資源簡介

(共68張PPT)
第三章 機械波
§4~5.波的干涉多普勒效應(yīng)
今日頭條
1.知道波的疊加原理，知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣，知道干涉也是波特有的現(xiàn)象，
2.會分析波的疊加，了解波的干涉在生活中的應(yīng)用，感受物理與生活之間的聯(lián)系.
3.知道波源頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別
4.知道什么是多普勒效應(yīng)，知道它是波源與觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生的現(xiàn)象.了解多普勒效應(yīng)的一些
應(yīng)用
一、波的疊加
1.波的獨立傳播：幾列波相遇后彼此穿過，仍然保持各
自的運動特征，繼續(xù)傳播.即各自的波長、頻率等保持
不變
2.波的疊加：在幾列波重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點同時
參與這幾列波引起的振動，質(zhì)點的位移等于這幾列波
單獨傳播時引起的位移的失量和.
二、波的干涉
1.定義：頻率相同、相位差恒定、振動方向相同的兩列波
疊加時，某些區(qū)域的振幅加大，某些區(qū)域的振幅減小，
而且振幅加大的區(qū)域和振幅減小的區(qū)域相互間隔，這
種現(xiàn)象叫波的干涉，所形成的圖樣叫作千涉圖樣.
2.干涉條件：兩列波的頻率必須相同；兩個波源的相位
差必須保持不變
3.一切波都能發(fā)生干涉，干涉是波特有的現(xiàn)象.
三、多普勒效應(yīng)
1.定義：波源與觀察者相互靠近或者遠(yuǎn)離時，接收到的
波的頻率都會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫作多普勒效應(yīng).
2.產(chǎn)生原因：(1)波源與觀察者相互靠近時，單位時間內(nèi)
通過觀察者的波峰（或密部）的數(shù)目增加，觀察者觀測
到的頻率大于波源的頻率，即觀察到的頻率變大
(2)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，觀察到的頻率變小.
四、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用
1.測量汽車速度
交通警車向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同
時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少就
能知道車輛的速度.
2.測星球速度：測量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻
率.然后與地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率對照，
可得星球的速度.
3.測血液流速
向人體內(nèi)發(fā)射已知頻率的超聲波，超聲波被血管中的
血液反射后又被儀器接收，測出反射波的頻率變化，
就能知道血流的速度.
自我測評
一、判斷題（正確的打“√”，錯誤的打“×”）
1.兩列頻率不同的水波不能發(fā)生波的干涉現(xiàn)象.(
2.不是所有的波都能發(fā)生干涉.
3.只有障礙物尺寸和波長差不多時，才能發(fā)生衍射現(xiàn)
象
(
4.有經(jīng)驗的戰(zhàn)士從炮彈飛行的聲音判斷飛行的炮彈是
接近還是遠(yuǎn)去.
5.多普勒效應(yīng)的發(fā)生是因為波源的振動頻率發(fā)生了變
化.
【答案】1./2.×
3.X
4./5.×(共70張PPT)
第三章 機械波
§1.波的形成
今日頭條
1.知道什么是機械波？能區(qū)分橫波和縱波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部.
2.知道機械波的形成條件及過程.
3.通過觀察和分析，認(rèn)識波是振動的傳播，知道波在傳播振動形式的同時也傳播能量和信息.
一、波的形成
1.沿繩傳播的波
如下圖所示，當(dāng)手握繩端上下振動時，繩端帶動相鄰
質(zhì)點，使它也上下振動.這個質(zhì)點又帶動更遠(yuǎn)一些的
質(zhì)點…，繩上的質(zhì)點都很快跟著振動起來，只是后
面的質(zhì)點總比前面的質(zhì)點遲一些開始振動，這樣在整
個繩子上就形成了凸凹相間的波.
2.介質(zhì)：介質(zhì)是能夠傳播機械振動的物質(zhì)，其狀態(tài)可以
是固、液、氣三態(tài)中的任意一種.
