2019年高考物理一轮复习 第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 第2讲 机械波学案.doc

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1、第2讲　机械波一、机械波　横波和纵波1．机械波的形成条件(1)有发生机械振动的波源．(2)有传播介质，如空气、水等．2．机械波的传播特点(1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波发生迁移．(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)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．机械波的分类(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)．(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，有密部和

2、疏部．[深度思考]　当波源停止振动时，机械波是否停止传播了呢？答案　不是，机械波传播的是振动形式和能量．二、横波的图象　波速、波长和频率的关系1．横波的图象(1)坐标轴：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)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移．(3)图象：(图1)图1212．波长、波速、频率及其关系(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)波速v波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定．(3)频率f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①

3、v＝λf；②v＝.[深度思考]　波的图象是振动质点的运动轨迹吗？答案　不是，波的图象是某时刻各质点相对平衡位置的位移．三、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．1．下列说法正确的是(　　)A．在机械波传播过程中，介质中的质点随波的

4、传播而迁移B．周期或频率，只取决于波源，而与v、λ无直接关系C．波速v取决于介质的性质，它与T、λ无直接关系．只要介质不变，v就不变；如果介质变了，v也一定变21D．一切波都能发生衍射现象答案　BCD2．(人教版选修3－4P28第1题)简谐横波某时刻的波形如图2所示．P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播．以下说法正确的是(　　)图2A．质点P此时刻的速度沿x轴的正方向B．质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向C．再过半个周期时，质点P的位移为负值D．经过一个周期，质点P通过的路程为4a答案　CD3．(人教版选修3－4P35第1题)

5、以下关于波的衍射的说法，正确的是(　　)A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象B．当障碍物的尺寸比波长大得多时，会发生明显的衍射现象C．当孔的大小比波长小时，会发生明显的衍射现象D．通常讲话产生的声波，经过尺寸为1m左右的障碍物时会发生明显的衍射现象答案　CD4．(粤教版选修3－4P29第3题)关于横波，下列说法中正确的是(　　)A．波的传播过程就是介质中的质点由近及远的移动过程B．波的传播过程就是波源提供的能量由近及远在介质中的传播过程C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向D．波在传播过程中，介质中的质点所做的振动属于自由

6、振动答案　BC命题点一　波的传播与波速公式的应用1．波的图象特点21(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．波速公式振源经过一个周期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.3．由t时刻的波形确定t＋Δt时刻的波形(图3)图

7、3(1)波向右传播Δt＝T的时间和向左传播Δt＝T的时间波形相同．(2)若Δt＞T，可以采取“去整留零头”的办法．4．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．(2)同侧法：波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧，如图乙所示．甲乙丙图421(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，如图丙所示．例1　(2016·全国Ⅰ·34(1))某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m

8、/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s．下列说法正确的是(　　)A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6HzC．该水面波的波长为3mD．水面波没有将该同学推向岸边