浙江选考2020版高考物理大一轮复习第十一章机械振动机械波第2讲机械波学案.docx

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1、第2讲　机械波[考试标准]知识内容考试要求说明波的形成和传播b1.不要求研究纵波的形成过程.2.不要求掌握振动图象与波的图象之间的相互转换.3.不要求定量计算有关波的干涉问题.4.不要求推导接收频率与波源频率的关系式.5.不要求用惠更斯原理证明波的反射定律和波的折射定律.波的图象b波长、频率和波速c波的衍射和干涉b多普勒效应b惠更斯原理b一、波的形成和传播1.产生条件(1)有波源.(2)有介质，如空气、水、绳子等.2.传播特点(1)传播振动形式、能量和信息.(2)质点不随波迁移.(3)介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同.(4)一个周期内，质点完成一次全振动(振幅为A)，通

2、过的路程为4A，位移为0.自测1　(多选)下列有关机械振动和机械波的说法中正确的是(　　)A.某物体做机械振动，它周围的介质中就一定产生机械波B.波源停止振动后，已形成的机械波仍能在介质中继续传播C.机械波传播的只是机械振动的形式和能量，参与波动的质点并不随波迁移D.振动是变速的，波动是匀速的答案　ABC二、波的图象1.波的图象波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平衡位置的位移情况，图象的横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移.2.图象的应用(如图1所示)图1(1)直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移.(2)确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小.(3)

3、结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向.三、波长、频率和波速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：在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同的，都等于波源的振动频率.3.波速v、波长λ和频率f、周期T的关系(1)公式：v＝＝λf.(2)机械波的速度大小由介质决定，与机械波的频率无关.自测2　一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s.某时刻其波形如图2所示，下列说法正确的是(　　)图2A.这列波的振幅为4cmB.这列波的周期为1sC.此时x＝4m处质点沿y轴负方向运动D.此时x＝4m处质点的加速度为0答案　D四

4、、波的干涉和衍射　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传播2.多普勒效应(1)条件：波源和观察者之间有相对运动(距离发生变化).(2)现象：观察者感到频率发生变化.(3)实质：波源频率不变，观察者接收到的频率变化.自测3　(多选)图3中S1、S2是两个相干波源，由它们发出的波相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷.则下列对a、b、c三点振动情况的判断中，正确的是(　　)图3A.b处的振动永远互相减弱B.a处永远是波峰与波峰相遇C.b处在该时刻是波

5、谷与波谷相遇D.c处的振动永远互相减弱答案　CD命题点一　机械波的传播和图象1.波的图象特点(1)质点振动nT(波传播nλ)时，波形不变.(2)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.(3)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.2.判断波的传播方向与质点的振动方向的三种常见方法(1)上下坡法：沿波的传播方向，上坡时质点向下振动，下坡时质点向上振动，如图4甲所示.图4(2)同侧法：波形图上某点表示传播方

6、向和振动方向的箭头在图线同侧，如图乙所示.(3)微平移法：将波形图沿传播方向平移Δx(Δx≤)，再由x轴上某一位置的两波形曲线上的点来判定，如图5所示.图5例1　(多选)(2017·浙江4月选考·15)一列向右传播的简谐横波，当波传到x＝2.0m处的P点时开始计时，该时刻波形如图6所示.t＝0.9s时观测到质点P第三次到达波峰位置.下列说法正确的是(　　)图6A.波速为0.5m/sB.经1.4s质点P运动的路程为70cmC.t＝1.6s时，x＝4.5m处的质点Q第三次到达波谷D.与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5Hz答案　BCD解析　根据同侧法可知，起振方向为竖直向上.P点

7、第三次到达波峰即(2＋)T＝0.9s，T＝0.4s，所以波速v＝＝5m/s，A错误.1.4s＝3.5T，每个周期路程为20cm，B正确.经过t＝s＝0.5s，波传到Q点，再经过2.75T即1.1s后Q第三次到达波谷，C正确.要发生干涉现象，另外一列波的频率一定与该波相同，即2.5Hz，D正确.变式1　(多选)在O点有一波源，t＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波，t1＝4s时，距离O点为3m的A点第一次达到波峰；t2＝7s时