1、12下一页下一页上一页上一页返返 回回3一、简谐运动一、简谐运动1.简谐运动简谐运动内容：内容：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫简谐运动。总指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫简谐运动。特征：特征：F=-kx注意：注意：简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移。也就是说，简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移。也就是说，在研究简谐运动时所说的位移的起点都必须在在研究简谐运动时所说的位移的起点都必须在平衡位置平衡位置处。处。回复力是一种效果力。是振动物体在沿振动方向上所受的回复力是一种效果力。是振动物
2、体在沿振动方向上所受的合力。合力。“平衡位置平衡位置”不等于不等于“平衡状态平衡状态”。平衡位置是指。平衡位置是指回复力为回复力为零零的位置，物体在该位置所受的的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零合外力不一定为零。（如。（如单摆摆到最低点时，沿振动方向的合力为零，但在指向悬单摆摆到最低点时，沿振动方向的合力为零，但在指向悬点方向上的合力却不等于零，所以并不处于平衡状态）点方向上的合力却不等于零，所以并不处于平衡状态）下一页下一页上一页上一页返返 回回4 x F a V EK EP 2对于简谐运动中物理量的变化问题可按下列顺序判断对于简谐运动中物理量的变化问题可按下列顺序判断:mFa/反向
3、与Va221mvEKKpEEE机KXF3.规律：规律：周期性周期性简谐运动的物体经过一个周期或几个周期后，简谐运动的物体经过一个周期或几个周期后，能回到原来的状态；能回到原来的状态；对称性对称性简谐运动的物体具有对平衡位置的对称性即简谐运动的物体具有对平衡位置的对称性即位移、回复力、加速度和时间相对平衡位置对称。位移、回复力、加速度和时间相对平衡位置对称。ACODBxxFFaaoctoDt下一页下一页上一页上一页返返 回回54从总体上描述简谐运动的物理量从总体上描述简谐运动的物理量振幅振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离。是描述振动振动物体离开平衡位置的最大距离。是描述振动强弱的物理量。强弱
4、的物理量。周期周期T：振动物体完成一次全振动所需的时间。是描述振振动物体完成一次全振动所需的时间。是描述振动快慢的物理量。动快慢的物理量。频率频率f：振动物体在单位时间内完成全振动的次数。也是振动物体在单位时间内完成全振动的次数。也是描述振动快慢的物理量（频率描述振动快慢的物理量（频率f=1/T）。周期（或频率）。周期（或频率）都由振动物体本身的性质决定，所以叫固有周期（或频都由振动物体本身的性质决定，所以叫固有周期（或频率），与振幅无关。率），与振幅无关。反反 馈馈下一页下一页上一页上一页返返 回回6 例例1：做简谐运动的质点通过平衡位置时，下述几：做简谐运动的质点通过平衡位置时，下述几种物
5、理量具有最大值的是种物理量具有最大值的是()A回复力回复力 B加速度加速度 C位移位移 D速度速度 下一页下一页上一页上一页返返 回回7 例例2：下列说法正确的是（：下列说法正确的是（）A在回复力作用下的运动一定是简谐振动在回复力作用下的运动一定是简谐振动B简谐振动物体，速度增大时，加速度一定减小简谐振动物体，速度增大时，加速度一定减小C回复力一定是振动物体所受的合外力回复力一定是振动物体所受的合外力D振动物体两次通过平衡位置的时间间隔为一个周期振动物体两次通过平衡位置的时间间隔为一个周期下一页下一页上一页上一页返返 回回8 例：弹簧振子以例：弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向点为平衡位置，
