第三章 4-5 波的干涉 多普勒效应-【金版新学案】2024-2025学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019）

　　　　 第三章　机械波 4．波的干涉　5．多普勒效应 1．理解波的叠加原理，知道波的干涉是波叠加的结果。 2．知道波的干涉图样的特点，理解形成稳定干涉图样的条件，掌握 振动加强点、减弱点的振动情况。 3．会运用波的干涉现象解释相关问题。 4．知道多普勒效应现象，并会运用多普勒效应解释一些物理现象。 素养目标 知识点一　波的叠加 1 知识点二　波的干涉 2 知识点三　多普勒效应 3 课时测评 5 随堂达标演练 4 内容索引 2 3 4 5 6 7 8 9 1 知识点一　波的叠加 返回 情境导学　如图为两列水波相遇前、相遇时和相遇后的传播情况，请思考：两列水波相遇后是否还保持原来的运动状态继续传播？是否相互影响？ 提示：都保持原来的运动状态继续传播，没有相互影响。 自主学习 教材梳理 (阅读教材P74－P75完成下列填空) 1．波的独立传播：两列波在彼此相遇并穿过后，仍然保持各自的__________，继续传播。 2．波的叠加原理：几列波相遇时，在它们重叠的区域里，介质的质点______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________。 运动特征 同时 矢量和 问题探究　图甲为两列同相波相遇前(①)、 相遇中(②③④)、相遇后(⑤)的情景；图乙 为两列反相波相遇前(①)、相遇中(②③)、 相遇后(④)的情景。 (1)两列波相遇前、相遇后的波形有什么特 点？ 提示：两列波相遇前、相遇后的波形相同。 (2)两列同相波的相遇中，振动是加强还是减弱的？振幅是增大还是减小的？ 提示：两列同相波的叠加，振动加强，振幅增大。 (3)两列反相波的相遇中，振动是加强还是减弱的？振幅是增大还是减小的？ 提示：两列反相波的叠加，振动减弱，振幅减小。 合作探究 (多选)(2022·浙江1月选考)两列振幅相 等、波长均为λ、周期均为T的简谐横波 沿同一绳子相向传播，若两列波均由一 次全振动产生，t＝0时刻的波形如图1所示，此时两列波相距λ，则 A．t＝ 时，波形如图2甲所示 B．t＝ 时，波形如图2乙所示 C．t＝ 时，波形如图2丙所示 D．t＝ T时，波形如图2丁所示 例1 √ √ 根据波长和波速的关系式为v＝ ， 则t＝ 时，两列波各向前传播的距离为 x＝vt＝ ，故两列波的波前还未相遇， 故A错误；t＝ 时，两列波各向前传播的距离为x＝vt＝ ，故两列波的波前刚好相遇，故B正确；t＝ 时，两列波各向前传播的距离为x＝vt＝ ，根据波的叠加原理可知， 处两列波的波形波谷相遇，振动加强， 处的波谷质点的位移为－2A，故C错误；t＝T时，两列波各向前传播的距离为x＝vt＝λ，两列波的波峰与波谷叠加，位移为零，故D正确。故选BD。 波的叠加原理的理解 1．几列波相遇前、后能够保持各自的运动状态继续传播，各自的波长、频率等保持不变。 2．在它们相遇时，重叠的区域里，介质中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矢量和。 3．叠加区域的质点的振幅可能增大，也可能减小。由于总位移是各个位移的矢量和，则有：(1)两列同相波的叠加，振动加强，振幅增大；(2)两列反相波的叠加，振动减弱，振幅减小。 探究归纳 针对练1．(多选)如图所示，波源S1在绳的左端发出 频率为f1、振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源 S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形 b，且f1<f2，P为两个波源连线的中点(图中未画出)。已知机械波在介质中传播的速度只由介质本身的性质决定。下列说法正确的是 A．两列波比较，a波将先到达P点 B．两列波在P点叠加时，P点的位移最大可达A1＋A2　 C．b的波峰到达P点时，a的波峰还没有到达P点 D．两列波相遇时，绳上位移可达A1＋A2的点只有一个，此点在P点的左侧 √ √ 因两列波波速相等，故两列波能同时到达P点， A错误；因f1<f2，由λ＝ 可知，λ1>λ2，故当 两列波同时到达P点时，a波的波峰离P点的距 离比b波的波峰离P点的距离大，因此两波峰不能同时到达P点，两波峰应在P点左侧相遇，此位置对应的位移为A1＋A2，位移最大，B错误，C、D正确。 针对练2．(多选)如图为同种介质中两列相向传播 的振幅、波长都相同的横波，它们在O点相遇后， 下列图像可能存在的是 √ √ 当左列波的波峰和右列波的波谷相遇时，叠加后的图像为B；当两列波的波峰相遇时，叠加后的图像为D；而A和C是不可能出现的，故选BD。 