【教与学】2014高考物理总复习教案55 机械波

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1、机械波考纲解读1.知道机械波的特点和分类.2.掌握波速、波长和频率的关系，会分析波的图象.3.理解波的干涉、衍射现象和多普勒效应，掌握波的干涉和衍射的条件．1．[波的形成与波的分类]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．[波长、波速、频率的关系]如图1所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻

2、的波形图，虚线是这列波在t＝0.05s时刻的波形图．已知该波的波速是80cm/s，则下列说法中正确的是(　　)图1A．这列波有可能沿x轴正方向传播B．这列波的波长是10cmC．t＝0.05s时刻x＝6cm处的质点正在向下运动D．这列波的周期一定是0.15s答案　D解析　由波的图象可看出，这列波的波长λ＝12cm，B错误；根据v＝，可求出这列波的周期为T＝＝s＝0.15s，D正确；根据x＝vt＝80×0.05cm＝4cm可判断，波应沿x轴负方向传播，根据波的“微平移”法可判断t＝0.05s时刻x＝6

3、cm处的质点正在向上运动，A、C错误．3．[波的图象的理解]如图2所示是一列简谐波在t＝0时的波形图，介质中的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝10sin5πtcm.关于这列简谐波，下列说法中正确的是(　　)图2A．这列简谐波的振幅为20cmB．这列简谐波的周期为5.0sC．这列简谐波在该介质中的传播速度为25cm/sD．这列简谐波沿x轴正向传播答案　D解析　由题图可知，质点偏离平衡位置的最大距离即振幅为10cm，A错；由该质点P振动的表达式可知这列简谐横波的周期为T＝＝s＝0.4s，B错；

4、由题图可知，该波的波长为λ＝4m，波速v＝＝m/s＝10m/s，C错；由质点P做简谐运动的表达式可知，t＝0时刻质点P正在向上运动，由此可判断波沿x轴正向传播，D正确．4．[波的干涉和衍射]如图3所示为观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则对波经过孔后的传播情况，下列描述不正确的是(　　)A．此时能明显观察到波的衍射现象图3B．挡板前后波纹间距相等C．如果将孔AB扩大，有可能

5、观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象答案　D解析　由题图可以看出，孔AB尺寸与波长相差不大，因只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，故选项A、C正确；由λ＝知，v不变，f增大，只能使λ减小，故选项D错；既然衍射是指“波绕过障碍物而传播的现象”，那么经过孔后的波长自然不变，故选项B正确．考点梳理1．机械波的形成条件：(1)波源；(2)介质．2．机械波的特点(1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只

6、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)各质点开始振动(即起振)的方向均相同．(4)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．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.特别提醒　1.机械波从一种介质进入另一

7、种介质，频率不变，波速、波长都改变．2．机械波的波速仅由介质来决定，波速在固体、液体中比在空气中大．波速的计算方法：v＝或v＝.4．波的图象的物理意义反映了某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移．5．波的干涉(1)产生稳定干涉的条件：频率相同的两列同性质的波相遇．(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．6

8、．产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔(缝)的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小．7．多普勒效应(1)波源不动(2)观察者不动5.[质点振动方向与波传播方向的关系应用]一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图4所示．则从图中可以看出(　　)A．这列波的波长为5mB．波中的每个质点的振动周期都为4s图4C．若已知波沿x轴正向传播，则此时质点a正向下振动D．若已知质点b此时正向上振动，则波是沿x轴负向传播的答案　C解析　由题图可知，波长为λ＝4m，选项A错误；波速未知，不能得出机械波的