2014高三物理一轮复习 第十二章 第2讲 机械波1.doc

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1、第2讲　机械波(对应学生用书第202页)机械波的形成和传播特点1.机械波的形成和传播(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．2．机械波的分类分类质点振动方向和波的传播方向的关系形状举例横波垂直凹凸相间；有波峰、波谷绳波等纵波在同一条直线上疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等3.波长、频率和波速(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．波长由频率和波速共同决定．①横波中，相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于波长．②纵波中，相邻两

2、个密部(或疏部)之间的距离等于波长．(2)频率：波的频率由波源决定，等于波源的振动频率．在任何介质中频率不变．(3)波速：波的传播速度，波速由介质决定，与波源无关．(4)波速公式：v＝λf＝或v＝.【针对训练】1．(2012·浙江高考)用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波．某一时刻的波形如图12－2－1所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置．下列说法正确的是(　　)12图12－2－1A．a、b两点之间的距离为半个波长B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期C．b点完成全振动次数比a点多一次D．b点完成全振动次数比a点少一次【解析】　波的图象中相邻波峰间的两质点间的距离为一个

3、波长，且振动开始时刻相差一个周期，所以选项A、B均错误；质点b开始振动的时刻比质点a晚一个周期，因此质点b完成全振动的次数比质点a少一次，所以选项D正确，选项C错误．【答案】　D波的图象1.坐标轴x轴：各质点平衡位置的连线．y轴：沿质点振动方向，表示质点的位移．2．物理意义：表示介质中各质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移．3．图象形状：简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线，如图12－2－2所示．图12－2－2【针对训练】2．(2012·安徽高考)一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时波形如图12－2－3所示，已知波速为10m/s.则t＝0.1s时正确的波形应是选项图中的(　　)图12－2

4、－312【解析】　由题知：波长λ＝4.0m，波在t＝0.1s内传播的距离x＝vt＝10×0.1m＝1m＝λ，故将原波形图沿波的传播方向(即x轴正方向)平移λ即可，故选项C正确，选项A、B、D错误．【答案】　C波的特性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【针对训练】3．(2011·上海高考)两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图12－2－4所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则(　　)图12－2－4A．在两波相遇的区域中会产生干涉

5、B．在两波相遇的区域中不会产生干涉C．a点的振动始终加强D．a点的振动始终减弱【解析】　由图知，两列波的波长不相等，不满足波的干涉条件，故B正确，A、C、D错误．【答案】　B(对应学生用书第203页)12机械波的传播问题1.波的传播方向和质点振动方向判断图12－2－5(1)若已知某时刻A点振动方向向上，则波向x轴负方向传播．(2)若已知波向x轴正方向传播，则该时刻B点向上振动．2．由t时刻的波形确定t＋Δt时刻的波形图12－2－6(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“舍整取零头”的办法．3．已知波的传播情况确定某点振动情况(1)根据

6、该点到波源的距离x和波速v可以计算该点开始振动的时间t＝.(2)将该点振动的时间和周期相联系．采用“舍整取零头”的办法结合起振方向可确定该点相对平衡位置的位移，进而确定加速度、速度等．(1)由于波传播时间的周期性，波传播一个周期波形不变．(2)由于波传播空间的周期性，波传播一个波长的距离波形也不变．(3)解题时可先画出波形图，再利用波的传播特性分析求解．　如图12－2－7是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t＝0时质点1开始竖直向上运

7、动，经过四分之一周期，质点5开始运动．下列判断正确的是(　　)图12－2－7A．质点6开始振动时的运动方向向下B．t＝时质点6的加速度方向向下C．t＝时质点10的运动方向向下D．t＝T时质点16开始运动【解析】12　介质中各质点开始振动时的振动方向和振源开始振动时的振动方向相同，A不对；经过t＝质点1回到平衡位置，质点9开始向上振动，质点6在平衡位置上方，所以加速度的方向向下，B对；t＝时质点1振动到负的最大位移处，质点13开始振动，5～13之