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第七章 机械振动和机械波 第5讲 波的干涉、衍射现象、多普勒效应现象、声波



第七章: 第七章:

机械振动和机械波

重点难点诠释………………04 典型例题剖析………………09 适时仿真训练………………12

重点难点诠释
跟踪练习1 两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的 半波,如图(甲)所示,在相遇的某一时刻两列波“消失”,如 图(乙),此时图中a、b质点的振动方向是( ) A

.a向上,b向下 B. a向下,b向上 C. a、b都静止 D. a、b都向上 [解析] 两列波在相遇的某一时刻两列波“消失”了, 是因为两列波分别引起各质点的位移矢量和为零.但两列波分别 引起各质点总的振动速度的矢量和不为零.对于a点,波1使其振 动的速度为零,波2使其振动的速度也向下,故a点的振动合速 度应向下.而对于b点,波1使其振动的速度方向向上,波2使其 振动的速度为零,故b点的振动合速度应向上.所以B选项正确. [答案] B

重点难点诠释
跟踪练习2 两固定的相同声源发出的波长相等的声波叠 ) 加,如果某时刻叠加区域里P点是两列波的波谷相遇,那么在 以后的时间里,P点的振动( A.有时加强,有时减弱 1 B.经 周期的奇数倍时加强 2 C.始终加强 D.始终减弱 [解析] 由题意可知P点是振动加强点,即两个相干波源 策动下P点振动总是增强,虽然位移有时为零,但最大位移等 于两振源振幅之和.正确选项为C. [答案] C

重点难点诠释
跟踪练习3 如图所示,S为波源,M、N是两块挡板,其

中M板固定,N板可左右移动,两板中间有一狭缝,此时观察 不到A点振动,为了使A点能发生振动,可采用的方法是( A.减小波源的频率 B.增大波源的频率 C.将N板向左移 D.将N板向右移 [答案] AC )

重点难点诠释
跟踪练习4 频率一定的声源在空气中向着静止的接收器

匀速运动.以u表示声源的速度,V表示声波的速度(u<V),v表 示接收器接收到的频率.若u增大,则( A.v增大,V增大 B.v增大,V不变 C.v不变,V增大 D.v减少,V不变 [答案] B )

重点难点诠释
跟踪练习5 如果声源、听者和障碍物都在同一直线上, 声源位于听者和障碍物之间,离听者12 m,离障碍物34 m, 已知声音在空气中的传播速度340 m/s,听者是否能把原来的 声音和回声区分开来? [解析] 人耳能分清间隔大小0.1 s的两个声音,图中S为声 0.1 s 源,A为听者,O为障碍物,当声波直接传到人耳时,经历时
SA 间t1= v

2 SO + SA 当声波传到障碍物反射到人耳时,经历时间 t 2 = ② v



2 SO ?t= v =0.2 s.?t>0.1 s,人耳可以区分.

直接传到人耳的声音与回声之间的时间差?t=t2-t,即 [答案] 能

典型例题剖析
例2 如图甲所示,一根弹性绳,

O、A、B为绳上三点,OA=2 m,OB= 5 m,t=0时刻O点和B点同时开始向上 振动且振动图象相同,如图乙所示(取 向上为正方向).振动在绳上传播的速度 为5 m/s,则下列说法正确的是( ) A.t=0.6 s时刻,质点A速度为负向最大 B.t=0.7 s时刻,质点A速度为零,位移为-2A0 C.t=0.7 s时刻,质点A速度为零,位移也为零 D.0~0.8 s时间内,质点A通过的路程为2A0

典型例题剖析
[解析] 由图可知,波的周期T=0.4 s,O、B两波源产生 OA 的波同时向中间A传播,波源O的振动传到A点所需时间tO= v =0.4 s,且A点开始振动时的方向向上;波源B的振动传到A点所 OB 需时间tB= =0.6 s,且A点开始振动时的方向也向上,此时波 v 源O在A点引起的振动已振动了半个周期,A点刚好回到平衡位 置向下振动,此后A点因参与两个反步调的振动而处于静止, 故选项AB错而C对,在0~0.8 s时间内,质点A振动了半个周期 通过的路程为2A0,选项D对. [答案] CD

典型例题剖析
例3 如图所示,两东西向放置 的相干声源S1和S2相距25 m,在S1和S2 中垂线上正北方距离S1和S2连线12 m 处有一点A,某人站在A处听到声音很 响,此人自A向正西方走,听到声音 逐渐减弱,走到距离A 3.5 m的B处, 完全听不到声音,求声波的波长. [解析] A为振动加强点,波程差为d=0. λ B为振动减弱点,波程差为d= 2 由计算得S2B-S1B=5 m, 所以λ=10 m [答案] CD

适时仿真训练

1.[答案] BCD

2. 2.[答案] 4.8

2.6

3.[答案] B



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