(1)定義：波借以傳播的物質(zhì).
(2)特點：組成介質(zhì)的質(zhì)點之間有相互作用，一個質(zhì)點
的振動會引起相鄰質(zhì)點的振動.
二、橫波和縱波
1.橫波與縱波的比較
定義
標(biāo)識性物理量
實物波形
質(zhì)點的振動①波峰：凸起
方向與波的的最高處
波峰
橫波
傳播方向相②波谷：凹下
波谷
繩上形成橫波
互垂直的波
的最低處
①密部：質(zhì)點
質(zhì)點的振動
分布密集的
方向與波的
縱波
部分
密部
密部
縱波傳播方向在
TYWWAN
②疏部：質(zhì)點
疏部
同一直線上
分布稀疏的
的波
部分
三、機械波
1.形成：機械振動在介質(zhì)中傳播，形成機械波.
2.產(chǎn)生條件
(1)要有波源
(2)要有傳播振動的介質(zhì).
3.特點
(1)介質(zhì)中有機械波傳播時，介質(zhì)本身并不隨波一起
傳播，因此說它傳播的只是振動這種運動形式.
(2)介質(zhì)中本來靜止的質(zhì)點，隨著波的傳來而發(fā)生振
動，可見波是傳遞能量的一種方式.
(3)我們能用語言進行交流，說明波可以傳遞信息.
自我測評
一、判斷題（正確的打“/”，錯誤的打“×”）
1.質(zhì)點的振動位置不斷轉(zhuǎn)換即形成波.
2.在繩波的形成和傳播中，所有質(zhì)點同時運動，同時停
止運動.
(
3.在繩波的形成和傳播中，有質(zhì)點的運動是近似的勻
速直線運動.
4.機械波傳播的是能量和振動形式，機械波不能在真空
中傳播.
5.橫波在固體、液體、氣體中都能傳播，縱波只能在氣體
中傳播.
【答案】1.×
2.×3.×4./5.×
二、思考題
6.當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，地震波在地球內(nèi)部和地表傳播，有時
使人感到左右搖晃，有時感到上下顛簸，由此可見地
震波是什么波？登上月球的宇航員可以通過聲音直
接交流嗎？
【答案】人感到左右搖晃是因為有橫波，感到上下顛
簸是因為有縱波，所以，地震波既含有縱波成分又含
有橫波成分.不可以.因為月球上是真空的，沒有傳聲
介質(zhì)，所以不能通過聲音直接交流.(共67張PPT)
第三章 機械波
§2.波的描述
今日頭條
1.理解波的圖像的意義.
2.能夠由波的圖像判斷傳播方向與質(zhì)點振動方向的關(guān)系，由有關(guān)信息畫出波的圖像
3.會區(qū)別波動圖像和振動圖像.
一、波的圖像
1.圖像的建立
如下圖所示，用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各質(zhì)
點的平衡位置，縱坐標(biāo)y表示某一時刻各質(zhì)點偏離平
衡位置的位移，在xOy平面上，畫出各點(x,y),用平
滑的曲線把各點連接起來就得到了波的圖像.
1213
11
15
10
16x
2.圖像的物理意義
波的圖像描述的是某一時刻，沿波的傳播方向的各個
質(zhì)點離開平衡位置的位移.
3.簡諧波
波形圖像是正弦曲線，這樣的波叫作正弦波，也稱為
簡諧波.簡諧波在傳播時，介質(zhì)中各質(zhì)點在做簡諧
運動.
二、波長、頻率和波速
1.波長
(1)定義
在波的傳播方向上，振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)
點間的距離，通常用入表示.
(2)特征
在橫波中，兩個相鄰波峰或兩個相鄰波谷之間的距離
等于波長.在縱波中，兩個相鄰疏部或兩個相鄰密部
之間的距離等于波長.
注意：“相鄰”和“振動相位總是相同的”是波長定義的
關(guān)鍵，二者缺一不可.