6、在水平方向上的上的A、B两点之间做简谐运动，以下说法正确的是：两点之间做简谐运动，以下说法正确的是：（）A振子在振子在B、A两点时的速度和加速度均为零；两点时的速度和加速度均为零；B振子在通过振子在通过O点时速度的方向将发生改变；点时速度的方向将发生改变；C振子所受的合力总跟速度方向相反；振子所受的合力总跟速度方向相反；D振子离开振子离开O点的运动总是减速运动，靠近点的运动总是减速运动，靠近O点的运点的运动总是加速运动。动总是加速运动。下一页下一页上一页上一页返返 回回知识点知识点AOB9BAA二、单摆二、单摆单摆振动的回复力是单摆振动的回复力是重力沿切线方向的分重力沿切线方向的分力力，不能说
7、成是重力和拉力的合力。在平衡位，不能说成是重力和拉力的合力。在平衡位置振子所受回复力是零，但合力是向心力，指置振子所受回复力是零，但合力是向心力，指向悬点，不为零，向悬点，不为零，F向向=。当单摆的摆角很小时（当单摆的摆角很小时（5）时，时，所以单摆的周期，所以单摆的周期 ，与，与摆球质量摆球质量m、振幅、振幅A都无关。其中都无关。其中l 为等效摆长（即摆动圆弧为等效摆长（即摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离）；的圆心到摆球重心的距离）；3在判断摆钟类的问题时，摆钟走慢，说明频率偏小，周期在判断摆钟类的问题时，摆钟走慢，说明频率偏小，周期偏大，再由周期公式偏大，再由周期公式 可知：应减小摆长可知：
8、应减小摆长L。mgTrvm2lmgklkxmgmgF其中回,singlT2固反反 馈馈下一页下一页上一页上一页返返 回回glT210 例：单摆是一个理想化的物理模型，它是用一根例：单摆是一个理想化的物理模型，它是用一根细线悬挂一个小球并可在竖直平面内摆动的一个装置，细线悬挂一个小球并可在竖直平面内摆动的一个装置，但必须满足三个条件：但必须满足三个条件：；线的伸缩和线的质量可以忽略线的伸缩和线的质量可以忽略球的直径比线的长度短得多球的直径比线的长度短得多空气等产生的阻力可以忽略不计空气等产生的阻力可以忽略不计下一页下一页上一页上一页返返 回回11 例：甲、乙两个单摆放在同一个地方，若其摆长例：甲
9、、乙两个单摆放在同一个地方，若其摆长之比为之比为 l1：l2=4：9，则它们的周期之比，则它们的周期之比T1：T2为为_ ，如果在一分钟内甲摆动，如果在一分钟内甲摆动30次，则乙摆动次，则乙摆动_次。次。2:320下一页下一页上一页上一页返返 回回12 例：有一摆钟，平时走时准确，搬家后发现它变例：有一摆钟，平时走时准确，搬家后发现它变慢了，为重新使其走时准确，下面办法中正确的是（慢了，为重新使其走时准确，下面办法中正确的是（）A稍微调整摆长，使其变短稍微调整摆长，使其变短 B稍微调整摆长，使其变长稍微调整摆长，使其变长 C适当增加摆锤质量适当增加摆锤质量 D将指针适当往前拨动将指针适当往前拨
10、动 下一页下一页上一页上一页返返 回回13 例：一只单摆正在平衡位置例：一只单摆正在平衡位置O点附近摆动（最大摆角点附近摆动（最大摆角为为），如图所示，则：，如图所示，则：摆球此时所受的回复力是摆球此时所受的回复力是_；摆球经过平衡位置时的速率是摆球经过平衡位置时的速率是_；摆球经过平衡位置时细线的拉力是摆球经过平衡位置时细线的拉力是 _.mg sinoMLcos12gl3mg-2mg cos下一页下一页上一页上一页返返 回回知识点知识点14三、受迫振动与共振三、受迫振动与共振1受迫振动：受迫振动：物体在驱动力（即周期性外力）作用下的物体在驱动力（即周期性外力）作用下的振动叫受迫振动。振动叫受
11、迫振动。物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。固有频率无关。物体做受迫振动的振幅由驱动力频率和物体的固有频物体做受迫振动的振幅由驱动力频率和物体的固有频率共同决定：两者越接近，受迫振动的振幅越大，两者相率共同决定：两者越接近，受迫振动的振幅越大，两者相差越大受迫振动的振幅越小。差越大受迫振动的振幅越小。2共振：共振：当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，受当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。利用共振的有：共振筛、转速计、微波炉、打夯机、跳利用共振的有：共振
