第12章机械波基础

第12章机械波课标导航1．通过观察，认识波是振动传播的形式和能量传播的形式。

能区别横波和纵波。

能用图像描述横波。

理解波速、波长和频率（周期）的关系。

2．了解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折射。

3．通过实验，认识波的干涉现象、衍射现象。

4．通过实验感受多普勒效应。

解释多普勒效应产生的原因。

列举多普勒效应的应用实例。

复习导航：1．本章内容是历年高考的必考内容，其中命题频率最高的知识点是：波动图象；波长、频率和波速的关系；波的干涉和衍射等。

2．题型多以选择题、填空题的形式出现，试题信息量大，综合性强，一道题通常会考查多个知识点，特别是通过波的图象、振动图象的综合来考查对波的理解能力、推理能力和空间想象能力。

3．由于振动和波动的周期性和多向性，该部分试题具有多解性的特点。

4．波的图象及应用对学生的综合能力要求较高，仍然是今后几年高考的热点。

第1课时机械波1、高考解读真题品析知识：机械波的概念例1．（09年全国卷Ⅱ）14.下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是A．媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B．媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C．波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍解析：本题考查机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致A正确.而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B错.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C错.根据波的特点D正确答案：AD点评：机械波的传播周期由振源的周期所决定；注意区分机械波的传播速度与各质点振动速度之间的关系、机械波的传播方向和振动方向之间的关系。

热点关注：知识点：例2．（09年上海物理）12．弹性绳沿X 轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当T ＝0时使其开始沿Y 轴做振幅为8CM 的简谐振动，在T ＝0.25S 时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为___________CM/S ，T ＝___________时，位于X 2＝45CM 的质点N 恰好第一次沿Y 轴正向通过平衡位置。

高二物理第十二章机械波第1~3节人教实验版[本讲教育信息]一. 教学内容：第十二章机械波第一节波的形成和传播第二节波的图像第三节波长、频率和波速二. 重点、难点解析1. 掌握机械波的形成过程及波传播过程的特点；2. 了解机械波的分类；3. 明确机械波的产生条件及其传播特征；4. 知道波的图象，知道横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波。

5. 知道什么是波的图象，能在简谐波的图象中读出质点振动的振幅。

6. 根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。

7. 了解波的图象的物理意义，能区别简谐波与简谐运动两者的图象。

8. 理解波长、频率和波速的物理意义。

9. 理解波长、频率和波速之间的关系。

三. 知识内容第一部分〔一〕波的形成和传播质点振动时，由于质点间的相互作用，就带动相邻的质点振动起来，该质点又带动后面的质点振动起来，这样振动的状态就传播出去，形成了机械波。

例如—水波：向平静的水面投一小石子或用小树枝不断地点水，会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去，形成水波。

绳波：用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去，形成绳波。

〔二〕横波和纵波从质点的振动方向和波的传播方向之间关系来看，机械波有两种基本类型：1. 横波：质点振动的方向跟波的传播方向垂直的波，叫做横波，如绳波。

在横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下去的最低处叫做波谷，横波是以波峰波谷这个形式将机械振动传播出去的，这种波在传播时呈现出凸凹相间的波形。