2.周期、頻率
(1)規(guī)律
在波動中，各個質(zhì)點的振動周期或頻率是相同的，它
們都等于波源的振動周期或頻率
(2)決定因素
波的周期或頻率由波源的周期或頻率決定.
(3)時空的對應(yīng)性
在一個周期的時間內(nèi)，振動在介質(zhì)中傳播的距離等于
一個波長.
(4)周期與頻率關(guān)系
周期T與頻率∫互為倒數(shù)，即f=T,
3.波速
(1)定義：波速是指波在介質(zhì)中傳播的速度.
(2)公式：0=T=f:
(3)決定因素
機械波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，
在不同的介質(zhì)中，波速一般不同.
(4)決定波長的因素：波長由波速和頻率共同決定.
自我測評
一、判斷題（正確的打“/”，錯誤的打“×”）
1.波的圖像表示質(zhì)點在各個不同時刻的位移.
2.只有橫波才能畫出波的圖像，
(
)
3.波的圖像表示波中各質(zhì)點在某一時刻的位移.(
)
4.簡諧波中各質(zhì)點做的是簡諧運動.
【答案】1.×
2.X3./4./
二、思考題
5.如下圖甲為波的圖像，圖乙為振動圖像，波的圖像外
形上與振動圖像相似，如何辨別它們？
y/m
y/m
0
1
23塵56x/m
23
4
6
t制S
甲
乙
【答案】可根據(jù)圖像的橫坐標(biāo)的意義進行區(qū)別，若橫
坐標(biāo)為時間t,表示振動圖像，若橫坐標(biāo)為位置x,表
示波的圖像.(共58張PPT)
第三章 機械波
§3.波的反射、折射和衍射
今日頭條
1.知道什么是波的反射、折射和衍射現(xiàn)象，知道發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件
2.知道波發(fā)生反射現(xiàn)象時，反射角等于入射角.掌握入射角與折射角關(guān)系.
3.了解波的衍射在生活中的應(yīng)用，感受物理與生活之間的聯(lián)系.
一、波的反射
1.反射現(xiàn)象
波遇到介質(zhì)界面會返回來繼續(xù)傳播的現(xiàn)象.
入射波線
法線
ai B
了反射波線
2.反射角與入射角
(1)入射角：入射波的波線與法線的夾角，如圖中的α.
(2)反射角：反射波的波線與法線的夾角，如圖中的B.
3.反射定律
反射波線、法線、入射波線在同一平面內(nèi)，且反射角等
于入射角.
注意：反射波與入射波的波長、頻率、波速都相等，但
由于反射面吸收一部分能量，反射波傳播的能量將
減少.
二、波的折射
1.波在傳播過程中，從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，波
傳播的方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫作波的折射.
2.一切波都會發(fā)生折射現(xiàn)象.
三、波的衍射
1.定義
波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫作波的
衍射.
2.發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：只有縫、孔的寬度或障礙
物的尺寸跟波長相差不多或者比波長更小時，才能觀
察到明顯的衍射現(xiàn)象.
3.一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象.
自我測評
一、判斷題（正確的打“/”，錯誤的打“×”）
1.入射波的波線與界面的夾角叫入射角.
2.入射波的波長和反射波的波長湘等.
(
3.“隔墻有耳”指的是聲波的衍射現(xiàn)象.