12、筛、转速计、微波炉、打夯机、跳板跳水、打秋千板跳水、打秋千防止共振的有：机床底座、航海、军队过桥、高层建筑、防止共振的有：机床底座、航海、军队过桥、高层建筑、火车车厢火车车厢反反 馈馈下一页下一页上一页上一页返返 回回15 例例8：火车在铁轨上行驶时，每经过接轨处时，由：火车在铁轨上行驶时，每经过接轨处时，由于与接轨处的撞击作用而使车厢在弹簧上发生上下振动。于与接轨处的撞击作用而使车厢在弹簧上发生上下振动。如果弹簧的固有频率为如果弹簧的固有频率为2Hz，每根铁轨长为，每根铁轨长为12.5m,则则当火车行驶速度为当火车行驶速度为_时，将发生共振现象。时，将发生共振现象。25m下一页下一页上一页上
13、一页返返 回回16 例例9：在右图所示的装置中，在曲轴：在右图所示的装置中，在曲轴AB上悬挂一个上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手弹簧振子，若不转动把手C，让其上下振动，周期为，让其上下振动，周期为T1，若使把手若使把手C周期周期T2（T2T1）匀速转动，当运动都稳定）匀速转动，当运动都稳定后，则（后，则（）.弹簧振子的振动周期为弹簧振子的振动周期为T1.弹簧振子的振动周期为弹簧振子的振动周期为T2.要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小.要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大A B C D 下一页下一页上一页上一页返返
14、 回回17 例例10：下列振动中，属于受迫振动的是：下列振动中，属于受迫振动的是：()A用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动；用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动；B打点计时器接通电源后，振针的振动；打点计时器接通电源后，振针的振动；C小孩在自由振动的秋千上的运动；小孩在自由振动的秋千上的运动；D弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动。弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动。下一页下一页上一页上一页返返 回回知识点知识点18四、机械波四、机械波1定义：定义：机械振动在介质中的传播，就形成机械波。机械振动在介质中的传播，就形成机械波。2产生：产生：介质中前一质点的振动带动后一质点的振动，后一介质中前一质
15、点的振动带动后一质点的振动，后一质点都作受迫振动。质点都作受迫振动。3描述波的几个物理量描述波的几个物理量波长、频率和波速波长、频率和波速波长波长：两个相邻的，在振动过程中位移总是相等的质点两个相邻的，在振动过程中位移总是相等的质点间的距离叫波长。或两个间的距离叫波长。或两个相邻相邻的波峰（或波谷）与波峰（或的波峰（或波谷）与波峰（或波谷）间的距离叫波长；波在一个周期内传播的距离也等于波谷）间的距离叫波长；波在一个周期内传播的距离也等于一个波长。一个波长。频率频率 f：由于各质点作受迫振动，因此各质点振动的频率由于各质点作受迫振动，因此各质点振动的频率都等于波源的振动频率。同一机械波在不同介质
16、中传播时，都等于波源的振动频率。同一机械波在不同介质中传播时，其频率其频率f不变。不变。波速波速：波速由介质本身的性质决定，不同介质中的波速波速由介质本身的性质决定，不同介质中的波速并不相同。并不相同。下一页下一页上一页上一页返返 回回19204注意：注意：在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满足公式：波长和频率之间满足公式：=f。介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动，介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移。是变加速运动，介质质点并不随波迁移。介质中前一质点的振动带动后一