返回 知识点二　波的干涉 返回 情境导学1．图甲为平静的水面上， 下落的雨滴激起的层层涟漪，形成了 复杂而美丽的图案。这是什么现象？ 提示：波的干涉。 2．图乙为两个频率相同的振动物体激起的两列水波的图样，观察其有什么规律？ 提示：(1)某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱。 (2)振动加强的区域和振动减弱的区域相互间隔，形成稳定的图样。 自主学习 教材梳理 (阅读教材P75－P77完成下列填空) 1．波的干涉：频率相同、________恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振动总是______，某些区域的振动总是______，这种现象叫作波的干涉。形成的这种稳定图样叫作干涉图样。 2．干涉条件：频率______、相位差______、振动方向相同。 3．一切波都能够发生干涉，干涉是波______的现象。 相位差 加强 减弱 相同 恒定 特有 问题探究　如图为声波干涉演示仪的原理图，两个U形 管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔。声波从左侧小 孔传入管内，从右侧小孔传出。 (1)声波从左侧传入管内，被分成两列声波的频率有何关 系？能否发生干涉？ 提示：由同一波源分成的两列波频率相同，符合波干涉的条件。 (2)若两列声波传到右侧小孔时，两列声波传播的路程相差一个波长，则此处声波是加强的还是减弱的？若传播的路程相差半个波长，则此处的声波是加强的还是减弱的？ 提示：当两声波的路程差等于一个波长时，此处两列声波的振动情况相同，则此处声波是加强的；当两波的路程差等于半个波长时，此处两列声波的振动情况相反，则此处声波是减弱的。 合作探究 角度一　波形图判断法－－判断振动加强点和减弱点 (2023·四川绵阳高二期末)如图表示振幅均为A的两 列相干水波在某时刻的叠加情况，图中实线表示波峰， 虚线表示波谷，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说 法正确的是 A．E点是减弱点 B．过四分之一周期，E点离开平衡位置的距离为2A C．该时刻B、D两点的竖直高度差为2A D．该时刻A、C为减弱点，过半个周期将变为加强点 例2 √ D点是两列相干水波波峰与波峰的叠加点，B点是两列 相干水波波谷与波谷的叠加点，则B、D两点为振动加 强点，E点是BD连线和AC连线的交点，故E点是振动 加强点，故A错误；过四分之一周期，两列相干水波 在E点处均为波峰或波谷，E点离开平衡位置的距离为 s＝A＋A＝2A，故B正确；B、D两点为振动加强点，该时刻B、D两点的竖直高度差为Δh＝2A－(－2A)＝4A，故C错误；该时刻A点、C点是两列相干水波波峰与波谷的叠加点，则A、C为减弱点，过半个周期将仍为减弱点，故D错误。故选B。 1．关于加强点(区)和减弱点(区)的理解 (1)加强点：在某些点两列波引起的振动始终加强，质点的振动最剧烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和，A＝A1＋A2。 (2)减弱点：在某些点两列波引起的振动始终相互削弱，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，A＝|A1－A2|，若两列波振幅相同，质点振动的合振幅就等于零，即不振动。 探究归纳 2．干涉图样及其特征 (1)干涉图样：如图所示 (2)特征 ①加强区和减弱区的位置固定不变； ②加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)； ③加强区与减弱区互相间隔。 3．利用波形图法判断振动加强点和减弱点 (1)若某点是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇，该点为加强点。 (2)若某点是波峰与波谷相遇，该点为减弱点。 (3)若某点是平衡位置和平衡位置相遇，则看两列波再传播 T时，看该点是波峰和波峰(波谷和波谷)相遇，还是波峰和波谷相遇，从而判断该点是加强点还是减弱点。　　 探究归纳 针对练．如图所示，A、B为振幅相同的相干波源，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，则下列叙述正确的是 A．Q点始终处于波峰位置 B．R、S两点振动有时加强有时减弱 C．P、Q连线上各点振动始终加强 D．