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1、选考部分选修34振动与波动光学相对论第第2 2单元机械波单元机械波理清教材网控基础点提炼命题源网控基础点提炼命题源一一、波的形成与传播波的形成与传播1机械波的形成和传播机械波的形成和传播(1)产生条件产生条件有有_；有有_，如空气如空气、水水、绳子等绳子等(2)传播特点传播特点传播传播_、能量和信息；能量和信息；质点不质点不_；介质中各质点振动频率介质中各质点振动频率、振幅振幅、起振方向等都与波源起振方向等都与波源_(1)振源介质振源介质(2)振动形式随波迁移相同振动形式随波迁移相同 读读教材读读教材2.机械波的分类机械波的分类分类分类质点振动方向和波质点振动方向和波的传播方向的关系的传播方向
2、的关系形状形状举例举例横波横波_凹凸相间；有凹凸相间；有_、_绳波等绳波等纵波纵波_疏密相间；有疏密相间；有_、_弹簧波弹簧波、声波等声波等二二、横波的图象波长横波的图象波长、频率与波速频率与波速1横波的图象横波的图象(1)坐坐标标轴轴：横横轴轴表表示示各各质质点点的的_，纵纵轴轴表表示示某某一一时时刻刻各各质点的质点的_(2)意意义义：表表示示在在波波的的传传播播方方向向上上，某某时时刻刻各各质质点点离离开开_的位移的位移(3)图象：图象：(1)平衡位置位移平衡位置位移(2)平衡位置平衡位置 (4)应用应用直接读取直接读取_和和_，以及该时刻各质点的以及该时刻各质点的_确确定定某某时时刻刻各
3、各质质点点加加速速度度和和速速度度的的_，并并能能比比较较大大小小结结合合波波的的传传播播方方向向可可确确定定各各质质点点的的_或或由由各各质质点点的振动方向确定波的的振动方向确定波的_2波长波长、波速波速、频率及其关系频率及其关系(1)波长波长在在波波动动中中，振振动动相相位位总总是是_的的两两个个_质质点点间间的的距距离离，用用表示表示(4)振振幅幅波波长长位位移移方方向向振振动动方方向向传传播播方方向向2.(1)相相同同相邻相邻 (2)介质介质(3)振源振源振源振源 三三、波特有的现象波特有的现象1波的干涉和衍射现象波的干涉和衍射现象障碍物频率加强直线相差不大比波长小频率障碍物频率加强直
4、线相差不大比波长小频率 内容内容波的衍射波的衍射波的干涉波的干涉定义定义波可以绕过波可以绕过_继续传播的继续传播的现象现象_相同的两列波叠加相同的两列波叠加，使某些使某些区域的振动区域的振动_，某些区域的振某些区域的振动减弱动减弱，而且加强和减弱的区域相而且加强和减弱的区域相互间隔分布的现象互间隔分布的现象现象现象波能偏离波能偏离_而传播到直线而传播到直线传播以外的空间传播以外的空间振动强弱相间的区域振动强弱相间的区域，某些区域总某些区域总是加强是加强，某些区域总是减弱某些区域总是减弱可观察可观察到现象到现象的条件的条件缝缝、孔或障碍物的尺寸跟波长孔或障碍物的尺寸跟波长_或者或者_两列波的两列
5、波的_相同相同相同点相同点干涉和衍射是波特有的现象干涉和衍射是波特有的现象2对多普勒效应的理解对多普勒效应的理解1(多选多选)关于波的形成和传播关于波的形成和传播，下列说法正确的是下列说法正确的是()A质点的振动方向与波的传播方向平行时质点的振动方向与波的传播方向平行时，形成的波是纵波形成的波是纵波B质点的振动方向与波的传播方向垂直时质点的振动方向与波的传播方向垂直时，形成的波是横波形成的波是横波C波在传播过程中波在传播过程中，介质中的质点随波一起迁移介质中的质点随波一起迁移D波可以传递振动形式和能量波可以传递振动形式和能量练练基础练练基础题组一题组一 波的形成与传播波的形成与传播解解析析：根
6、根据据横横波波与与纵纵波波的的定定义义，可可判判断断A、B项项正正确确；波波在在传传播播过过程程中中，传传播播的的是是振振动动形形式式和和能能量量，质质点点并并不不随随波波迁迁移移，选选项项C错误错误，D正确正确2一一列列简简谐谐横横波波沿沿直直线线传传播播，某某时时刻刻该该列列波波上上正正好好经经过过平平衡衡位位置置的的两两质质点点相相距距6 m，且且这这两两质质点点之之间间的的波波峰峰只只有有一一个个，则则该该简简谐谐波可能的波长为波可能的波长为()A4 m、6 m和和8 mB6 m、8 m和和12 mC4 m、6 m和和12 mD4 m、8 m和和12 m题组二题组二 横波的图象波长、频