17、质点的振动，各个质介质中前一质点的振动带动后一质点的振动，各个质点都做受迫振动点都做受迫振动 机械波转播的是振动形式、能量和信息。机械波转播的是振动形式、能量和信息。机械波的频率由波源决定，而传播速度由介质决定，机械波的频率由波源决定，而传播速度由介质决定，波长由波源和介质决定。波长由波源和介质决定。介质中每个质点开始振动的方向都和振源开始振动的介质中每个质点开始振动的方向都和振源开始振动的方向相同。方向相同。5机械波可分为横波和纵波两种。机械波可分为横波和纵波两种。质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。波、水面波等。质点
18、振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。上的疏密波、声波等。反反 馈馈下一页下一页上一页上一页返返 回回21 例例11：关于机械波，下列陈述正确的是：关于机械波，下列陈述正确的是 A波的传播不仅是振动的形式和能量的传播过程，也波的传播不仅是振动的形式和能量的传播过程，也是质点沿波的传播方向运动的过程是质点沿波的传播方向运动的过程B在波的传播过程中，介质和运动形式一起传播在波的传播过程中，介质和运动形式一起传播C在波的传播过程中，所有振动质点都在做受迫振动在波的传播过程中，所有振动质点都在做受迫振动D机械波在真空中也能传播机
19、械波在真空中也能传播下一页下一页上一页上一页返返 回回22 例例12：关于波长，下列说法正确的是：关于波长，下列说法正确的是 A对于平衡位置的位移相等的两个相邻质点间的距离等于波长对于平衡位置的位移相等的两个相邻质点间的距离等于波长B一个周期内振动传播的距离等于波长一个周期内振动传播的距离等于波长C两个相邻的波峰与波谷之间的距离的二倍等于波长两个相邻的波峰与波谷之间的距离的二倍等于波长D对同一列声波，它从一种介质进入另一种介质时波长是不变对同一列声波，它从一种介质进入另一种介质时波长是不变的的下一页下一页上一页上一页返返 回回23 例例13：漂浮在湖面上的两个木块：漂浮在湖面上的两个木块A、B
20、相距相距24米，米，当一列水波在湖面上传播时，两个木块都是每分钟上当一列水波在湖面上传播时，两个木块都是每分钟上下浮动下浮动15次，当木块次，当木块A位于波谷时，木块位于波谷时，木块B正位于波峰，正位于波峰，两木块之间还有一个波峰，则这列水波的波长为两木块之间还有一个波峰，则这列水波的波长为 _ 米，水波的传播速度为米，水波的传播速度为 _ 米米/秒。秒。164下一页下一页上一页上一页返返 回回知识点知识点24cmx/cmy/AA02/V/2 y/cm-AA0 x/cm 振动图象和波的图象的比较振动图象和波的图象的比较比较项目比较项目波的图象波的图象振动图象振动图象研究对象研究对象研究内容研究
21、内容图线图线 图线的变化图线的变化物理意义物理意义判断质点振动判断质点振动方向的方法方向的方法沿波传播方向所有质点沿波传播方向所有质点振动质点振动质点某一时刻在连续介质中各某一时刻在连续介质中各质点的空间分布质点的空间分布质点振动过程中，位移随质点振动过程中，位移随时间的变化时间的变化随时间的推移而随时间的推移而改变改变随时间的推移而不断随时间的推移而不断延伸延伸T/2 Tx/cm-AA0t/sT/2 Tx/cm-AA0t/s表示表示某一时刻某一时刻各质点各质点的位移的位移表示表示某一质点某一质点在在各时刻各时刻的位移的位移带动法、箭号同侧法、带动法、箭号同侧法、微平移法、特殊点法微平移法、特
22、殊点法看下一时刻，可用看下一时刻，可用“上坡上，下坡下上坡上，下坡下”反反 馈馈下一页下一页上一页上一页返返 回回25 例例14：右图为一质点的振动图线，从图线上可以看：右图为一质点的振动图线，从图线上可以看出此质点的周期是出此质点的周期是 s，0.4s时的运动方向是时的运动方向是_，0.6s时的位移是时的位移是 _cm，在，在0.6s内质内质点通过的路程是点通过的路程是 _cm02.04.06.08.022cmx/st/0.8竖直向上竖直向上-26下一页下一页上一页上一页返返 回回26 例例15：右图为一简谐波在某时刻的图象按图中箭头：右图为一简谐波在某时刻的图象按图中箭头方向传播，波速为方