如果A、B两波源频率不同，也能产生类似的稳定干涉图样 Q点虽然为振动加强点，但仍在平衡位置附近振动，不可能始终处于波峰位置，故A错误； R、S两点始终为振动减弱点，振幅为零，故B错误； P、Q连线上各点到两波源的路程差相等，振动始终加强，故C正确；如果A、B两波源频率不同，将不能形成稳定的干涉，不能产生类似的稳定干涉图样，故D错误。 √ 角度二　条件判断法——判断振动加强点和减弱点 (多选)如图所示，空间同一平面内有A、B、C三点， AB＝5 m，BC＝4 m，AC＝3 m。A、C两点处有完全相 同的波源做简谐振动，振动频率为1 360 Hz，波速为 340 m/s。下列说法正确的是 A．B点的位移总是最大 B．A、B间有7个振动加强的点 C．两列波的波长均为0.25 m D．B、C间有8个振动减弱的点 √ 例3 √ 波的波长λ＝ m＝0.25 m，B点到两波源的路 程差Δx＝1 m＝4λ，该点为振动加强点，但位移不总 是最大，故A错误，C正确；AC的垂直平分线交AB 于O点，则点O到A、C的距离相等，为振动加强点，OB上到A、C的距离之差为0.25 m、0.5 m、0.75 m、1 m的点为加强点，OA上到C、A的距离之差为0.25 m、0.5 m、0.75 m、1 m、1.25 m、1.5 m、1.75 m、2 m、2.25 m、2.5 m、2.75 m的点为加强点，共16个加强点，故B错误； ＝0.125 m，则BC上到A、C的距离之差为1.125 m、1.375 m、1.625 m、1.875 m、2.125 m、2.375 m、2.625 m、2.875 m的点为振动减弱点，共8个减弱点，故D正确。 条件判断法判断振动加强点和减弱点 设某点到两波源的距离差为Δx，频率相同、振动情况完全相同的两波源产生的波叠加： 1．当Δx＝kλ (k＝0，1，2，…)时为加强点。 2．当Δx＝(2k＋1) (k＝0，1，2，…)时为减弱点。 注意：若两波源频率相同、振动步调相反，则上述结论相反。 探究归纳 针对练．消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。 内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪 声，干涉型消声器可以用来减弱高速气流产生的噪声，干 涉型消声器的结构及气流运行如图所示，产生波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播，当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到减弱噪声的目的。若Δr＝r2－r1，则Δr等于 A．波长λ的整数倍 B．波长λ的奇数倍 C．半波长 的奇数倍 D．半波长 的偶数倍 √ 根据干涉特点知，路程差为波长的整数倍时，此点为振动加强点，故A、B、D错误；路程差为半波长的奇数倍时，此点为振动减弱点，故C正确。 返回 知识点三　多普勒效应 返回 情境导学　警车执行紧急任务时会警笛长鸣，当你站在路边，警车向你靠近时听到警笛的音调变高，警车远离时听到警笛的音调变低。这是什么现象？ 提示：多普勒效应。 自主学习 教材梳理 (阅读教材P79－P81完成下列填空) 1．多普勒效应：波源与观察者相互______或者相互______时，__________________都会发生变化。人们把这种现象叫作多普勒效应。 2．多普勒效应的产生 (1)当波源与观察者__________时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是______的，观测到的频率______波源振动的频率。 (2)当波源与观察者相互接近时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目______，观测到的频率______；反之，当波源与观察者相互______时，观测到的频率______。 靠近 远离 接收到的波的频率 相对静止 一定 等于 增加 增加 远离 变小 3．应用 (1)测车辆速度：向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量______________，根据____________变化的多少就能知道车辆的速度。 (2)测血流速度：向人体内发射__________的超声波，超声波被血管中的血流______后又被仪器接收，测出反射波的__________，就能知道血流的速度。 (3)测星球速度：测量星球上某些元素发出的光波的______，然后与地球上这些元素______时发光的频率对照，可得出星球的速度。 