2017年高考物理一轮总复习 专题十二 第2讲 机械波课件

第2单元机_械_波[记一记]1．机械波的产生条件(1)振源；(2)介质。

2．机械波的分类机械波可分为横波和纵波两种。

前者质点振动方向和波的传播方向垂直，后者质点振动方向和波的传播方向在同一直线上。

3．机械波的传播(1)在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。

波速、波长和频率(周期)之间满足公式：v＝λf＝λT。

(2)介质质点的运动是在各自的平衡位置附近振动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移。

(3)机械波传播的是振动形式、能量和信息。

(4)机械波的频率由波源决定，而传播速度由介质决定。

[试一试]1．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()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：选AB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和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，即波不会停止传播。

选项D 错误。

[记一记] 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．波的图象的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．波的图象的形状简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线，如图12－2－1所示。

图12－2－1[试一试]2.如图12－2－2是一列简谐波的图象，那么这列波的波长为________，各质点的振幅为________，x ＝1.0 m 处的质点此时刻的位移是________。

图12－2－2解析：由图中可直接读出其波长为λ＝6.0 m ，各质点的振幅都一样，均为10.0 cm 。

定义
继续传播的现象
振动 08 __总__是__加__强____、某些区域的振动
总是减弱的现象
波偏离 09 _直__线___而传播 现象
到直线以外的空间
两列波叠加区域形成相互间隔的稳定的 振动加强区和振动减弱区，产生稳定的干 涉图样
内容
波的衍射
波的干涉
条件
明显发生的条件：缝、孔的宽度 充分条件：两列波的 12 _频__率___ 或障碍物的尺寸跟波长 10 _相__差__ 相同，相位差恒定，振动方向相 __不__多__，或者 11 __比__波__长__更__小____ 同
解析
4．(多选)以下关于波的衍射的说法，正确的是( ) A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象 B．当障碍物的尺寸比波长大得多时，会发生明显的衍射现象 C．当孔的大小比波长小时，会发生明显的衍射现象 D．通常讲话产生的声波，经过尺寸为1 m左右的障碍物时会发生明显 的衍射现象 解析 波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波 长相比差不多或者比波长更小，A、B错误，C正确；通常讲话产生的声波 的波长与1 m相差不多，故D正确。
第十二章 机械振动 机械波
第2讲 机械波
主干梳理 对点激活
知识点
机械波 横波和纵波 Ⅰ
1．机械波的形成和传播
(1)产生条件
①有 01 __波__源__； ②有 02 __介__质__，如空气、水、绳子等。
(2)传播特点 ①传播 03 __振__动__形__式____、能量和信息；
②介质中质点不 04 __随__波__迁__移____； ③介质中各质点振动频率、起振方向都与波源 05 _相__同___。
知识点
波的干涉和衍射 Ⅰ
1．波的独立传播原理

核心考点· 分类突破——析考点 讲透练足
考点一 波的形成与传播
波的形成与传播规律总结 (1)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。
(2)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，它的波长和波速可能改变，但 频率和周期都不会改变。 (3)振源经过一个周期 T 完成一次全振动，波恰好向前传播 λ 一个波长的距离，所以有 v＝ T ＝λf。 (4)质点振动 nT(波传播 nλ)时，波形不变。 (5)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。
λ
2．(2016· 潍坊模拟)一列简谐横波在 t＝0 时刻的波形图如 图所示，波速的大小是 1 m/s，此时 x＝1 m 处的质点振动方向 沿＋y 方向，则波的传播方向为________(填“＋x”或“－x”) 方向；x＝0 处的质点在 8 s 内运动的路程是________。
解析： 根据“上坡下坡”法或“波 形微平移 ”法可得出波沿＋ x 轴方 向传播；由图可知波长 λ＝2 m，根 据 T＝ v ＝ s＝2 s， x＝0 处的质点在 8 s 内运动的路程为 1 8 s＝n· 4A＝2×4×5 cm＝80 cm＝0.8 m。 答案：＋x 0.8 m
第2讲 考纲下载：1.机械波(Ⅰ)
机械波 2.横波和纵波(Ⅰ)
3． 横波的图象(Ⅱ) 4.波速、 波长和频率(周期)的关系(Ⅱ) 5．波的干涉和衍射现象(Ⅰ) 6.多普勒效应(Ⅰ)
主干知识· 练中回扣——忆教材 夯基提能
1．机械波 横波和纵波 (1)机械波的形成条件 ①有发生机械振动的 波源 ； ②有 传播介质 ，如空气、水等。 (2)传播特点 ①机械波传播的只是振动的 形式 和 能量 各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波 迁移 ，质点只在 ；

v
T
x t
=
也可以应用v= .
(2)应用波的图象,要注意,波动多解问题一般先
考虑波传播的“双向性”，再考虑“周期性”.
热点三 波的干涉与波的衍射的比较
内容 衍射和干涉
波的衍射
波的干涉
定义
现象
可观察到明 显现象的条 件
波可以绕 过障碍物 继续传播
的现象
波能偏离 直线而传 到直线传 播以外的 空间
缝、孔或障 碍物的尺寸 跟波长相差 不大或者小 于波长
4
周期(n=0,1,2…),即t=(n+
3 4
)T2.Biblioteka 周期T2=t n1
4t 4n 3
4
波速v2=
T2
4(=4n5(34) n+3)m/s(n=0,1,2…).
4t
答案 波沿x轴正向传播
v1=5(4n+1)m/s(n=0,1,2,3…) 波沿x轴负向传播v2=5(4n+3)m/s(n=0,1,2,3…)
图3
(1)波长为多少？ (2)质点振动的周期为多少？
思路点拨 由波的图象读出波长.由题中给出的时间关系结 合质点的振动情况求振动周期. 解析 由图可知该波的波长为8L,由波的传播方 向可推知质点9在Δt时刻的振动方向向上,而t= 0时刻波刚传到质点1时其振动方向是向下的,由 此可见质点9并非是Δt时间第一次出现的波形, 可知Δt时刻在质点9的右侧还应有半个波长的波 形未画出来，即经Δt波应从质点1传播到质点 13.(未画出)
三、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,某些区域振动总是加强, 某些区域振动总是 减弱 ,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 整数倍 时,振动 加强;凡到两波源的路程差为半个波长的 奇数倍 时,振动减弱.