒效应的一些
应用
一、波的叠加
1.波的独立传播：几列波相遇后彼此穿过，仍然保持各
自的运动特征，继续传播.即各自的波长、频率等保持
不变
2.波的叠加：在几列波重叠的区域里，介质的质点同时
参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波
单独传播时引起的位移的失量和.
二、波的干涉
1.定义：频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波
叠加时，某些区域的振幅加大，某些区域的振幅减小，
而且振幅加大的区域和振幅减小的区域相互间隔，这
种现象叫波的干涉，所形成的图样叫作千涉图样.
2.干涉条件：两列波的频率必须相同；两个波源的相位
差必须保持不变
3.一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象.
三、多普勒效应
1.定义：波源与观察者相互靠近或者远离时，接收到的
波的频率都会发生变化，这种现象叫作多普勒效应.
2.产生原因：(1)波源与观察者相互靠近时，单位时间内
通过观察者的波峰（或密部）的数目增加，观察者观测
到的频率大于波源的频率，即观察到的频率变大
(2)波源与观察者相互远离时，观察到的频率变小.
四、多普勒效应的应用
1.测量汽车速度
交通警车向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同
时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就
能知道车辆的速度.
2.测星球速度：测量星球上某些元素发出的光波的频
率.然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，
可得星球的速度.
3.测血液流速
向人体内发射已知频率的超声波，超声波被血管中的
血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化，
就能知道血流的速度.
自我测评
一、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）
1.两列频率不同的水波不能发生波的干涉现象.(
2.不是所有的波都能发生干涉.
3.只有障碍物尺寸和波长差不多时，才能发生衍射现
象
(
4.有经验的战士从炮弹飞行的声音判断飞行的炮弹是
接近还是远去.
5.多普勒效应的发生是因为波源的振动频率发生了变
化.
【答案】1./2.×
3.X
4./5.×(共70张PPT)
第三章 机械波
§1.波的形成
今日头条
1.知道什么是机械波？能区分横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部.
2.知道机械波的形成条件及过程.
3.通过观察和分析，认识波是振动的传播，知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息.
一、波的形成
1.沿绳传播的波
如下图所示，当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻
质点，使它也上下振动.这个质点又带动更远一些的
质点…，绳上的质点都很快跟着振动起来，只是后
面的质点总比前面的质点迟一些开始振动，这样在整
个绳子上就形成了凸凹相间的波.
2.介质：介质是能够传播机械振动的物质，其状态可以
是固、液、气三态中的任意一种.
(1)定义：波借以传播的物质.
(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点
的振动会引起相邻质点的振动.
二、横波和纵波
1.横波与纵波的比较
定义
标识性物理量
实物波形
质点的振动①波峰：凸起
方向与波的的最高处
波峰
横波
传播方向相②波谷：凹下
波谷
绳上形成横波
互垂直的波
的最低处
①密部：质点
质点的振动
分布密集的
方向与波的
纵波
部分
密部
密部
纵波传播方向在
TYWWAN
②疏部：质点
疏部
同一直线上
分布稀疏的
的波
部分
三、机械波
1.形成：机械振动在介质中传播，形成机械波.
2.产生条件
(1)要有波源
(2)要有传播振动的介质.
3.特点
(1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起
传播，因此说它传播的只是振动这种运动形式.
(2)介质中本来静止的质点，随着波的传来而发生振
动，可见波是传递能量的一种方式.
(3)我们能用语言进行交流，说明波可以传递信息.
自我测评
一、判断题（正确的打“/”，错误的打“×”）
1.质点的振动位置不断转换即形成波.
2.在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停
止运动.
(
3.在绳波的形成和传播中，有质点的运动是近似的匀
速直线运动.
4.机械波传播的是能量和振动形式，机械波不能在真空
中传播.
5.横波在固体、液体、气体中都能传播，纵波只能在气体
中传播.