4.只有障礙物尺寸和波長差不多時，才能發(fā)生衍射現(xiàn)
象
【答案】1.×
2./
3./
4.×
二、思考題
5.既然一切波都能夠發(fā)生衍射，那為什么生活中見不到
光波的衍射現(xiàn)象？
【答案】光波的波長通常在0.40.7um的范圍內(nèi)，
跟一般障礙物的尺寸相比非常小，所以通常的情況下
看不到光的衍射，看到的是光的直線傳播
探究1
波的反射及應(yīng)用
1.當(dāng)聲源不動時，聲波遇到了靜止障礙物會被反射
回來繼續(xù)傳播，由于反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播
速度相同，因此，入射波和反射波在傳播距離一樣的情
況下，用的時間相等.設(shè)經(jīng)過時間t聽到回聲，測聲源距
障礙物的距離為s=v聲2
2.當(dāng)聲源以速度向靜止的障礙物運動或障礙物
以速度)向靜止的聲源運動時，聲源發(fā)聲時障礙物到聲
源的距離為s=(聲十)2·
3.當(dāng)聲源以速度遠(yuǎn)離靜止的障礙物或障礙物以
速度遠(yuǎn)離靜止的聲源時，聲源發(fā)聲時障礙物到聲源的
距離為s=(V聲一w)(共23張PPT)
第三章 機械波
第三章 章末總結(jié)
波源（振源）》
產(chǎn)生條件
二者缺一不可
介質(zhì)
傳播特點：傳播的是運動形式、能量、信息，質(zhì)點并不隨波遷移
橫波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直
分類
縱波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向共線
可獲取的信息
波的圖象
與振動圖象的區(qū)別
描述
機
物理量：入、f、0
關(guān)系：0=入·f=
械
決定因素：∫只由振源決定，由介質(zhì)決定
波
反射
解釋：惠更斯原理
折射
條件：頻率相同的兩列波
干涉
現(xiàn)象：加強區(qū)域、減弱區(qū)域相互間隔
現(xiàn)象及應(yīng)用
波特有的現(xiàn)象
條件：障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多
衍射
現(xiàn)象：繞過障礙物或小孔傳到陰影區(qū)，聲波：聞其聲不見其人
條件：波源與觀察者間有相對運動
多普勒效應(yīng)
現(xiàn)象：感受到的波的頻率發(fā)生了變化
一、波動圖象反映的信息及其應(yīng)用
從波動圖象可以看出：
1.波長入.
2.振幅A.
3.該時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的位移情況.
4.如果波的傳播方向已知，可判斷各質(zhì)點該時刻的
振動方向以及下一時刻的波形
5.如果波的傳播速度大小已知，可利用圖象所得的
冠信一漿得各防趕周北E·
入
【例1】
如下圖所示的橫波正在沿x軸正方向傳
播，波速為0.5m/s.請回答下列問題：
y/m
K
0.1
0
0.51.0
1.5
2.0
x/m
-0.1
M
(1)P點此時速度方向如何？加速度方向如何？
(2)質(zhì)點K和P哪個先回到平衡位置？
(3)經(jīng)過半個周期，質(zhì)點L的位移和路程分別等于
多少？波傳播的距離是多少？
(4)請畫出此波經(jīng)過1s后的波形曲線.
【答案)(1)方向向上
指向y軸負(fù)方向
(2)K
(3)0
0.2m
1.0m
(4)見解析
【解析】
(1)由于波沿x軸正方向傳播，可判斷P
點向上振動，即P,點速度方向向上；加速度方向與位移
方向相反，指向y軸負(fù)方向.
T
(2)質(zhì)，點P向上振動，回到平衡位置的時間大于
4
而質(zhì)點K經(jīng)
回到平衡位置，故質(zhì)點K先回到平衡
4
位置.
(3)質(zhì)點L經(jīng)過半個周期，回到平衡位置，位移為0；
路程為2A=0.2m.波傳指6的距離為2入=1.0m.
入
2.0
T
T
(4)T=
S=4S,而△t=1S=
U
0.5
,在
4
內(nèi)波
T
專播經(jīng)后的波形圖中虛線所示
y/m
0.1
1.0
2.0,x/m
【針對訓(xùn)練1】P、Q是一列
簡諧橫波中的兩質(zhì)點，它們的平衡
位置相距1.5m,各自的振動圖象
如右圖中的實線和虛線所示.若P比Q離波源近，試畫
出波速最大情況下t一0時刻波的圖象.

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