高考总复习物理课件选修3-4第11章第2讲 机械波

第2讲

机械波

本节目录

基 础 再 现 对 点 自 测

要 点 透 析 直 击 高 考

考 点 探 究 讲 练 互 动

技 法 提 炼 思 维 升 华

知 能 演 练 轻 巧 夺 冠

基础再现对点自测知识清单 一、机械波

1.机械波的形成条件波源 . (1)有发生机械振动的______ 介质 ，如空气、水等. (2)有传播______

2.传播特点能量 、传递信息. (1)传播振动形式、传递_______ (2)质点并不随波迁移.

3.机械波的分类垂直 横波：振动方向与传播方向 ________. 机械波 纵波：振动方向与传播方向在同一直线上 . 目录

二、描述机械波的物理量 相同 的两个相邻质点 1.波长λ:在波动中振动相位总是______ 间的距离.用“λ”表示. 2.频率f:在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同 波源 的振动频率. 的，都等于_____ 3.波速v、波长λ和频率f、周期T的关系λ v = = λf 公式： T

介质 决定，与机械波的频率无关. 机械波的速度大小由______

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三、机械波的图象1.图象：在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质 平衡位置 ，用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡 点的___________ 位移 ，连接各位移矢量的末端，得出的曲线即为 位置的______ 波的图象，简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线. 平衡位置 的 2.物理意义：某一时刻介质中各质点相对___________ 位移. 四、波的衍射和干涉

1.波的衍射定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象.2.发生明显衍射的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺 相差不多 ，或者__________ 小于波长 时，才会发生明显 寸跟波长__________

的衍射现象.目录

3.波的叠加原理：几列波相遇时能保持各自的运动状态，

继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时 引起的位移的矢量和.

4.波的干涉(1)定义：频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动 加强 、某些区域的振动______ 减弱 ，这种现象叫波的干涉. _____

(2)条件：两列波的频率相同.5.干涉和衍射是波特有的现象，波同时还可以发生反射、 折射. 五、多普勒效应 靠近 或者互相______ 远离 时，接收到 由于波源与观察者互相______ 频率 与波源频率不相等的现象. 的波的______目录

热身体验 1.一列波由波源向周围传播，下列说法不正确的是( A.介质中各质点由近及远的传播开去 )

B.波源的振动形式由近及远地传播开去C.介质中各质点只是振动而没有迁移 D.介质中各质点振动的能量由近及远的传播开去

2.(2011· 高考北京卷)介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点( ) A.它的振

动速度等于波的传播速度

B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D.它的振动频率等于波源的振动频率目录

3.关于波的图象，下列说法正确的是( ) A.波的图象描述的是波源在一段时间内的振动情况 B.波的图象描述的是介质中各质点在某一时刻离开平衡 位置的位移情况 C.波的图象描述的是介质中质点的运动轨迹 D.任何机械波的图象都是正弦(余弦)曲线 4.(2013· 福建六校联考)关于波的干涉、衍射等现象，下列 说法正确的是( ) A.有的波只能发生干涉现象，有的波只能发生衍射现象 B.产生干涉现象的必要条件之一,就是两列波的频率相等 C.能观察到衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比较 相差不多或比波长更小 D.在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保 持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小目录

5.下列关于多普勒效应的说法中，正确的是(

)

A.观察者远离波源运动时，观察者接收到的频率增大 B.观察者靠近波源运动时，观察者接收到的频率增大 C.观察者减速远离波源时,观察者接收到的频率越来越小 D.多普勒效应是机械波所特有的现象

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热身体验答案与解析 1.解析：选A.介质中的质点并没有随波迁移,所以A错误. 2.解析：选D.波在同一种介质中传播时速度恒定，而质点

的振动是变速运动，A错误；纵波的传播方向与质点的振动方向平行，B错误；质点在一个周期内走过的路程为振 幅的4倍，与波长无关,C错误；由于质点做的是受迫振动, 因此它的振动频率与波源的振动频率相同，D正确. 3.解析：选B.由波的图象的意义知A、C错B对；只有简谐

波的图象是正弦(余弦)曲线，D错.目录

4.解析：选B.干涉、衍射是波共有的特性，所以A错误. 干涉具备两波频率相同、波源性质相同的条件，B正确. 当满足d≤λ时产生明显的衍射现象，而衍射现象是一定会

产生的，所以C错误.在干涉图样中，位移随时间时刻发生变化，D错误. 5.解析：选B.当观察者靠近波源时,可以观测到频率增大, 当观察者远离波源时，可以观测到频率减小,因此B正确,A 错误；两者远离的速度越来越小,观测到的频率越来越大,C

错；多普勒效应是一切波的共性，因此D错.目录

要点透析直击高考一、振动图象与波动图象的比较 波的振动图象与波动图象虽然形状相同，但所研究的对象、 意义、特点等有所不同.所以，要掌握两者的区别及在某些 情况下两者的相互转化. 研究对象 图象意义 振动图象 某一振动质点 某一质点位移随时 间变化规律 波动图象 沿波传播方向所有质点

某时刻所有质点相对平 衡位置的位移

图象特点目录

振动图象

波动图象

图象信息

(1)波长、振幅(2)任意 (1)周期、振幅(2)各时刻 一质点该时刻的位移 质点的位移(3)速度、加 (3)任意一质点在该时 速度的方向 刻加速度的方向 随时间推移图象延续， 但已有形状不变 一个周期 随时间推移，图象沿 传播方向平移 一个波长

图象变化

一个完整 曲线对应 横坐标

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即时应用1

(2013· 三亚调研)图甲为一列简谐横波在t=0.10)

s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1 m处的质点，Q是平 衡位置为x=4 m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则(

A.t=0.10 s时，质点Q的速度方向向上B.该波沿x轴正方向传播 C.该波的传播速度为40 m/s

D.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为30 cm目录

解析：选 C.由题图乙知， t= 0.10 s 时，质点 Q 的速度方向向 下，A 错误；由题图甲和 Q 点在波形图中的位置知，该波沿 x 轴负方向传播， B 错误；波长 λ=8 m,周期 T=0.20 s,则波 λ 3 速 v= = 40 m/s, C 正确；由质点振动规律知，经 T 质点 P 4 T 通过的路程小于 30 cm, D 错误.

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二、简谐横波的两类常见问题 1.由 t 时刻波形图画 t+ Δt 时刻的波形图 (1)平移法：先算出经 Δt 时间波传播的距离 Δx= v·Δt,再把波 形沿波的传播方向平移 Δx.当 Δx> λ,即 Δx= nλ+ x 时，可采 取去整 (nλ)留零 (x)的方法只需平移 x 即可. (2)特殊点法：在波形上找特殊点，如过平衡位置的点、与它相 邻的波峰和波谷，判断出这些点经过 Δt 后的位置，画出相应 T 的正弦曲线或余弦曲线即可，这种方法只适用 Δt=k 的情况. 4

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