【答案】1.×
2.×3.×4./5.×
二、思考题
6.当地震发生时，地震波在地球内部和地表传播，有时
使人感到左右摇晃，有时感到上下颠簸，由此可见地
震波是什么波？登上月球的宇航员可以通过声音直
接交流吗？
【答案】人感到左右摇晃是因为有横波，感到上下颠
簸是因为有纵波，所以，地震波既含有纵波成分又含
有横波成分.不可以.因为月球上是真空的，没有传声
介质，所以不能通过声音直接交流.(共67张PPT)
第三章 机械波
§2.波的描述
今日头条
1.理解波的图像的意义.
2.能够由波的图像判断传播方向与质点振动方向的关系，由有关信息画出波的图像
3.会区别波动图像和振动图像.
一、波的图像
1.图像的建立
如下图所示，用横坐标x表示在波的传播方向上各质
点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平
衡位置的位移，在xOy平面上，画出各点(x,y),用平
滑的曲线把各点连接起来就得到了波的图像.
1213
11
15
10
16x
2.图像的物理意义
波的图像描述的是某一时刻，沿波的传播方向的各个
质点离开平衡位置的位移.
3.简谐波
波形图像是正弦曲线，这样的波叫作正弦波，也称为
简谐波.简谐波在传播时，介质中各质点在做简谐
运动.
二、波长、频率和波速
1.波长
(1)定义
在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质
点间的距离，通常用入表示.
(2)特征
在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离
等于波长.在纵波中，两个相邻疏部或两个相邻密部
之间的距离等于波长.
注意：“相邻”和“振动相位总是相同的”是波长定义的
关键，二者缺一不可.
2.周期、频率
(1)规律
在波动中，各个质点的振动周期或频率是相同的，它
们都等于波源的振动周期或频率
(2)决定因素
波的周期或频率由波源的周期或频率决定.
(3)时空的对应性
在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于
一个波长.
(4)周期与频率关系
周期T与频率∫互为倒数，即f=T,
3.波速
(1)定义：波速是指波在介质中传播的速度.
(2)公式：0=T=f:
(3)决定因素
机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，
在不同的介质中，波速一般不同.
(4)决定波长的因素：波长由波速和频率共同决定.
自我测评
一、判断题（正确的打“/”，错误的打“×”）
1.波的图像表示质点在各个不同时刻的位移.
2.只有横波才能画出波的图像，
(
)
3.波的图像表示波中各质点在某一时刻的位移.(
)
4.简谐波中各质点做的是简谐运动.
【答案】1.×
2.X3./4./
二、思考题
5.如下图甲为波的图像，图乙为振动图像，波的图像外
形上与振动图像相似，如何辨别它们？
y/m
y/m
0
1
23尘56x/m
23
4
6
t制S
甲
乙
【答案】可根据图像的横坐标的意义进行区别，若横
坐标为时间t,表示振动图像，若横坐标为位置x,表
示波的图像.(共58张PPT)
第三章 机械波
§3.波的反射、折射和衍射
今日头条
1.知道什么是波的反射、折射和衍射现象，知道发生明显衍射现象的条件
2.知道波发生反射现象时，反射角等于入射角.掌握入射角与折射角关系.
3.了解波的衍射在生活中的应用，感受物理与生活之间的联系.
一、波的反射
1.反射现象
波遇到介质界面会返回来继续传播的现象.
入射波线
法线
ai B
了反射波线
2.反射角与入射角
(1)入射角：入射波的波线与法线的夹角，如图中的α.
(2)反射角：反射波的波线与法线的夹角，如图中的B.
3.反射定律
反射波线、法线、入射波线在同一平面内，且反射角等
于入射角.
注意：反射波与入射波的波长、频率、波速都相等，但
由于反射面吸收一部分能量，反射波传播的能量将
减少.
二、波的折射
1.波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波
传播的方向发生偏折的现象叫作波的折射.
2.一切波都会发生折射现象.
三、波的衍射
1.定义
波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫作波的
衍射.
2.发生明显衍射现象的条件：只有缝、孔的宽度或障碍
物的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小时，才能观
察到明显的衍射现象.
3.一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象.