23、向传播，波速为16m/s。则振幅为。则振幅为_ cm，周期，周期为为 s，波长为，波长为 m，振动由，振动由A传到传到 B需需 s，此时质点的振动方向是此时质点的振动方向是0552468 1012cmy/mx/VAB50.580.75竖直向下竖直向下下一页下一页上一页上一页返返 回回27 例例16：如图所示，为某质点沿：如图所示，为某质点沿x 轴做简谐振动的轴做简谐振动的图像，下面说法中正确的是图像，下面说法中正确的是 A在在t=4s时质点速度最大，回复为时质点速度最大，回复为0B在在t=3s时，质点速度和加速度都达到以最大值时，质点速度和加速度都达到以最大值C在在0到到1s时间内，质点速度和
24、加速度方向相同时间内，质点速度和加速度方向相同D在在t=2s时，质点的位移沿时，质点的位移沿x轴负方向，加速度也沿轴负方向，加速度也沿x轴负方向轴负方向下一页下一页上一页上一页返返 回回知识点知识点28/2 y/cm-AA0 x/cm 2 2已知横波的振动方向或波的传播方向，已知横波的振动方向或波的传播方向，确定另一方向的方法：确定另一方向的方法：方法一、箭号同侧法：方法一、箭号同侧法：VVVVVV在波的图象上的某一点，沿竖直方向在波的图象上的某一点，沿竖直方向画一个箭头表示质点的振动方向，并在同画一个箭头表示质点的振动方向，并在同一点沿水平方向画一个箭头表示质点表示一点沿水平方向画一个箭头表
25、示质点表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧。线的同侧。下一页下一页上一页上一页返返 回回29方法二、带动法：方法二、带动法：方法三、微平移法：方法三、微平移法：在质点在质点P P 靠近波源一方附近（不超过靠近波源一方附近（不超过/4/4 ）图像上找另一点）图像上找另一点P P ，若，若P P 在在P P上上方，则方，则P P 向上运动，若向上运动，若P P 在在P P下方，则下方，则P P 向下运动如图所示。向下运动如图所示。反反 馈馈下一页下一页上一页上一页返返 回回cmx/cmy/AA02/Vcmx/cmy/AA02/V做出经微小时间做出经微
26、小时间t t 后的波形，后的波形，就可知各质点经过就可知各质点经过t t时间到达的位置，时间到达的位置，各质点的振动方向即可确定，如图所各质点的振动方向即可确定，如图所示。示。30 例例17：右图为一列横波某时刻的波形图，已知质点：右图为一列横波某时刻的波形图，已知质点A此时振动方向如图中所示，则关于波传播方向和质点此时振动方向如图中所示，则关于波传播方向和质点B、C的此时振动方向以下说法判断正确的是：的此时振动方向以下说法判断正确的是：()波向右传播；波向右传播；波向左传播波向左传播B点向下振动，点向下振动，C点向上振动点向上振动B点向上振动，点向上振动，C点向上振动点向上振动A B C D
27、 ABC下一页下一页上一页上一页返返 回回31 例例18：一列沿：一列沿x正方向传播的横波，其振幅为正方向传播的横波，其振幅为A，波长为波长为，某时刻波的图象如图所示，在该时刻，某一，某时刻波的图象如图所示，在该时刻，某一质点的坐标为（质点的坐标为（，0），经过四分之一周期后，该质），经过四分之一周期后，该质点的坐标为点的坐标为()A5/4，0 B，A C，A D5/4，Acmy/cmx/AA0V下一页下一页上一页上一页返返 回回知识点知识点32已知波速已知波速V V和波形，作出再经和波形，作出再经tt时间后的波形图时间后的波形图 方法一、平移法：方法一、平移法：方法二、特殊点法：方法二、特殊
