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1、走向高考 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 高考总复习,机械振动与机械波 光 电磁波与相对论,第十二章,第2讲 机械波,第十二章,1知道机械波的特点和分类。 2掌握波速、波长和频率的关系，会分析波的图象。 3理解波的干涉、衍射现象和多普勒效应，掌握波的干涉和衍射的条件。,1机械波的产生 (1)定义：机械振动在_中的传播过程，叫做机械波。 (2)产生条件：_和_。 (3)产生过程：沿波的传播方向上各质点的振动都受它前一个质点的带动而做_振动，对简谐波而言各质点振动的_和_都相同，各质点只在自己的_附近振动。,机械波,介质,波源,介质,受迫,振幅,周期,平衡位置,2波的分类 (1)横波
2、：质点的振动方向与_垂直，突起部分叫波峰，_部分叫波谷。 (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在_上，质点分布密的叫_，质点分布疏的叫_。,传播方向,凹陷,一条直线,密部,疏部,3描述机械波的物理量 (1)波长：两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移_的质点间的距离叫波长。 在横波中，两个相邻的_(或波谷)间的距离等于波长。 在纵波中，两个相邻的_(或疏部)间的距离等于波长。 在一个周期内机械波传播的距离等于_。,总是相等,波峰,密部,波长,波源,不变,vf,介质,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点的_；用纵坐标表示某一时刻，各质点偏离平衡位置的_，连接各位移
3、矢量的末端，得出的曲线即为波的图象，简谐波的图象是_(或余弦)曲线。 2物理意义：某一时刻介质中_相对平衡位置的位移。,平衡位置,位移,正弦,各质点,波特有的现象,1波的干涉 (1)产生稳定干涉的条件：频率相同的两列同性质的波相遇。 (2)现象：两列波相遇时，某些区域振动总是_，某些区域振动总是_，且加强区和减弱区互相间隔。 (3)对两个完全相同的波源产生的干涉来说，凡到两波源的路程差为一个波长_时，振动加强；凡到两波源的路程差为半个波长的_时，振动减弱。,加强,减弱,整数倍,奇数倍,2波的衍射 (1)产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔(缝)的尺寸跟波长_，或者比波长_。 (2)现象：波绕过障
4、碍物继续传播。,差不多,更小,答案：(1) 在机械波传播过程中，介质中的质点并不会随波的传播而迁移。 (2) (3),答案：D,解析：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项错误；纵波的传播方向与质点的振动方向平行，B项错误；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项错误；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项正确。,答案：D 解析：由图知a、b两点之间的距离为一个波长，a、b两点振动开始时刻相差一个周期，选项AB错误；由波是向右传播的，知选项C错误，D正确。,机械波的传播与图象,思路引导：(1)由表达式y10sin(5t)cm可得
5、到哪些信息？ (2)如何求波动的周期？,名师归纳：波的传播方向与质点的振动方向的判断方法,振动图象与波动图象的综合应用,A在t0.10s时，质点Q向y轴正方向运动 B在t0.25s 时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同 C从t0.10s到t0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m D从t0.10s到t0.25s，质点P通过的路程为30cm E质点Q简谐运动的表达式为y0.10sin10t(国际单位制),答案：(1)先由图象读出波长、周期，从而求出波速，再由xvt求出波传播的距离。 (2)不一定。当从平衡位置或位移最大处计时，才是3A。 解析：由Q点的振动图象可知，t0.10 s时质点Q向y轴负
6、方向振动，选项A错误；由波动图象可知，波向左传播，t0.10 s时质点P向上振动，再经过0.15 s时，即t0.25 s时，质点P振动到x轴的下方，加速度沿y轴向上，选项B正确；,名师归纳：(1)巧解图象问题 求解波动图象与振动图象综合类问题可采用“一分、一看、二找”的方法 分清振动图象与波动图象。 此问题最简单，只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象。 看清横、纵坐标的单位。尤其要注意单位前的数量级。 找准波动图象对应的时刻。 找准振动图象对应的质点。,(2)图象问题的易错点： 不理解振动图象与波的图象的区别。 误将振动图象看做波的图象或将波的图象看做振动图象。