7、率与波速横波的图象波长、频率与波速4如如图图所所示示，实实线线是是沿沿x轴轴传传播播的的一一列列简简谐谐横横波波在在t0时时刻刻的的波波形形图图，虚虚线线是是这这列列波波在在t0.05 s时时刻刻的的波波形形图图已已知知该该波波的的波波速速是是80 cm/s，则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是()A这列波有可能沿这列波有可能沿x轴正方向传播轴正方向传播B这列波的波长是这列波的波长是10 cmCt0.05 s时刻时刻x6 cm处的质点正在向下运动处的质点正在向下运动D这列波的周期一定是这列波的周期一定是0.15 s题组三题组三 波特有的现象波特有的现象解解析析：由由图图可可知知，此此波波的
8、的波波长长和和孔孔的的尺尺寸寸相相差差不不大大，所所以以可可以以发发生生明明显显的的衍衍射射现现象象，选选项项A、B正正确确；若若孔孔AB扩扩大大，有有可可能能观观察察不不到到明明显显的的衍衍射射现现象象，选选项项C正正确确；若若波波源源频频率率增增大大，由由于于波波速速不不变变，则波长减小则波长减小，可能观察不到明显的衍射现象可能观察不到明显的衍射现象，选项选项D错误错误6频频率率一一定定的的声声源源在在空空气气中中向向着着静静止止的的接接收收器器匀匀速速运运动动以以u表表示示声声源源的的速速度度，v表表示示声声波波的的速速度度(uv)，f表表示示接接收收器器接接收收到到的的频频率若率若u增
9、大增大，则则()Af增大增大，v增大增大 Bf增大增大，v不变不变Cf不变不变，v增大增大Df减小减小，v不变不变解解析析：声声源源向向着着空空气气中中静静止止的的接接收收器器匀匀速速运运动动，两两者者靠靠近近，若若声声源源的的速速度度u增增大大，则则接接收收器器单单位位时时间间内内接接收收到到的的完完全全波波的的个个数数变变多多，接接收收到到的的频频率率变变大大，而而声声波波的的速速度度不不变变，变变化化的的是是相相对对速速度度，所所以以B正确正确1波波的的形形成成过过程程中中，每每一一个个质质点点的的起起振振方方向向相相同同，振振动动周周期期、振幅也相同振幅也相同2每每一一个个质质点点都都
10、以以它它的的平平衡衡位位置置为为中中心心振振动动，并并不不随随波波发发生生迁移迁移，后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动3机械波的频率由波源决定机械波的频率由波源决定，与传播的介质无关与传播的介质无关4机机械械波波从从一一种种介介质质进进入入另另一一种种介介质质，波波的的频频率率不不会会改改变变，波速波速、波长会改变波长会改变5任任何何波波都都能能发发生生衍衍射射现现象象，衍衍射射不不需需要要条条件件，但但发发生生明明显显衍射需要满足一定的条件衍射需要满足一定的条件小思考 微总结突破核心细研核心点练透经典题细研核心点练透经典题 考点一波的
11、形成与传播考点一波的形成与传播试题调研试题调研解题指导解题指导1根据质点根据质点a的振动情况可确定周期的振动情况可确定周期2根据根据vT可确定此波的波长可确定此波的波长3区别波的传播时间和质点的振动时间区别波的传播时间和质点的振动时间机械波的特点机械波的特点(1)介质依存性：机械波离不开介质介质依存性：机械波离不开介质(2)传传播播不不移移性性：在在传传播播方方向向上上，各各质质点点只只在在各各自自平平衡衡位位置置附附近近振动振动，并不随波迁移并不随波迁移(3)时时空空重重复复性性：机机械械波波传传播播时时，介介质质中中的的质质点点不不断断地地重重复复着着振振源的振动形式源的振动形式(4)周周
12、期期、频频率率同同源源性性：介介质质中中各各质质点点的的振振动动周周期期(频频率率)均均等等于于振源的振动周期振源的振动周期(频率频率)且在传播中保持不变且在传播中保持不变名师归纳点题破疑类题练熟类题练熟振动图象与波动图象的比较振动图象与波动图象的比较考点二振动与波动图象的综合应用考点二振动与波动图象的综合应用试题调研试题调研名师归纳点题破疑21.一一列列简简谐谐横横波波沿沿直直线线由由a向向b传传播播，相相距距10.5 m的的a、b两两处处的质点振动图象如图中的质点振动图象如图中a、b所示所示，则则()A该波的振幅可能是该波的振幅可能是20 cmB该波的波长可能是该波的波长可能是8.4 mC
13、该波的波速可能是该波的波速可能是10.5 m/sD该波由该波由a传播到传播到b可能历时可能历时7 s类题练熟类题练熟考点三波的干涉、衍射、多普勒效应考点三波的干涉、衍射、多普勒效应试题调研试题调研加加强强点点和和减减弱弱点点的的位位置置不不变变，但但质质点点位位移移都都随随时时间间周周期期性性变变化化，所所不不同同的的是是加加强强点点振振幅幅是是两两列列波波振振幅幅之之和和，减减弱弱点点振振幅幅是是两两列列波波振振幅之差的绝对值幅之差的绝对值名师归纳点题破疑31.(2014广广西西理理综综)(多多选选)两两列列振振动动方方向向相相同同、振振幅幅分分别别为为A1和和A2的相干简谐横波相遇下列说法
