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1、第36讲 机 械 波自主·夯实基础自主预习 轻松过关名师点金近几年高考机械波部分命题特点：考题难度较大，题型基本相似，重点是简谐波的图象.复习时重点要理解好以下两点：①波在传播过程中时间、空间上具有周期性；②虽然波上各质点不向传播方向迁移,但“波形”却在向传播方向匀速移动.知识梳理一、机械波1.定义：机械振动在介质中的传播形成机械波.2.产生条件：振源、弹性介质.3.分类（1）横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波.（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.（注意不是振动方向与波的传播方向相同）4.特点（1）每一质点都以各自的平衡位置为中心做振动
2、，质点并不随波而迁移，传播的是波源的振动形式和振动能量.（2）后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动，且每个质点开始振动的方向与振源起振方向相同.（3）介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.二、描述波的物理量1.波长（λ）：在波的传播方向上，两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点之间的距离叫波长.理解：在横波中，相邻的两个波峰或波谷间的距离等于波长；在纵波中，两个相邻的密部或疏部中央间的距离等于波长.2.频率（f）：波源的振动频率，亦即波的频率.它由振源决定，与介质无关.3.波速（v）：单位时间内波沿传播方向传播的距离叫波
3、速.波速公式为：.4.频率、波速和波长大小的决定因素（1）波的频率（f）就是波源振动的频率，跟介质无关.波由一种介质进入另一种介质，频率一定不会发生改变.（2）波速（v）由介质及波的种类（横波或纵波）决定，而与频率的大小无关，所以不同频率的机械波在同种介质中的速率相同，由一种介质进入另一种介质时，速率改变.（3）波长（λ）由频率和波速共同决定，也就是由振源和介质共同决定，即.三、波的图象波动图象是指在某时刻波的传播方向上的介质中各质点相对于各自平衡位置的位移.1.由简谐运动形成的简谐波的图象为正弦曲线.2.波动图象能反映的物理量（1）可直接读出波长和振幅.（2）可判
4、定某时刻各质点偏离平衡位置的位移大小和方向和某时刻各质点加速度的方向，并能比较大小.（3）结合波的传播方向可确定各质点的振动方向,画出质点的振动波形或由各质点的振动方向确定波的传播方向.四、波的特有现象1.波的干涉（1）产生干涉的条件：振动方向相同、频率相等（相差恒定）的两列波相遇.（2）现象：两列波相遇时，某些区域振动总是加强，某些区域振动总是减弱，且加强区和减弱区互相间隔.（3）对两个完全相同的波源产生的干涉来说，凡到两波源的路程差为一个波长的整数倍时，振动加强；凡到两波源的路程差为半个波长的奇数倍时，振动减弱.2.波的衍射（1）产生明显衍射现象的条件：障碍物或
5、孔（缝）的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小.（2）现象：波绕过障碍物继续传播.3.多普勒效应（1）由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的波的频率不等于波源频率的现象叫多普勒效应.（2）注意：波源的频率不变，只是观察者接收到的波的频率发生了变化.如果两者相互接近，观察者接收的频率相对于波源变大；如果两者相互远离，观察者接收的频率相对于波源变小.五、声波1.声波是纵波，常温下空气中的声速为340m/s.2.频率低于20Hz的声波叫次声波，频率高于20000Hz的声波叫超声波.基础自测1.(2009年潍坊高三年级统一考试)如图36-1所示,S是一频率为10Hz上
6、下振动的波源,所激起的波同时向x轴正负两方向传播,波速为20m/s,质点P和Q到波源S的距离分别是32.3m和9.3m.已知P、Q两质点已图36-1开始振动,则当波源S经过平衡位置向上振动时()A.Q质点在x轴下方B.P质点在x轴上方C.Q质点振动方向向下D.P质点振动方向向下【解析】此波波长,所以质点P到波源的距离32.3m=16λ+0.3m,而0.3m小于,波从S传播到P,向右传播,当波源S经过平衡位置向上振动时,此时P正处于x轴下方,向上振动,故B、D均错；质点Q到波源的距离9.3m=4λ++0.3m,波从S传播到Q,向左传播,当波源S经过平衡位置向上振动时,
7、此时Q正处于x轴上方且向下振动,故C正确，D错误.【答案】C2.(2009年山西省实验中学月考)图36-2所示是一列简谐横波在t=0时刻的图象.经过Δt=1.2s时间,恰好第三次重复出现图示的波形.根据以上信息,下面各项能确定的是()图36-2A.该波的传播速度的大小B.Δt=1.2s时间内质点P经过的路程C.t=0.6s时刻质点P的速度方向D.t=0.6s时刻的波形图【解析】本题以机械波的图象为核心命题,考查了波的传播速度、质点在某段时间内的路程、波形图等知识点.并且本题具有发散性,要求学生具有从图象中得到有关信息的能力.从图象中可知波长λ=8m,经过Δt=1