反射波的频率 反射波频率 频率已知 反射 频率变化 频率 静止 问题探究　如图所示，装有多普勒测速仪的汽车测 速监视器安装在公路旁，它向行驶中的车辆发射已 知频率的超声波，并接收被车辆反射回来的反射波。 当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车反射回来 的反射波与测速监视器发出的超声波相比，频率、波速怎样变化？ 提示：当某汽车向测速监视器靠近时，波速由介质决定，所以被该汽车反射回来的超声波与测速监视器发出的超声波相比波速不变，根据波的多普勒效应，声源移向观察者时接收频率变高，所以被该汽车反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变大。 合作探究 如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况， 图中的圆表示波峰。 (1)该图表示的是 A．干涉现象 B．衍射现象 C．反射现象 D．多普勒效应 例4 √ 由于题图所示波源左方的波面密集，右方的波面稀疏，可知该图表示的是多普勒效应中波源运动的情况，即D正确。 (2)波源正在移向 A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 √ 由于波源左方的波长被压缩，右方的波长被拉长，可知波源正在移向A点，即A正确。 (3)观察到的波的频率最低的点是 A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 √ 由于波源远离B点，由题图分析可知在B点观察到波的频率最低，即B正确。 1．多普勒效应的成因 波源与观察者之间发生了相对运动：f波源＜f观察者或者f波源＞f观察者。 注意：f波源是不变的。 探究归纳 2．相对位置变化对f波源与f观察者的关系的影响 相对位置的关系 图示 f波源与f观察者 波源S和观察者A相对静止 f波源＝f观察者，音调不变 波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C 1．若靠近波源，由A→B，f波源＜f观察者，音调变高；2．若远离波源，由A→C，f波源＞f观察者，音调变低 观察者A不动，波源S运动，由S→S1 f波源＜f观察者，音调变高 探究归纳 3．多普勒效应的判断方法 (1)确定研究对象(波源与观察者)。 (2)确定波源与观察者是否有相对运动，若有相对运动，能发生多普勒效应；否则不发生。 (3)判断：当两者远离时，观察者接收到的波的频率变小，靠近时观察者接收到的波的频率变大，但波源的频率不变。 探究归纳 针对练1．(2023·江苏淮安高二期中)公路上方多普勒测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波频率变化的多少就能测定车辆的速度，当车辆驶向测速仪时，下列说法正确的是 A．测速仪发射的超声波频率变大 B．车速越大，测速仪接收的超声波频率越大 C．测速仪接收到的超声波频率比发射的小 D．只有超声波能发生多普勒效应，其他波不能发生多普勒效应 √ 多普勒效应是波源和观察者有相对运动时观察者接收到的波的频率与波源发出的频率不相同的现象，但波源实际发出的频率并没有变化，故A错误；车辆靠近监视器，车速越大，监视器接收到的超声波频率比发射出时大得越多，故B正确，C错误；波都能发生多普勒效应，故D错误。故选B。 针对练2．如图甲所示，某同学站立不 动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回 摆动，如图乙，下列关于女同学的感受 的说法正确的是 A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变低 B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高 C．女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变 D．女同学在点C向左运动时，她感觉哨声音调变低 √ 根据多普勒效应，靠近声源时，哨声音调变高，远离声源时，哨声音调变低，所以A、B、C错误，D正确。 返回 随堂达标演练 返回 1．如图甲所示，两列振幅和波长相同而传播 方向相反的波，在相遇的某一时刻(如图乙)， 两列波“消失”，此时介质中M、N两质点的 运动方向是 A．M、N都静止 B．M、N都向上 C．M向下，N向上 D．M向上，N向下 √ 由题图可知，两列波的波峰与波谷叠加，振动减弱，两波的振幅相等，所以题图乙所示的时刻两列波“消失”。