【物理】2019届一轮复习人教版机　械　波学案

【物理】2019届一轮复习人教版机　械　波学案

第2讲　机　械　波 见学生用书P205‎ 微知识1 机械波 ‎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、起振方向都与波源相同。‎ ‎2．机械波的分类 ‎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简谐横波中，相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于波长。‎ ‎②简谐纵波中，相邻两个疏部(或密部)中心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＝。‎ ‎　微知识2 波的图象 ‎1．坐标轴 ‎①x轴：各质点平衡位置的连线。‎ ‎②y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，如图所示。‎ ‎　微知识3 波的特有现象 ‎1．波的干涉和衍射 ‎2.多普勒效应 一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)‎ ‎1．机械波中各质点只是在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移。(√)‎ ‎2．波的图象描述了波的传播方向上各质点在任意时刻的位移。(×)‎ ‎3．机械波的波速由介质决定。(√)‎ ‎4．两列波在介质中相遇一定能发生干涉现象。(×)‎ ‎5．一切波都能产生衍射现象。(√)‎ ‎6．多普勒现象说明波源的频率发生了变化。(×)‎ 二、对点微练 ‎1．(机械波的形成和传播)(多选)关于振动和波的关系，下列说法正确的是(　　)‎ A．振动是波的成因，波是振动的传播 B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象 C．波的传播速度就是质点振动的速度 D．波源停止振动时，波立即停止传播 解析　机械波的产生条件是有波源和介质。由于介质中的质点依次带动由近及远传播而形成波，所以选项A、B正确；波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，选项D错误。‎ 答案　AB　‎ ‎2．(波的图象)一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为‎4 m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．这列波的振幅为‎4 cm B．这列波的周期为1 s C．此时x＝‎4 m处质点沿y轴负方向运动 D．此时x＝‎4 m处质点的加速度为零 解析　由图可知，振幅为‎2 cm，A项错误；由v＝可知，T＝＝ s＝2 s，B项错误；波向右传播，由波动与振动的关系可知，x＝‎4 m处质点向y轴正方向运动，C项错误；x＝‎‎4 m 处质点处于平衡位置，此时加速度为零，故D项正确。‎ 答案　D　‎ ‎3．(波的特有现象)(多选)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．能观察到明显的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，振动加强区域中的质点，其位移始终最大，振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小 E．当观测者靠近波源时，接收到的波的频率会大于波源的振动频率 解析　干涉、衍射是波共有的特性，所以A项错误；干涉应具备两波频率相同、相位差恒定的条件，B项正确；当满足d≤λ时产生明显的衍射现象，C项正确；在干涉图样中，质点的位移随时间时刻发生变化，D项错误；在多普勒效应中，观测者与波源相对靠近时，接收到的波的频率大于波源的振动频率，E项正确。‎ 答案　BCE　‎ 见学生用书P206‎ 微考点　1　波的形成与传播　波的图象　　　　　　　　　　　‎ 核|心|微|讲 ‎1．波的传播方向上两个相邻的、振动情况相同的质点的平衡位置之间的距离为一个波长λ。‎ ‎2．波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。‎ ‎3．介质中每个质点做的都是受迫振动，所以任一质点的振动频率和周期都和波源相同。因此可以断定：波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可以改变，但频率和周期都不会改变。‎ ‎4．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。‎ ‎5．质点振动nT(波传播nλ)时，波形不变。‎ ‎6．相隔波长整数倍的两质点，振动状态总相同，相隔半波长奇数倍的两质点，振动状态总相反。‎ 典|例|微|探 ‎【例1】　(多选)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y＝5sint(m)，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x＝‎12 m处，波形图象如图所示，则(　　)‎ A．此后再经6 s该波传播到x＝‎24 m处 B．M点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向 C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向 D．此后M点第一次到达y＝－‎3 m处所需时间是2 s ‎【解题导思】‎ ‎(1)由波的传播方向如何判断某质点的振动方向？‎ 答：可由带动法、上、下坡法、同侧法、微平移法等判断。‎ ‎(2)波的传播方向的各质点起振的方向是由什么来决定的？‎ 答：波的传播方向上各质点起振的方向是由波源起振的方向决定的。 ‎ 解析　由题中波的图象可知，该波的波长λ＝‎‎8 m ‎，由波源简谐运动的表达式y＝5sint(m)可知，ω＝ rad/s，周期T＝＝4 s，波速v＝＝‎2 m/s。此后再经6 s，该波再向前传播的距离s＝vt＝2×‎6 m＝‎12 m，即再经6 s，该波传播到x＝‎12 m＋‎12 m＝‎24 m处，选项A正确；题中波的图象上此时M点向下振动，在此后的第3 s末(即经过)的振动方向沿y轴正方向，选项B正确；由题图为某时刻波刚好传播到x＝‎12 m时的波的图象可知，波源开始振动时的方向沿y轴正方向，选项C错误；题图中M点振动方向向下，此后M点第一次到达y＝－‎3 m处所需的时间小于半个周期，即小于2 s，选项D错误。‎ 答案　AB ‎【反思总结】‎ 波的传播方向与质点的振动方向的判断方法 题|组|微|练 ‎1．(多选)如图所示，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为‎2 m、‎4 m和‎6 m。一列简谐横波以‎2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t＝0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3 s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是(　　)‎ A．在t＝6 s时刻波恰好传到质点d处 B．在t＝5 s时刻质点c恰好到达最高点 C．质点b开始振动后，其振动周期为4 s D．在4 s

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