高三物理一轮复习 机械波导学案

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1、2012届高三物理一轮复习导学案十三、机械振动和机械波（2）机械波【目标】1.理解机械波的形成过程；知道机械波的特点。2．知道波的叠加原理，知道波的特有现象---干涉和衍射现象；【导入】一、机械波的形成1.机械振动在______________形成机械波．2.产生条件_______________________________________________________3.机械振动和波的关系：振动是引起波动原因，波动是的延续；有机械波必有机械振动，有机械振动不一定有机械波。4．机械波的分类:1．横波（凹凸波）：质点振动方向与波的传播方向______的波叫横波（如绳波）．横波有凸部（波

2、峰）和凹部（波谷）．2．纵波（疏密波）：质点振动方向与波的传播方向______的波叫纵波（如声波）纵波有密部和疏部．二、机械波的特点1．对理想的简谐波而言，各质点振幅__________________2．各质点的振动周期都与_______________相同．3．离波源越远，质点的振动越滞后．4．各质点只在____________振动．并不沿波的传播方向迁移．5．机械波向前传播的是振动的______________________________。三、描述机械波的物理量1．波长λ：在波的传播方向上，两个______的在振动过程中，相对______的位移______相同的质点之间的距离叫做

3、波长．对于横波，相邻的两个波峰（或波谷）之间的距离等于波长；对于纵波，相邻的两个密部（或疏部）中央之间的距离等于波长．2．波速v：波的传播速度，即振动形式的传播速度，也是波的能量的传播速度．说明：（1）机械波的传播速度只与介质有关，在同一种均匀介质里，波速是一个定值，和波源无关．（2）注意区别波速与质点的振动速度这两个不同的概念:机械波在介质中是匀速传播的，即V＝s/t=λ/T，波速不同于质点的振动速度，质点是在平衡位置附近做变加速运动，其速度大小时刻改变，方向也在变化．3．频率f：波源的______，亦即波的频率，因为介质中各质点做受迫振动，其振动是由波源的振动引起的，故各个质点的振动频

4、率都等于波源的振动频率，不随介质的不同而变化。当波从一种介质进入另一种介质时，波的频率是不变的。4．三者关系：v=λ·f四、波的特有现象1．波的叠加原理（独立传播原理）几列波相遇时能够保持各自的状态而不互相干扰在几列波重叠的区域里，任何一个质点的总位移，都等于这几列波分别引起的位移的矢量和2．波的衍射：波绕过障碍物的现象叫波的衍射。能够发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不大．3．波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔的现象。对于两个完全相同的波源，当它们到某点的路程差为半波长的偶数倍时，振动

5、加强；路程差为半波长的奇数倍时，振动减弱。注意：干涉和衍射现象是波的特有现象，一切波都能发生干涉和衍射现象；反之能够发生干涉和行射现象的一定是波。4．多普勒效应：由于波源和现察者之间有相对运动，使现察者感到频率发生变化的现象，叫多普勒效应．【导研】[例1]（1）如图所示，水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1，2，3……，现使质点1沿竖直方向作简谐运动，振动将沿绳向右传播，质点1的起始振动方向向上。当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动，此时质点9的运动情况是（）A．加速度方向竖直向上B．加速度方向竖直向下C．速度方向竖直向上D．速度方向竖直向下（2）如图甲所示，一条均匀的

6、弹性绳，l、2、3……13是绳上一系列等间距的质点，它们之间的距离均为lm。当t=0时，第1个质点向上开始做简谐运动，经0.1s第一次达到最大位移，此时第4个质点刚开始振动。再经过0.6S，弹性绳上某些质点的位置和振动方向如图所示（只画出其中一段绳上某四个质点的情况），其中正确的图是()ILLIISx[例2]（2007年上海卷）如图所示，位于介质I和II分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则（）A．f1＝2f2，v1＝v2。B．f1＝f2，v1＝0.5v2。C．f1＝f2，v1＝2v2。D．f1＝0.

7、5f2，v1＝v2。[例3]（2008年镇江市2月调研）在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图（b）所示的波形．则该波的（）A、周期为Δt，波长为8LB、周期为2Δt/3，波长为8LC、周期为2Δt/3，波速为12L/ΔtD、周期为Δt，波速为8L/Δt[例4]如图所示为两列简谐横