（新课标）高考物理总复习讲义 第12章 第2讲 机械波

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1、第2讲　机械波知识一　机械波的形成和传播特点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．波长、波速、频率及其关系(1)波长在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，用λ表示．(2)波速波在介质中的传播速度．由介质本身的性质决定．(3)频率由波源决定，等于波源的振动频率．(4)波长、波速和频率的关系：v＝fλ.知识二　波的图象1．坐标轴x轴：各质点平衡位置的连线．y轴：沿质点振动方向，表示质点的位移．

2、2．物理意义：表示介质中各质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移．3．图象形状：简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线，如图12－2－1所示．图12－2－1　(1)波动图象和振动图象非常相似．但物理意义截然不同．解答问题时首先加以区别．(2)振动图象和波动图象可以通过振幅、周期和波长的关系联系起来．知识三　波的特性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.多普勒效应考点一　机械波的形成与传播一、波的传播方向和质点振动方向

3、判断图12－2－21．若已知某时刻A点振动方向向上，则波向x轴负方向传播．2．若已知波向x轴正方向传播，则该时刻B点向上振动．二、由t时刻的波形确定t＋Δt时刻的波形图12－2－31．波向右传播Δt＝T的时间和向左传播Δt＝T的时间波形相同．2．若Δt>T，可以采取“舍整取零头”的办法．　(2013·福建高考)如图，t＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波．下图中能够正确表示t＝0.6s时波形的图是(　　)【解析】　根据波动与振动的关系分析波的图象．根据波的传播的周

4、期性，t＝0.6s时的波形是波源振动1个周期形成的，此时波源在坐标原点从平衡位置向y轴负方向振动，由波的传播方向与质点的振动方向的关系知选项C正确．【答案】　C考点二　振动图象和波动图象的对比应用振动图象波动图象图象物理意义表示一个质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)各时刻质点位移(4)各时刻速度、加速度方向(1)波长、振幅(2)任意一质点此刻的位移(3)任意一质点在该时刻加速度方向(4)传播方向、振动方向的互判——————[1个示范例]——————　图12－2－4(多选)(2013·天津高考)一列简谐

5、横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如图12－2－4所示，下列描述该波的图象可能正确的是(　　)【解析】　根据振动图象、波动规律解决问题．根据yt图象可知，a、b两质点的距离为nλ＋λ或nλ＋λ，即nλ＋λ＝9m或nλ＋λ＝9m(n＝0,1,2,3，…)解得波长λ＝m或λ＝m．即该波的波长λ＝36m、7.2m、4m…或λ＝12m、m、m…，选项A、B、C、D的波长分别为4m、8m、12m、16m，故选项A、C正确，选项B、D错误．【答案】　AC——————[1个预测例]——————　一简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻的波形

6、如图12－2－5(a)所示，x＝0.30m处的质点的振动图线如图12－2－5(b)所示，该质点在t＝0时刻的运动方向沿y轴____(填“正向”或“负向”)．已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为________m.图12－2－5【解析】　依据振动图象描述的是同一质点不同时刻的运动特征可知t＝0时刻质点运动方向沿y轴正向．因为横波沿x轴正向传播且波长大于0.30m，则0.3m＝λ，解得λ＝0.8m．(对应P点)【答案】　正向　0.8考点三　波的多解问题的处理方法一、造成波动问题多解的主要因素1．周期性(1)时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明

7、确．(2)空间周期性：波传播距离Δx与波长λ的关系不明确．2．双向性(1)传播方向双向性：波的传播方向不确定．(2)振动方向双向性：质点振动方向不确定．二、解决波的多解问题的思路一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的关系Δt或Δx，若此关系为时间，则t＝nT＋Δt(n＝0,1,2…)；若此关系为距离，则x＝nλ＋Δx(n＝0,1,2…)．——————[1个示范例]——————　如图12－2－6甲所示，一列机械横波沿ab直线向右传播，已知a、b两点间的距离为1m，a、b两点的振动情况如图乙所示，下列说法中正确的是(　　)图12－2－6

8、A．波速可能是m/s　　　　B．波速可能大于1m/sC．波长可能是mD．波长可能大于4m【解析