28、点法：先算出经先算出经t t时间波传播的距离时间波传播的距离X X=V Vt t，再把波形沿波的传播方向平移，再把波形沿波的传播方向平移X X 即可。因为波动即可。因为波动的周期性，若已知波长的周期性，若已知波长，则波形平移，则波形平移n n个个时波形不变，时波形不变，当当X X=n=n+X X时，可采取去时，可采取去n n留零留零X X的方法，只需平移的方法，只需平移X X即即可。可。在波形上找两特殊点，如过平衡位在波形上找两特殊点，如过平衡位置的点和与它相邻的峰（谷）点，先确定这两点的振动方置的点和与它相邻的峰（谷）点，先确定这两点的振动方向，再看向，再看t t=n=nT T+t t,由于
29、经由于经n nT T波形不变，所以也采取去整波形不变，所以也采取去整n nT T留零留零t t的方法，分别作出两特殊点经的方法，分别作出两特殊点经t t后的位置，然后按正后的位置，然后按正弦规律画出新波形。弦规律画出新波形。反反 馈馈下一页下一页上一页上一页返返 回回33 例例19：如图所示，图线：如图所示，图线A是一列横波某时刻的波是一列横波某时刻的波的图象，图线的图象，图线B是经过是经过 3T/4 后该波的波形图，根据后该波的波形图，根据图象可知：图象可知：()波向右传播；波向右传播；波向左传播波向左传播P点向上振动点向上振动 P点向下振动点向下振动 ABP下一页下一页上一页上一页返返 回
30、回34 例例20：一列简谐波在：一列简谐波在x轴上传播，波速为轴上传播，波速为50 cm/s，已知，已知t=0时刻的波形图象如图时刻的波形图象如图A所示，图中所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动。请轴的正方向运动。请将将t=0.5s时的波形图象画在图时的波形图象画在图B上上(至少要画出一个波至少要画出一个波长长)。cmy/cmx/AAM05 10 15 2025 30ABcmy/cmx/AA05 10 15 2025 30下一页下一页上一页上一页返返 回回知识点知识点35 任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都任何一个介质质点在一个周期内经过的
31、路程都是是4A，在半个周期内经过的路程都是，在半个周期内经过的路程都是2A，但在四分之，但在四分之一个周期内经过的路程就不一定是一个周期内经过的路程就不一定是A了。了。在一个周期内，波形匀速向前推进一个波长。在一个周期内，波形匀速向前推进一个波长。n个周期波形向前推进个周期波形向前推进n个波长（个波长（n可以是任意正数）。可以是任意正数）。因此在计算中既可以使用因此在计算中既可以使用V=f，也可以使用，也可以使用V=s/t，后，后者往往更方便。者往往更方便。判定某一质点经过时间判定某一质点经过时间t振动情况的方法有：振动情况的方法有：先算出先算出tT的比值（即的比值（即t=nT+t），再看），
32、再看t是是T的几的几倍，然后用特殊点法判断。倍，然后用特殊点法判断。反反 馈馈下一页下一页上一页上一页返返 回回36 例例21：一个做简谐运动的质点，它的振幅是：一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm，频，频率是率是2Hz。该质点从平衡位置开始经过。该质点从平衡位置开始经过1s 时，位移的大时，位移的大小和所通过的路程分别为：小和所通过的路程分别为：()A0cm，16cm B4cm，32cm C0，32cm D4cm，16cm下一页下一页上一页上一页返返 回回37 例例22：一个弹簧振子的振动周期是：一个弹簧振子的振动周期是0.025s，当振，当振子从平衡位置开始向右运动，经过子从平衡位置开始
33、向右运动，经过0.17s时，振子的运时，振子的运动情况是动情况是()A正在向右做减速运动正在向右做减速运动 B正在向右做加速运动正在向右做加速运动 C正在向左做减速运动正在向左做减速运动 D正在向左做加速运动正在向左做加速运动 下一页下一页上一页上一页返返 回回知识点知识点38六、超声波及其应用六、超声波及其应用1人耳可以听到的声波的频率范围是人耳可以听到的声波的频率范围是20Hz20000Hz。2声波是纵波，空气中的声速可认为是声波是纵波，空气中的声速可认为是340m/s。3超声波的两个特点是：超声波的两个特点是：能量大；能量大；沿直线传播。沿直线传播。4人耳只能区分开相差人耳只能区分开相差
