高考物理一轮复习机械波教案（含解析）沪科版

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1、第2课时　机械波[知识梳理]知识点一、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。知识点二、横波的图像　波速、波

2、长和频率的关系1．横波的图像(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。(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)图像：2．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＝。知识点三、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

3、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(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。思维深化判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(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)周期或频率，只取决于波源，而与v、λ无直接关系。(　　)(3)波速v取决于介质的性质，它与T、λ无直接关系。只要介质不变，v就不变；如果介质变了，v也一定变。(　　)答案　(1)×　(2)√　(3)√[题组自测]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　题组一　波的传播

4、特点1．(多选)关于波的形成和传播，下列说法正确的是(　　)A．质点的振动方向与波的传播方向平行时，形成的波是纵波B．质点的振动方向与波的传播方向垂直时，形成的波是横波C．波在传播过程中，介质中的质点随波一起迁移D．波可以传递振动形式和能量答案　ABD2．(多选)一振动周期为T、振幅为A、位于x＝0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动。该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失。一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是(　　)A．振幅一定为AB．周期一定为TC．速度的最大值一定为vD．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于

5、它离波源的距离E．若P点与波源距离s＝vT，则质点P的位移与波源的相同解析　由于没有能量损失，故P与波源的振幅相同，A正确；波在传播过程中周期不变，故B正确；质点的振动速度与波传播的速度是两个概念，故C错误：介质中所有质点开始振动的方向都与波源的起振方向相同，故D错误；若P点与波源距离s＝vT，则质点P与波源之间的距离为一个波长，故质点P与波源的位移总是相同的，E正确。答案　ABE题组二　波的图像3．(多选)沿x轴正向传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图1所示，P为介质中的一个质点，该波的传播速度为2.5m/s，则t＝0.8s时(　　)图1A．质点P相对平衡位置的位移为正

6、值B．质点P的速度方向与相对平衡位置的位移方向相同C．质点P的速度方向与加速度的方向相同D．质点P的加速度方向与相对平衡位置的位移方向相反解析　由波形图可知波长为4m，周期T＝＝1.6s，t＝0.8s时，质点P相对平衡位置的位移为负值，质点P的速度方向与相对平衡位置的位移方向相同，选项A错误，B正确；t＝0.8s时，质点P的速度方向与加速度方向相反，质点P的加速度方向与相对平衡位置的位移方向相反，选项C错误，D正确。答案　BD4.如图2所示为某一介质中的甲、乙两个质点振动的位移随时间变化的图像，在t＝5s时，两质点的振动方向________(选填“相同”或“相反”)。由于两质

7、点的振动，在介质中形成了两列机械波，两列波的波长之比λ甲∶λ乙＝________。图2解析　在t＝5s时，两质点的振动方向相同。由某一介质中的甲、乙两个质点振动的位移随时间变化的图像可知，两列波的周期之比为12∶8＝3∶2，两列波的波长之比λ甲∶λ乙＝3∶2。答案　相同　3∶2题组三　波的干涉、衍射、多普勒效应5.在同一地点有两个静止的声源，发出的声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图3所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是(　　)图3A．声波1的速度比声波2的速度大B．相对于同