14、正确的是的相干简谐横波相遇下列说法正确的是()A波峰与波谷相遇处质点的振幅为波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1A2|B波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1A2C波波峰峰与与波波谷谷相相遇遇处处质质点点的的位位移移总总是是小小于于波波峰峰与与波波峰峰相相遇遇处处质点的位移质点的位移D波波峰峰与与波波峰峰相相遇遇处处质质点点的的振振幅幅一一定定大大于于波波峰峰与与波波谷谷相相遇遇处处质点的振幅质点的振幅类题练熟类题练熟解解析析：空空间间某某一一质质点点的的位位移移等等于于两两列列波波同同时时在在该该点点引引起起位位移移的的矢矢量量和和，对对于
15、于相相干干波波源源在在某某一一点点是是加加强强点点，说说明明两两列列波波在在该该点点振振动动方方向向始始终终一一致致，但但该该质质点点的的位位移移不不是是始始终终不不变变的的，选选项项B错错误误；波波峰峰和和波波谷谷相相遇遇处处的的点点是是减减弱弱点点，两两列列波波在在该该点点振振动动方方向向始始终终相相反反，但但其其合合位位移移不不一一定定总总小小于于加加强强点点的的位位移移，选选项项C错错误误；加加强强点点处处的的质质点点的的振振幅幅为为A1 A2，减减弱弱点点处处的的质质点点的的振振幅幅为为|A1A2|，选选项项A、D正确正确32.(多多选选)关关于于波波的的干干涉涉、衍衍射射等等现现象
16、象，下下列列说说法法正正确确的的是是()A有的波只能发生干涉现象有的波只能发生干涉现象，有的波只能发生衍射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产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等就是两列波的频率相等C能能观观察察到到明明显显的的衍衍射射现现象象的的条条件件是是障障碍碍物物的的尺尺寸寸与与波波长长比比较相差不多或比波长更小较相差不多或比波长更小D在在干干涉涉图图样样中中，振振动动加加强强区区域域的的质质点点，其其位位移移始始终终保保持持最最大；振动减弱区域的质点大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小其位移始终保持最小E当当观观测测者者靠靠近近波波源源时时，接接收
17、收到到的的波波的的频频率率会会大大于于波波源源的的振振动频率动频率解解析析：干干涉涉、衍衍射射是是波波共共有有的的特特性性，所所以以A错错误误干干涉涉需需要要满满足足两两波波频频率率相相同同、波波源源性性质质相相同同的的条条件件，B正正确确当当满满足足d时时，可可产产生生明明显显的的衍衍射射现现象象，C正正确确在在干干涉涉图图样样中中，位位移移随随时时间间时时刻刻发发生生变变化化，D错错误误在在多多普普勒勒效效应应中中，观观测测者者与与波波源源相相对对靠靠近近时时，接接收到的波的频率大于波源的振动频率收到的波的频率大于波源的振动频率，E正确正确突出特色波动多解性问题的处理方法波动多解性问题的处
18、理方法思想思想方法方法技巧技巧(十七十七)名师点睛名师点睛1造成波动问题多解的主要因素造成波动问题多解的主要因素(1)周期性周期性时间周期性：时间间隔时间周期性：时间间隔t与周期与周期T的关系不明确；的关系不明确；空间周期性：波传播距离空间周期性：波传播距离x与波长与波长的关系不明确的关系不明确(2)双向性双向性传播方向双向性：波的传播方向不确定；传播方向双向性：波的传播方向不确定；振动方向双向性：质点振动方向不确定振动方向双向性：质点振动方向不确定在在波波动动中中，由由于于波波动动的的周周期期性性及及传传播播的的双双向向性性形形成成多多解解另另外外，在在波波动动中中，由由于于只只给给出出完完整整波波形形的的一一部部分分或或几几个个特特殊殊点点，而而其其余余信信息息处处于于隐隐含含状状态态，这这样样也也会会形形成成多多解解，要要解解决决此此类类问问题题的的关关键键是是画画出波的图象，把隐含信息显示出来，问题便可迎刃而解出波的图象，把隐含信息显示出来，问题便可迎刃而解多维思考技法提炼
