2019版高考物理总复习 选考部分 机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介 基础课2 机械波学案

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1、基础课2　机械波知识排查机械波　横波和纵波定义机械振动在介质中的传播形成机械波产生条件(1)波源；(2)介质形成原因介质中的质点受波源或邻近质点的驱动做受迫振动分类横波振动方向与传播方向垂直的波，如绳波纵波振动方向与传播方向平行的波，如声波波速、波长和频率的关系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.频率f：与波源的振动频率相等。3.波速v：波在介质中的传播速度。4.波速与波长和频率的关系：v＝λf。波的图象1.坐标轴的意义：横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。2.图象的物理意义：某一时刻介质

2、中各质点相对平衡位置的位移。图1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。小题速练1.思考判断(1)在机械波的传播中，各质点随波的传播而迁移。(　　)(2)机械波的频率等于振源的振动频率。(　　)(3)机械波的传播速度与振源的振动速度相等。(　　)(4)质点振动的方向

3、总是垂直于波传播的方向。(　　)(5)在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离。(　　)(6)机械波在介质中传播的速度由介质本身决定。(　　)(7)火车鸣笛减速向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低。(　　)答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√　(7)×2.(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图2所示，质点P的x坐标为3m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。下列说法正确的是(　　)图2A.波速为4m/sB.波的频率为1.25HzC.x坐标为15m的质点在t＝0.

4、6s时恰好位于波谷D.x坐标为22m的质点在t＝0.2s时恰好位于波峰E.当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷解析　任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s，可知振动周期T＝0.8s，频率f＝＝1.25Hz，选项B正确；从题图中可以看出波长λ＝4m，根据v＝λf得v＝5m/s，选项A错误；由于波在传播过程中具有空间周期性，x坐标为15m处的质点运动规律与x＝3m处的质点相同，从t＝0时刻经过0.6s，即经历周期，质点应位于平衡位置，选项C错误；用同样的方法可判断出选项D、E正确。答案　BDE　波的传播与波速公式的应用波的传播过程中的特点(1)

5、振源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以有v＝＝λf。(2)质点振动nT(波传播nλ)时，波形不变。(3)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为nλ(n＝1，2，3…)时，它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为(2n＋1)(n＝0，1，2，3…)时，它们的振动步调总相反。(4)波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。1.(2017·贵州遵义航天高级中学模拟)(多选)一简谐横波沿x轴负向传播，t时刻的波形如图3所示，则该时刻(　　)图3A.质点A的速度向下B.质点B的动能为零C.从该

6、时刻经过半个周期，质点C将移动到质点B的位置D.从该时刻经过个周期，质点D的加速度达到最大E.B、D两质点的振动情况总相反解析　根据“上下坡”法可得质点A向下振动，选项A正确；该时刻质点B正通过平衡位置向下振动，故动能不为零，选项B错误；简谐横波在传播过程中波上的各个质点只在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，选项C错误；t时刻质点D正通过平衡位置向上振动，从该时刻经过个周期，质点D到达波峰，故加速度最大，选项D正确；B、D两质点相隔半个波长，所以属于反相点，即振动步调相反，选项E正确。答案　ADE2.(2018·山西五校四联)(多选)沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时

7、刻的波形如图4所示，两质点M、N的横坐标分别为x1＝1.5m和x2＝2.5m，t＝0时刻质点M的运动方向沿y轴的负方向。若从t＝0时刻开始，经0.25s质点N第一次到达平衡位置，则(　　)图4A.该列波沿x轴负方向传播B.该列波的周期为1sC.该列波的波速为2m/sD.1s末，质点M的运动方向沿y轴的负方向E.0～1s内，质点N通过的路程等于8cm解析　由t＝0时刻质点M的运动方向沿y轴的负方向，可知该列波沿x轴负方向传播，选项A正确；因经0.25s质点N第一次到达平衡位置，结合题图可知此段时间内波沿x轴负方向传播了3m－2.5m＝0.5