34、0.1s以上的两个声音。以上的两个声音。反反 馈馈下一页下一页上一页上一页返返 回回39 例例23：下列仪器中利用：下列仪器中利用“超声波沿直线传播超声波沿直线传播”特性特性制成的是（制成的是（）超声波测位器；超声波测位器；超声波探伤仪；超声波探伤仪；超声波雾化治疗仪；超声波雾化治疗仪；超声波加湿器；超声波加湿器；下一页下一页上一页上一页返返 回回40cmx/cmy/AA02/V41传播的是运动形式、能量、信息，介质并不随传播的是运动形式、能量、信息，介质并不随波迁移，各质点作受迫振动，离波源越远，质波迁移，各质点作受迫振动，离波源越远，质点的振动越滞后点的振动越滞后。机械波机械波 由于质点间
35、的相互作用力，前面的质点带动后面由于质点间的相互作用力，前面的质点带动后面的质点作受迫振动，使械振动在介质中的传播。的质点作受迫振动，使械振动在介质中的传播。描述波的物理量：描述波的物理量：形成：形成：波长、频率（周期）、波速波长、频率（周期）、波速按振动方向与传播方向分按振动方向与传播方向分条件：条件：波源（振源）、介质，二者缺一不可波源（振源）、介质，二者缺一不可分类：分类：物理意义：物理意义：特点：特点：波动图象波动图象横波横波关系：关系：v=f 或或v=/T机械波机械波的形成的形成纵波纵波波动图象的特征：波动图象的特征：与振动图象的比较与振动图象的比较波动问题图象的求解波动问题图象的求
36、解波的一些现象波的一些现象波的衍射波的衍射 波的干涉波的干涉多普勒效应多普勒效应波的反射和折射波的反射和折射声波声波特点特点次声波、超声波次声波、超声波描述描述某时刻某时刻连续介质中的各个连续介质中的各个不同质不同质点点相对各自平衡位置的位移相对各自平衡位置的位移 波的图像是一条正弦曲线波的图像是一条正弦曲线 42 1 1、在机械波中有（、在机械波中有（）A A各质点都在各自的平衡位置附近振动各质点都在各自的平衡位置附近振动 B B相邻质点间必有相互作用力相邻质点间必有相互作用力 C C前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的振动必定落后
37、于前一质点振动必定落后于前一质点 D D各质点也随波的传播而迁移各质点也随波的传播而迁移ABC432.2.机械波传播的是机械波传播的是（）A.A.介质中的质点介质中的质点 B.B.质点的运动形式质点的运动形式 C.C.能量能量 D.D.信息信息BCD443 3、关于机械波的概念，下列说法中正确的是（、关于机械波的概念，下列说法中正确的是（）A A、质点振动的方向总是垂直于波的传播方向、质点振动的方向总是垂直于波的传播方向 B B、简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两个质点振动、简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等位移的大小相等 C C、任一振动质点每经过一个周期沿波
38、的传播方向移动一个、任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长波长 D D、相隔一个周期的两个时刻的波形相同、相隔一个周期的两个时刻的波形相同BD45 4 4关于振动和波的关系，说法正确的是（关于振动和波的关系，说法正确的是（）A A有机械振动就一定有机械波有机械振动就一定有机械波B B波动的频率等于介质中各质点的振动频率波动的频率等于介质中各质点的振动频率C C质点的振动方向总跟波的传播方向相同质点的振动方向总跟波的传播方向相同D D波的传播速度一定跟质点的振动速度相同波的传播速度一定跟质点的振动速度相同B46 5.5.一列波从空气进入水中一列波从空气进入水中,波速增大则下列说法中