自我测评
一、判断题（正确的打“/”，错误的打“×”）
1.入射波的波线与界面的夹角叫入射角.
2.入射波的波长和反射波的波长湘等.
(
3.“隔墙有耳”指的是声波的衍射现象.
4.只有障碍物尺寸和波长差不多时，才能发生衍射现
象
【答案】1.×
2./
3./
4.×
二、思考题
5.既然一切波都能够发生衍射，那为什么生活中见不到
光波的衍射现象？
【答案】光波的波长通常在0.40.7um的范围内，
跟一般障碍物的尺寸相比非常小，所以通常的情况下
看不到光的衍射，看到的是光的直线传播
探究1
波的反射及应用
1.当声源不动时，声波遇到了静止障碍物会被反射
回来继续传播，由于反射波与入射波在同一介质中传播
速度相同，因此，入射波和反射波在传播距离一样的情
况下，用的时间相等.设经过时间t听到回声，测声源距
障碍物的距离为s=v声2
2.当声源以速度向静止的障碍物运动或障碍物
以速度)向静止的声源运动时，声源发声时障碍物到声
源的距离为s=(声十)2·
3.当声源以速度远离静止的障碍物或障碍物以
速度远离静止的声源时，声源发声时障碍物到声源的
距离为s=(V声一w)(共23张PPT)
第三章 机械波
第三章 章末总结
波源（振源）》
产生条件
二者缺一不可
介质
传播特点：传播的是运动形式、能量、信息，质点并不随波迁移
横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直
分类
纵波：质点的振动方向与波的传播方向共线
可获取的信息
波的图象
与振动图象的区别
描述
机
物理量：入、f、0
关系：0=入·f=
械
决定因素：∫只由振源决定，由介质决定
波
反射
解释：惠更斯原理
折射
条件：频率相同的两列波
干涉
现象：加强区域、减弱区域相互间隔
现象及应用
波特有的现象
条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多
衍射
现象：绕过障碍物或小孔传到阴影区，声波：闻其声不见其人
条件：波源与观察者间有相对运动
多普勒效应
现象：感受到的波的频率发生了变化
一、波动图象反映的信息及其应用
从波动图象可以看出：
1.波长入.
2.振幅A.
3.该时刻各质点偏离平衡位置的位移情况.
4.如果波的传播方向已知，可判断各质点该时刻的
振动方向以及下一时刻的波形
5.如果波的传播速度大小已知，可利用图象所得的
冠信一浆得各防赶周北E·
入
【例1】
如下图所示的横波正在沿x轴正方向传
播，波速为0.5m/s.请回答下列问题：
y/m
K
0.1
0
0.51.0
1.5
2.0
x/m
-0.1
M
(1)P点此时速度方向如何？加速度方向如何？
(2)质点K和P哪个先回到平衡位置？
(3)经过半个周期，质点L的位移和路程分别等于
多少？波传播的距离是多少？
(4)请画出此波经过1s后的波形曲线.
【答案)(1)方向向上
指向y轴负方向
(2)K
(3)0
0.2m
1.0m
(4)见解析
【解析】
(1)由于波沿x轴正方向传播，可判断P
点向上振动，即P,点速度方向向上；加速度方向与位移
方向相反，指向y轴负方向.
T
(2)质，点P向上振动，回到平衡位置的时间大于
4
而质点K经
回到平衡位置，故质点K先回到平衡
4
位置.
(3)质点L经过半个周期，回到平衡位置，位移为0；
路程为2A=0.2m.波传指6的距离为2入=1.0m.
入
2.0
T
T
(4)T=
S=4S,而△t=1S=
U
0.5
,在
4
内波
T
专播经后的波形图中虚线所示
y/m
0.1
1.0
2.0,x/m
【针对训练1】P、Q是一列
简谐横波中的两质点，它们的平衡
位置相距1.5m,各自的振动图象
如右图中的实线和虚线所示.若P比Q离波源近，试画
出波速最大情况下t一0时刻波的图象.

展开更多......

收起↑