全国通用版版高考物理大一轮复习第十四章振动和波光相对论第讲机械波学案

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1、第38讲　机械波考纲要求考情分析命题趋势1.机械波Ⅰ2．横波和纵波Ⅰ3．横波的图象Ⅱ4．波速、波长和频率(周期)的关系Ⅰ5．波的干涉和衍射现象Ⅰ2016·全国卷Ⅰ，34(1)2016·全国卷Ⅱ，34(2)2016·全国卷Ⅲ，34(1)高考对本部分知识的考查主要以选择题的形式出现．高考试题往往借助振动图象、波动图象或两者相结合综合考查简谐运动的特点及波速、波长和频率的关系．学习中要注意理解两种图象、波速、波长和频率的关系以及相关计算，特别注意计算结果的多解性1．机械波的形成和传播(1)产生条件①有__波源__.②有__介质__，如空气、水、绳子等．(2)传播特点①传播

2、__振动形式__、能量和信息．②质点不__随波迁移__．③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与__波源__相同．2．机械波的分类横波和纵波．223．描述机械波的物理量(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．用“λ”表示．(2)频率f在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同的，都等于__波源__的振动频率．(3)波速v、波长λ和频率f、周期T的关系公式：v＝！！！　　###＝__λf__．机械波的速度大小由__介质__决定，与机械波的频率无关．4．波的图象(1)坐标轴横轴表示各质点的__平衡__位置，纵轴表示该时刻各质点的__位移_

3、_．(2)图象的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)图象的应用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__．5．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__，相位差保持不变产生明显衍射的条件：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__

4、或孔继续向前传播(2)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．221．判断正误(1)在机械波传播过程中，介质中的质点随波的传播而迁移．(　×　)(2)通过波的图象可以找出任一质点在该时刻的位移．(　√　)(3)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同．(　√　)(4)机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍．(　×　)(5)波速表示介质中质点振动的快慢．(　×　)(6)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象．(　×　)(7)一切波都能发生衍射现象．

5、(　√　)(8)多普勒效应说明波源的频率发生变化．(　×　)2．(多选)关于机械波的形成，下列说法中正确的是(　BC　)A．物体做机械振动，一定产生机械波B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C．参与振动的质点都有相同的频率D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递3．如图所示，是一列沿着x轴正方向传播的横波在t＝0时刻的波形图，已知这列波的周期T＝2.0s．下列说法正确的是(　D　)A．这列波的波速v＝2.0m/sB．在t＝0时，x＝0.5m处的质点速度为零C．经过2.0s，这列波沿x轴正方向传播0.8mD．在t＝0.3s时，x＝0.5m

6、处的质点的运动方向为y轴正方向一　对波动图象的理解与应用1．波的图象描述的是在波的传播方向上，介质中的各个质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移．2．在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为nλ(n＝1,2,3，…)时，它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)时，它们的振动步调总相反．3．波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同．22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

7、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](多选)一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是(　DE　)A．这列波的振幅为4cmB．这列波的周期为1sC．此时x＝4m处质点沿y轴负方向运动D．此时x＝4m处质点的加速度为零E．从此时开始5s后x＝4m处的质点沿y轴负方向运动解析　由图象可知波的振幅为2cm，选项A错误；由T＝可知T＝2s，选项B错误；由于波向右传播，x＝4m处的质点向上运动，加速度为零，选项C错误，D正确；t