2021年导与练高中物理复习课件选修3-4机械波.pptxVIP

2021年导与练高中物理复习课件选修3-4机械波

CATALOGUE目录机械波基本概念与性质简谐振动在介质中传播规律波动图像及其物理意义解读多普勒效应原理及应用举例机械波干涉、衍射和偏振现象分析实验：用单摆测定重力加速度大小

01机械波基本概念与性质

机械波定义机械波是指介质中质点间相互作用而传递的机械振动。它依靠介质中的弹性力来维持传播，是一种能量传递的波动现象。机械波分类根据质点振动方向与波传播方向的关系，机械波可分为横波和纵波。横波中质点振动方向与波传播方向垂直，而纵波中质点振动方向与波传播方向平行。机械波定义及分类

波动是自然界中普遍存在的现象，如声波、光波等。波动现象具有周期性、传播性和干涉性等基本特征。波动现象振动是波动的根源，没有振动就没有波动。质点的振动经过介质传递形成机械波，因此波动现象与振动密切相关。振动与波动关系波动现象与振动关系

传播速度机械波在介质中的传播速度取决于介质的性质，如密度、弹性模量等。不同介质中，机械波的传播速度不同。介质对传播速度影响一般来说，固体中的声速大于液体中的声速，液体中的声速大于气体中的声速。这是因为固体分子间距离较小，相互作用力较强，有利于声波的传播。传播速度与介质关系

机械波传播过程中，能量随着波动而传递。质点的振动动能和势能不断转化，使得机械能得以在介质中传播。能量传递在波动过程中，质点的振动动能和势能不断相互转化。当质点离开平衡位置时，其动能减小而势能增加；当质点靠近平衡位置时，其动能增加而势能减小。这种能量转化过程使得机械波得以在介质中持续传播。能量转化过程能量传递与转化过程

02简谐振动在介质中传播规律

描述物体在简谐振动过程中位移、速度、加速度等物理量随时间变化的数学表达式。通过振动图像可以直观地了解振动的周期、振幅、相位等特征，有助于理解振动的物理过程。简谐振动方程及其图像表示图像表示简谐振动方程

单摆、弹簧振子等实例分析单摆分析单摆的振动过程，理解单摆周期与摆长、重力加速度的关系，掌握单摆的振动图像和能量转化。弹簧振子研究弹簧振子的振动规律，了解弹簧振子的周期、振幅、能量等特征，分析弹簧振子在振动过程中的能量转化。

分析物体在周期性外力作用下的受迫振动现象，了解受迫振动的频率、振幅等特征，探讨受迫振动的物理机制。受迫振动研究共振现象的产生条件，理解共振现象的本质和危害，掌握避免共振现象的方法。共振现象受迫振动和共振现象探讨

阻尼振动分析物体在阻尼作用下的振动过程，了解阻尼振动的周期、振幅等特征的变化规律，探讨阻尼振动的物理机制。能量耗散研究阻尼振动过程中能量的转化和耗散过程，理解阻尼振动中能量耗散的物理机制，掌握减小能量耗散的方法。阻尼振动和能量耗散过程

03波动图像及其物理意义解读

在波动图像上选择一系列的点，通过测量这些点的坐标，可以得到波的传播方向和振幅等信息。描点法三角函数法振动图像转换法利用三角函数表达式来表示波动图像，通过调整三角函数的参数可以得到不同的波动形态。将振动图像转换为波动图像，通过振动图像中的信息来推断波动图像的特点。030201波动图像绘制方法介绍

波动图像中，各质点的位移随时间变化，可以通过图像直接读出质点的位移大小和方向。质点位移质点的速度可以通过波动图像的斜率来求解，斜率越大，质点速度越大。质点速度质点的加速度与波动图像的曲率有关，曲率越大，质点加速度越大。质点加速度波动图像中各点运动状态描述

利用波动图像求解问题技巧确定波的传播方向通过观察波动图像中质点的振动方向和波的传播方向之间的关系，可以确定波的传播方向。求解波长和频率通过测量波动图像中相邻两个波峰或波谷之间的距离，可以得到波长；通过观察单位时间内波传播的距离，可以得到频率。判断波的叠加和干涉当两个或多个波源产生的波在空间中相遇时，会产生波的叠加和干涉现象，通过观察波动图像可以判断干涉加强区和减弱区的位置。

例题1：一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图所示。已知该波的频率为50Hz，则下列说法正确的是（）A.质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向B.质点P的振动周期为0.02s典型例题剖析与解题思路展示

【分析】本题考查了波动图像的解读和波的叠加原理。首先根据波动图像的绘制方法和各点运动状态描述来确定波的传播方向和质点的振动情况；然后根据波的频率和周期关系求解质点的振动周期；接着利用波动图像的特点和波的叠加原理来判断干涉现象和求解波速；最后根据题意判断选项的正误。C.从t=0时刻开始计时，质点P在1s内通过的路程为4mD.若此波遇到另一列频率为75Hz的简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波的波速为300m/s典型例题剖析与解题思路展示

输入标型例题剖析与解题思路展示【解答】A.根据波动图像的绘制方法和各点运动状态描述可知