2020版高考物理总复习第十四章第2节机械波教学案新人教版

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1、第2节　机械波►　　【p239】夯实基础　1．机械波(1)成因和产生条件①机械振动在介质中的传播，叫机械波．简谐运动在__介质__中的传播叫简谐波．②成因：介质由大量质点构成，相邻质点间有相互作用力，当介质中的某一质点发生振动时，就会带动它周围的质点振动起来，形成机械波．③产生的条件：a.有波源，b.有介质．(2)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，凸起部分的正中央叫波峰，__凹陷__部分的正中央叫波谷．②纵波：质点的振动方向与波的传播方向在__同一条直线__上的波，质点分布密的

2、部分叫__密部__，质点分布疏的部分叫__疏部__．2．波长、频率和波速的关系(1)波长λ①定义：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__相等__的质点之间的距离叫做波长．②理解：a.在横波中，两个相邻的波峰(或波谷)间的距离等于一个波长；在纵波中，两个相邻的密部(或疏部)中央间的距离等于一个波长．b．波形在一个周期内向前平移的距离等于一个波长．c．在一个周期内，振动在介质中传播的距离等于一个波长．(2)频率f波源的振动频率即波的频率，因为介质各质点做受迫振动，其振动是由波源的振动引起的

3、，故各个质点的振动频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__不变__．(3)波速v波在介质中传播的快慢，叫波速，即单位时间内振动在介质中传播的距离．机械波的波速由介质决定．同类波在同一种均匀介质中，波速是一定值．即v＝＝____＝__λf__．T为振源的振动周期，常说成波的周期．考点突破　　例1如图所示是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4……各个质点依次上下振动，形成绳波，t＝T时，质点1到达最高位置，质点5刚要

4、开始运动．下列说法正确的是(　　)A．质点11开始振动时的方向向下B．t＝时，质点4的速度方向向下C．在t＝T时，质点8运动的速度方向与加速度方向相同D．在t＝T时，质点7的加速度正在增大【解析】因t＝时，质点1到达最高位置，可知质点起振的方向向上，则质点11开始振动时的方向也向上，选项A错误；t＝时，质点4在平衡位置上方向下振动，质点5到达最高点，则质点4的速度方向向下，选项B正确；在t＝T时，质点5在平衡位置向下振动，质点9到达最高点，质点8在平衡位置上方向下振动，此时质点8运动的速度方向与加速度方向均向

5、下；此时质点7也在平衡位置上方向下振动，其加速度正在减小，选项C正确，D错误．【答案】BC【小结】正确理解波的形成，应抓住以下几点：(1)机械波传播的是机械振动这一运动形式和能量；(2)所有的质点都在其平衡位置附近振动，并不随波迁移；(3)所有质点都在其前一个质点的驱动下做受迫振动，故在无能量损失的情况下，各质点的周期、频率、振幅都与波源的周期、频率、振幅相同，起振方向也与波源的起振方向相同；(4)相距波长整数倍的两质点的振动情况完全相同，相距半个波长的奇数倍的两质点的振动情况完全相反．针对训练　1．一列机械

6、波从一种介质进入另一种介质时，有关物理量的情况是(C)A．波速、频率、波长均不变B．波速不变，频率、波长将发生改变C．频率不变，波速、波长将发生改变D．波速、频率、波长均发生改变【解析】由于波的频率就等于波源的振动频率，则当一列机械波从一种介质进入另一种介质时，其频率保持不变．而波速是由介质的性质决定的，波速将发生改变，由波速公式v＝λf得知，频率不变时，波长与波速成正比，则波长也发生变化．故选C.2．(多选)沿x轴正方向的一条细绳上有O、A、B、C、D、E、F、G八个点，OA＝AB＝BC＝CD＝DE＝EF＝

7、FG＝1m，质点O在垂直于x轴方向上做简谐运动，沿x轴方向传播形成横波．t＝0时刻，O点开始向上运动，经t＝0.2s，O点第一次到达上方最大位移处，这时A点刚好开始运动．那么在t＝2.5s时刻，以下说法中正确的是(ABE)A．B点位于x轴下方B．A点与E点的位移相同C．D点的速度最大D．C点正向上运动E．这列波的波速为5m/s【解析】O由平衡位置向上运动，经T第一次到达上方最大位移处，此时间内波传播的距离为λ，故T＝0.8s、λ＝4m，则有波速v＝＝5m/s，故E项正确．经tB＝＝0.4s，质点B向上起振，再

8、经T＝2T，质点B运动至x轴下方，故A项正确．因为A、E两点间距为4m，恰等于一个波长，故E起振后，A、E两点的位移总相等，故B项正确．经tD＝＝0.8s，质点D向上起振，再经T＝2T，质点D运动至x轴上方，此时D点不在平衡位置，速度不是最大值，故C项错误．经tC＝＝0.6s，质点C向上起振，再经T＝2T，质点C正在x轴上方且向下运动，故D项错误．►　　【p240】夯实基础　1．波的图象(1)图象：