根据“微平移”法判断可知，向右传播的波单独引起M的运动方向向下，N的运动方向向上，向左传播的波单独引起M的运动方向向下，N的运动方向向上，根据叠加原理可知，此时M质点的运动方向向下，N质点的运动方向向上，故C正确，A、B、D错误。 2．(鲁科版选择性必修第一册·P84·T4)两波源S1、S2在水 波槽中形成的波形示意图如图所示，其中实线表示波峰， 虚线表示波谷。波源S1形成的波的波长比波源S2形成的 短，则 A．在两波相遇的区域中会产生干涉 B．在两波相遇的区域中不会产生干涉 C．点a的振动始终加强 D．点a的振动始终减弱 √ 由题意可知，两列波的波长不同，而在同一介质中不同机械波的波速相等，根据v＝λf可知两列水波的频率不同，而只有两列波的频率相同时才能发生干涉现象，所以在两波相遇的区域中不会产生干涉，故A错误，B正确；因为不能发生稳定的干涉现象，所以虽然此时刻a点的振动加强，但不能始终加强，当然也不能始终减弱，故C、D错误。 3．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，利用超声脉冲导航。这种超声脉冲持续1 ms或不到1 ms，且每秒重复发射几次。假定蝙蝠发出的超声脉冲频率为39 000 Hz，在它朝着表面平直的墙壁飞扑期间，下列判断正确的是 A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 Hz B．蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率小于墙壁接收到的超声脉冲频率 C．蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收到的超声脉冲频率 D．蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz √ 由于蝙蝠向墙壁靠近，墙壁接收到的超声脉冲频率大于39 000 Hz，蝙蝠接收到的从墙壁反射回来的超声脉冲的频率也大于墙壁接收到的超声脉冲频率。所以选项C正确。 4．(2023·山东济南高二月考)某消音器的原理图如图所示，声音自入口进入后分成两部分，分别通过通道a、b继续向前传播，在右端汇聚在一起后通过出口排出，下列说法正确的是 A．该消音器的消音原理为声波的多普勒效应 B．通道a、b的弧长不能设计成相等 C．同一消音器对所有频率的声音都能消除 D．同一消音器只能消除某一频率的声音 √ 该消音器的消音原理为波的干涉，A错误；若通道a、b的弧长相等，则自入口进入的声波再次相遇时相互加强，不能达到消音的目的，B正确；设声波的波长为λ，a、b通道的路程差为Δx，则Δx＝n ，只要是n为奇数的声波都能被消除，C、D错误。故选B。 返回 课 时 测 评 返回 1．(多选)在下列现象中，能用多普勒效应解释的是 A．医生用超声波检查血流情况的“彩超” B．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低 C．测量星球上发出的光波频率与地球上的同种元素静止时的发光频率比较判断星球的靠近或远离 D．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声 √ √ √ 彩超是利用声波的多普勒效应；远去的列车发出的声音，由于多普勒效应音调变低；测量星球上发出的光波频率与地球上的同种元素静止时的发光频率可以根据多普勒效应判断星球靠近或远离；先看到闪电后听到雷声是因为光的传播速度大于声音的传播速度。故选A、B、C。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2．(2023·江苏苏州高二期中)降噪耳机的原理是在耳 机内设有麦克风，用来采集周围环境中的噪声信号， 在此基础上耳机处理器能够预测下一时刻的噪声并产 生相应的抑噪信号再由耳机放出，可以有效降低噪音。 下列说法正确的是 A．该降噪原理是声波的多普勒效应 B．抑噪信号与噪音信号频率可能不同 C．抑噪信号与噪音信号振幅相同，降噪效果最好 D．抑噪信号与噪音信号在相遇点相位相同，降噪效果最好 √ 主动降噪耳机是根据波的干涉条件，抑噪信号与噪音的振幅、频率相同，相位相反，叠加后相互抵消来实现降噪的，故A、B错误，C正确；抑噪信号与噪音信号在相遇点相位相反，降噪效果最好，故D错误。故选C。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 3．汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是ACC自适应巡航控制系统，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去，其使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过电波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则 A．当f＝f′时，表明前车与无人车速度相同 B．当f＝f′时，表明前车一定处于静止状态 C．当f′>f时，表明前车在加速行驶 D．当f′<f时，表明前车在减速行驶 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 当波源和观察者之间的距离不发生变化时，观察者接收到的频率和波源发出的频率相等，故当f＝f′时，说明两者之间的距离不变，表明前车与无人车的速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误；当f′>f时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；当f′<f时，说明接收到的频率减小，说明两车距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 4．(多选)如图表示两个相干波源S1 、S2 产生的波 在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的 波峰，虚线表示的是波谷，下列说法正确的是 A．a 、c 两点的振动加强，b 、d 两点的振动减弱 B．e 、f 两点的振动介于加强点和减弱点之间 C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换 D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 波的干涉示意图所示的仅是某一时刻两列相干 波叠加的情况，形成干涉图样的所有质点都在 不停地振动着，其位移的大小和方向都在不停 地变化着。但要注意，对稳定的干涉，振动加强和减弱的区域的空间位置是不变的。a点是波谷和波谷相遇的点，c点是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强点，而b 、d 两点都是波峰和波谷相遇的点，是振动减弱点，A正确；e 点位于加强点的连线上，为加强点，f点位于减弱点的连线上，为减弱点，B错误；相干波源产生的波的干涉是稳定的，加强点与减弱点不会随时间变化，C错误；因形成干涉图样的质点也在不停地做周期性振动，经半个周期，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 5．如图所示，MN是水池的边界，S1和S2是水池中两个振动 情况完全相同的相干波源，它们激起的水波波长为2 m，S1 和S2连线垂直于MN，它们与MN的距离分别是8 m和3 m，设 MN足够长，则在水池边界MN上有几处水面是平静的 A．1处 B．3处 C．5处 D．无数处 √ 水池边界MN上任一点P到S1、S2的距离PS1、PS2之差 Δx小于或等于S1S2，如图所示。因此Δx的范围是0＜ Δx≤5 m，λ＝2 m， ＝1 m，因此在Δx的范围内振 动减弱点能取到3个，分别是1 m、3 m、5 m，而根据对称可知，1 m和3 m这两个距离之差分别为两个，故共有5处，故C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 6．(多选)一频率为600 Hz的声源以20 rad/s 的角速 度沿一半径为0.80 m的圆周做匀速圆周运动，一观 察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如 图所示，下列判断正确的是 A．观察者接收到声源在A点发出声音的频率大于600 Hz B．观察者接收到声源在B点发出声音的频率等于600 Hz C．观察者接收到声源在C点发出声音的频率等于600 Hz D．观察者接收到声源在D点发出声音的频率小于600 Hz √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 根据多普勒效应，当声源和观测者相向运动时， 观测者接收到的声音的频率高于声源；当声源和 观测者相背运动时，观测者接收到的声音的频率 低于声源。把速度方向标出来，A点有接近的趋 势，频率变大；C点有远离的趋势，频率变小；B、D点速度方向垂直于OP，频率不变，故A、B正确，C、D错误。故选AB。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 7．