39、正确的是：波速增大则下列说法中正确的是：（）A.A.频率增大波长不变频率增大波长不变B.B.频率不变波长增大频率不变波长增大C.C.频率和波长都不变频率和波长都不变D.D.频率和波长都变大频率和波长都变大B47 6 6、一列横波在某时刻的波形图如图所示、一列横波在某时刻的波形图如图所示（1 1）若此时刻质点）若此时刻质点a a 的振动方向向下，则波向什么方向传的振动方向向下，则波向什么方向传播？播？（2）若波向右传播，此时刻）若波向右传播，此时刻d点向什么方向振动？点向什么方向振动？V V48 7 7、如图所示，是沿绳向右传播的一列横波、如图所示，是沿绳向右传播的一列横波 （1 1）在图上标出
40、）在图上标出B B、D D两点的振动速度方向两点的振动速度方向 （2 2）_点正处于波峰，它此时具有最点正处于波峰，它此时具有最_（填（填“大大”与与“小小”）的位移，最）的位移，最_（填（填“大大”与与“小小”）的加）的加速度，最速度，最_（填（填“大大”与与“小小”）的速度）的速度 （3 3）再经）再经_T_T，A A 第一次回到平衡位置第一次回到平衡位置C大大大大小小1/449 8 8、如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，传播方、如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，传播方向向左则此时刻有（向向左则此时刻有（）A A各质点的位移都为各质点的位移都为5cm5cmB Bx x2m2m处
41、的质点速度沿处的质点速度沿y y轴正方向轴正方向C Cx x4m4m处的质点加速度方向为正方向处的质点加速度方向为正方向D Dx x8m8m处质点速度为正的最大值处质点速度为正的最大值CDV509 9、如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图，则（、如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图，则（）A AA A、C C 两质点的运动方向始终相反两质点的运动方向始终相反B BB B、D D 两质点的运动方向始终相同两质点的运动方向始终相同C C质点质点E E一定比质点一定比质点F F 先回到平衡位置先回到平衡位置D DB B、D D、F F 等各质点的振幅始终相同等各质点的振幅始终相同AD51 10
42、10、一简谐横波在、一简谐横波在x x轴上传播，在某时刻的波形如图所示。轴上传播，在某时刻的波形如图所示。已知此时质点已知此时质点F F的运动方向向下，则的运动方向向下，则（）A A此波朝此波朝x x轴负方向传播轴负方向传播 B B质点质点D D此时向下运动此时向下运动 C C质点质点B B将比质点将比质点C C先回到平衡位置先回到平衡位置 D D质点质点E E的振幅为零的振幅为零A B52 11、如图所示为一列简谐横波沿、如图所示为一列简谐横波沿x轴传播，周期为轴传播，周期为0.4S，在，在t=0时的波的图象（实线），请作出时的波的图象（实线），请作出t=0.5S的波形图。的波形图。10 2
43、0 y/cm-330 x/mV V由图象可知由图象可知=20cm=20cm，t t/T T=0.6/0.4=1.5=0.6/0.4=1.5t t=0.6S=0.6S时的波形与时的波形与t t=T T/2=0.2S/2=0.2S时的波形相同。有两种方法。时的波形相同。有两种方法。第一种方法是第一种方法是:半周期内波向前传播半周期内波向前传播/2/2，所以把原波形所以把原波形向右平移向右平移/2/2即可。即可。第二种方法是：从各个质点的振动情况看，经过半个周期，第二种方法是：从各个质点的振动情况看，经过半个周期，在正向最大位移处的质点，将到达负向最大位移处，在平衡位在正向最大位移处的质点，将到达负向最大位移处，在平衡位置处的质点又回到平衡位置（但速度方向相反）。这样也可以置处的质点又回到平衡位置（但速度方向相反）。这样也可以作出波的图象。作出波的图象。53 12 12、一列水波由、一列水波由M点向点向N点传播，某时刻观察到点传播，某时刻观察到M点处点处在波峰，在波峰，N N 点处在平衡位置向上运动，且点处在平衡位置向上运动，且M、N 之间只有一之间只有一个波谷请在图中做出个波谷请在图中做出M、N 两点之间的波形图线两点之间的波形图线VV
