（江苏专用）2020版高考物理总复习第十三章机械振动机械波光电磁波第2讲机械波教案

《（江苏专用）2020版高考物理总复习第十三章机械振动机械波光电磁波第2讲机械波教案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2讲　机械波知识排查机械波　横波和纵波1.机械波的形成条件(1)有发生机械振动的波源。(2)有传播介质，如空气、水等。2.传播特点(1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移。(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为4A，位移为零。3.机械波的分类(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)。(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，有密部和疏部。横波的图象　波速、波长和频率的关系1.横波的图象(1)坐标轴：横

2、轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移。(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移。(3)图象：(如图1所示)图12.波长、波速、频率及其关系(1)波长λ在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。(2)波速v波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。(3)频率f由波源决定，等于波源的振动频率。(4)波长、波速和频率的关系：①v＝λf；②v＝。波的干涉和衍射现象　多普勒效应1.波的干涉和衍射波的干涉波的衍射条件两列波的频率必须相同明显条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多现象形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样波能够绕过障碍物或孔继续向前传播2

3、.多普勒效应(1)条件：声源和观察者之间有相对运动。(2)现象：观察者感到频率发生变化。(3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化。小题速练思考判断(1)在水平方向传播的波为横波。(　　)(2)在机械波中各质点不随波的传播而迁移。(　　)(3)通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移。(　　)(4)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同。(　　)(5)机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍。(　　)(6)波速表示介质中质点振动的快慢。(　　)(7)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象。(　　)(8)一切波都能发生衍射现象。(　　)(9)多普勒效应说明波源的频率发生变

4、化。(　　)答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√　(9)×　机械波的产生与传播1.波的形成与传播规律总结(1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。(2)介质中每个质点做的都是受迫振动，所以任一质点的振动频率和周期都和波源相同。因此可以断定：波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可能改变，但频率和周期都不会改变。(3)振源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以有v＝＝λf。(4)质点振动nT(波传播nλ)时，波形不变。(5)相隔波长整数倍的两质点，振动状态总相同，相隔半波长奇数倍的

5、两质点，振动状态总相反。2.波的传播方向与质点振动方向的互判方法内容图象“上下坡”法沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动“同侧”法波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧“微平移”法将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向【例1】　(2018·南京市、盐城市一模)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，在t＝0时刻波源开始振动，在t＝3s时刻的波形如图2所示。求：图2(1)该波沿x方向传播的速度；(2)7s内x＝2m处质点运动的路程。解析　(1)由题图知λ＝4m，t＝T，则T＝4s，v＝＝m/s＝

6、1m/s。(2)经2s位于x＝2m处的质点开始振动则7s内，x＝2m处的质点振动了5s＝T，则s＝×4A＝50cm。答案　(1)1m/s　(2)50cm　波的图象的应用1.波动图象的信息(如图3所示)图3(1)直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移。(2)确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小。(3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向。2.波速与波长、周期、频率的关系v＝＝λf。【例2】　(2018·南京市、盐城市高三模拟)如图4所示为一列简谐横波在t＝0时刻的图象。此时质点P的速度方向沿y轴负方向，则此时质点Q的速度方向为________

7、。t＝0.45s时质点P恰好第3次到达y轴负方向最大位移处(即波谷)，则该列简谐横波的波速大小为________m/s。图4解析　质点P的速度方向沿y轴负方向，则波沿x轴负方向传播，可判断此刻Q点沿y轴正方向运动；由题意可知，t＝2T＋T＝0.45s，可得周期为0.2s，由图可知波长为0.4m，由波速公式v＝，可得波速为2m/s。答案　y轴正方向　2　振动图象和波动图象综合应用求解波动图象与振动图