7、不知道波传播过程中任意质点的起振方向就是波源的起振方向。 不会区分波的传播位移和质点的振动位移。 误认为质点随波迁移。,(1)求横波中质点振动的周期T； (2)在图乙中画出t1s时刻的波形图(至少画出一个波长)； (3)在图丙中画出平衡位置为x0.5m处质点的振动图象(t0时刻开始计时，在图中标出横轴的标度，至少画出一个周期)。 答案：(1)4s (2)如图(a)所示 (3)如图(b)所示,(2)当t1s时刻，相当于经过了T/4，又因为波沿x轴正方向传播，故振源O向下运动到负的最大位置处，然后依次画出即可；如图(a)所示。 (3)x0.5m处的质点在t0时处于波峰的位置，故其振动图象如图(b)
8、所示。,波的多解问题,造成波动问题多解的主要因素 1周期性 (1)时间周期性：时间间隔t与周期T的关系不明确。 (2)空间周期性：波传播距离x与波长的关系不明确。 2双向性 (1)传播方向双向性：波的传播方向不确定。,(2)振动方向双向性：质点振动方向不确定。 如：质点达到最大位移处，则有正向和负向最大位移两种可能。 质点由平衡位置开始振动，则起振方向有向上、向下(或向左、向右)两种可能。 只告诉波速不指明波的传播方向，应考虑沿两个方向传播的可能，即沿x轴正方向或沿x轴负方向传播。 只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能。 解决此类问题时，往往采用从特殊到一般的思维方法，即找到一个周期内满
9、足条件的特例，在此基础上，如知时间关系，则加nT；如知空间关系，则加n。,3波形的隐含性形成多解 在波动问题中，往往只给出完整波形的一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于隐含状态。这样，波形就有多种情况，形成波动问题的多解性。,(2015济宁一中期末)一列横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距sab6m的两质点，t0时，b点正好到达最高点，且b点到x轴的距离为4cm，而此时a点恰好经过平衡位置向上运动。已知这列波的频率为25Hz。,(1)求经过时间1s，a质点运动的路程； (2)质点a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速。 思路引导：形成多解的原因是什么？ 答案：波传播方向的双向性和
10、波动图象的周期性。,名师归纳：在分析多解问题时，要注意以下方面的语言表述： (1)波沿x轴传播，是正向还是负向。 (2)知道两点间的距离，但没准确说明距离为波长的多少倍。 (3)知道波在两质点间的传播时间，但没明确该时间是周期的多少倍。,波的干涉、衍射、多普勒效应,A图示时刻A、B两点的竖直高度差为2cm B图示时刻C点正处在平衡位置且向水面上运动 CF点到两波源的路程差为零 D经0.1s，A点的位移为零,答案：BD 解析：使孔满足明显衍射的条件即可，或将孔变小，或将波长变大，B、D正确。,A女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高 B女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高,C女同学
11、在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变 D女同学在点C向左运动时，她感觉哨声音调变低 答案：AD 解析：女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她都感到哨声音调变高；反之女同学向左运动时，她感到音调变低。选项A、D正确，B、C错误。,答案：B,答案：BDE,t0时刻，x22m的质点处于平衡位置，且向上振动，经t0.2s后到达波峰，D正确， t0时刻，x17m的质点处于波峰位置，所以当P处于波峰时，该质点处于波谷，E正确。,A该波沿x方向传播，波速为1m/s B质点a经4s振动的路程为4m C此时刻质点a的速度沿y方向 D质点a在t2s时速度为零 答案：D,解析：A项，由图乙可知，图甲所示的时刻b点的运动方向为y轴正方向，所以该波沿x轴负方向传播，故A项错误。B项，由图乙可知，波的周期为8 s，所以质点a在4 s内振动了半个周期，其路程为1 m，故B项错误。C项，由A项分析可知，该波沿x轴负方向传播，所以此时刻质点a的速度沿y轴负方向，故C项错误。D项，该波沿x轴负方向传播，所以t2 s时，质点a运动到了波谷位置，此时速度为零，故D项正确。综上所述，本题正确答案为D。,