(多选)(2023·湖北荆州高二期末)如 图所示，甲图表示S1和S2两相干水波 的干涉图样，设两列波各自的振幅均 为5 cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别是2 m/s和4 m，B是A、C连线的中点；乙图为一机械波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。图中实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法正确的是 A．甲图中A、C两点的竖直高度差为20 cm B．从甲图所示时刻开始经0.5 s，B点通过的路程为20 cm C．乙图所表示的是波的衍射现象 D．在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 题图甲中A、B、C都是振动加强点， 幅度为A′＝2A＝10 cm，其中A在波 峰，C在波谷位置，则A、C两点的竖 直高度差为2A′＝2×10 cm＝20 cm，故A正确；波的周期为T＝ s＝2 s，从题图甲所示时刻开始经t＝0.5 s＝ ，B点通过的路程为s＝ A′＝10 cm，故B错误；题图乙所示的是波的多普勒效应，故C错误；在E点单位时间内接收到的波面比F点多，则在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高，故D正确。故选AD。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 8．(多选)在水槽中，波源是固定在同一个振动片 上的两根细杆，当振动片振动时，细杆周期性的 击打水面，形成两列水面波，这两列波相遇后， 在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干 涉图样。如图乙所示，振动片做周期为T的简谐运动，两细杆同步周期性地击打水面上的A、B两点，以线段AB为直径在水面上画一个半圆，半径OC与AB垂直。圆周上除C点外还有其他振幅最大的点，D点为距C点最近的振动振幅最大的点。已知半圆的直径为d，∠DBA＝37°，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则 A．水波的波长为 B．水波的传播速度为 C．AB圆周上共有10个振动减弱点 D．若减小振动片振动的周期，C点可能为振幅最小的点 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 依题意，DB与AD的长度差为波长，由几 何知识可得DB＝dcos 37°，AD＝dsin 37°， 解得λ＝ ，故A正确；水波的传播 速度为v＝ ，故B错误；在AB连线上取一点P，设它的振动是减弱的，令PA＝x，则PB＝d－x，P点到两波源的路程差为PA－PB＝2x－d＝ ，在0<x<d的范围内，n取值为n＝±1，±3，±5，±7，±9，说明在AB之间连线上有10个振动减弱点，必然有10个振动减弱区，根据波的干涉图样画出10条振动减弱线，和AB半圆的交点共有10个，故C正确；若减小振动片振动的周期，C点与两波源的距离相等，路程差为零，仍为振幅最大的点，故D错误。故选AC。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 9．在t＝0时刻，两辆汽车甲与乙到十字路O处的距离分别为x甲 和x乙。两车分别以速率v甲和v乙沿水平的、相互正交的公路匀 速前进，如图所示。汽车甲持续地以固定的频率f0鸣笛，则在 任意时刻t汽车乙的司机所检测到的笛声频率将如何变化(已 知声速为u，且有u>v甲，u>v乙) A．当两车均向O运动(在到达O之前)时，该司机接收到的频率一定比波源发出的频率低 B．当两车均向O运动(在到达O之前)时，该司机接收到的频率可能等于波源发出的频率 C．当两车均向远离O的方向运动时，该司机接收到的频率一定比波源发出的频率低 D．当两车均向远离O的方向运动时，该司机接收到的频率一定比波源发出的频率高 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 根据多普勒效应可知，当两车均向O运动(在到达O之前) 时，司机接收到的频率一定比波源发出的频率高；当两 车均向远离O的方向运动时，司机接收到的频率一定比 波源发出的频率低，故A、B、D错误，C正确。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 1 谢 谢 观 看 ！ 第三章　 　机械波 2 3 4 5 6 7 8 9 1 ＝ ＝ ＝ $$