2. 纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，叫做纵波。

在纵波中，质点分布最密的地方叫做密部，质点分布最疏的地方叫做疏部，纵波在传播时呈现出疏密相间的波形。

〔三〕机械波1. 机械波的概念：机械振动在介质中的传播就形成机械波。

2. 机械波的产生条件：振源和介质。

振源——产生机械振动的物质，如在绳波中绳子端点在手的作用下不停抖动就是振源。

第12章 机械波内容提要1． 波动振动的传播过程称为波动。

通常波动分为两大类：一类是变化的电场和变化的磁场在空间的传播，称为电磁波；一类是机械振动在媒质中的传播，称为机械波。

机械波的产生必须具备两个条件：一是要有作机械振动的物体，称为波源；一是要有传播振动的弹性媒质。

2． 描述波动的几个物理量 （1）波速u波动是振动状态（即位相）的传播，振动状态在单位时间内传播的距离称为波速，也称相速，用u 表示。

对于机械波，波速通常由媒质的性质决定。

（2）波动的周期T 和频率ν波动的周期是指一个完整波形通过媒质中某一固定点所需的时间，用T 表示。

周期的倒数称为频率，波动的频率是指单位时间内通过媒质中某固定点完整波的数目，用ν表示。

由于波源每完成一次全振动，就有一个完整的波形发送出去，所以，当波源相对于媒质静止时，波动的周期即为波源振动的周期，波动的频率即为波源振动的频率。

因此波动的周期和频率由波源决定。

（3）波长λ同一波线上相邻的位相差为2π的两质点之间的距离称为波长，用λ表示。

波长、波速与波动的周期、频率的关系为：νλuuT ==3． 平面简谐波平面简谐波的波动方程为：])(cos[ϕω+=uxt A y波动方程的物理意义：（1）当x 一定时，波动方程表示在波线的x 处，质点简谐振动的振动方程。

（2）当t 一定时，波动方程表示t 时刻在波线上各质点离开各自平衡位置的分布情况，即t 时刻的波形。

（3）当x 、t 都变化时，波动方程表示一沿X 轴方向传播的波动情况，即代表一列行波。

4． 波的能量（1）波媒质中质元的能量动能：])([sin 21222ϕωωρ+-=u xt dVA dE k 势能：])([sin 21222ϕωωρ+-=uxt dVA dE p机械能：])([sin 222ϕωωρ+-=+=uxt dVA dE dE dE p k （2）波的能量密度和平均能量密度单位体积媒质所具有的能量为波的能量密度，用w 表示，波的能量密度为：])([sin 222ϕωωρ+-==uxt A dV dE w 能量密度在一个周期内的平均值称为波的平均能量密度，用w 表示，有：2221ωρA w =（3）波的平均能流一个周期内通过与波的传播方向垂直的某个面的能量，用P 表示。

波长、频率和波速1．波长(1)定义：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。

通常用λ表示。

(2)特征：在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。

在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长。

2．周期和频率(1)定义：波上各质点的振动周期(或频率)。

(2)规律：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)是相同的，它们都等于波源的振动周期(或频率)。

(3)关系：周期T 和频率f 互为倒数，即f ＝1T。

[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍。

(×)2．波速表示介质中质点振动的快慢。

(×)3．在波形图上速度相同的相邻两质点间的距离等于一个波长。

(×)[释疑难·对点练]波长的确定(1)根据定义确定：①在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长；②波在一个周期内传播的距离等于一个波长。

(2)根据波的图象确定：①在波的图象上，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长；②在波的图象上，运动状态(速度)总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长； ③在波的图象上，两个相邻波峰(或波谷)间的距离为一个波长。

[试身手]1．关于波长，下列说法正确的是( )A ．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B ．在波形图上位移相同的相邻两质点间的距离等于一个波长C ．在波形图上速度总是相同的两质点间的距离等于一个波长D ．在波形图上振动情况总是相同的两质点间的距离等于一个波长解析：选A 机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完整的波形，故A 正确；在一个完整波形上，只有位移总是相同的相邻两质点间的距离才等于一个波长，故B 错误；速度总是相同的两质点之间距离是波长λ的整数倍，所以C 错误；振动情况总是相同的两质点间的距离是波长λ的整数倍，故D 错误。

1．波速定义机械波在介质中传播的速度。

八年级物理第12章知识点第12章：声音声音是指物体振动在介质中产生的一种机械波，是人们在生活中经常接触的一种物理现象。

声音不仅影响人们的生活，还有许多实用价值，如声音传导、声音放大等。

接下来，本文将为大家介绍八年级物理第12章知识点。

一、声音的特征声音的特征有三个主要方面：频率、振幅和波速。

1.频率：指声音的频率，是指声波中单位时间内波峰或波谷通过的个数，单位为赫兹(Hz)。

频率越高，声音越尖锐，频率越低，声音越低沉。

2.振幅：指声音的振幅，是指声波中最大的位移。

振幅越大，声音越响亮。

3.波速：指声音在介质中传播的速度。

二、声音的传播声音的传播需要依靠介质，介质在声音传播中起着关键的作用。

一般情况下，声音在固体、液体和气体中都可以传播，而在真空中无法传播。

介质密度越大、弹性越大，声速就越快。

声音在传播过程中还存在反射、折射、干涉和衍射等现象。

1.反射：当声波遇到障碍物时，有一部分能量将被反射回来，反射的角度等于入射角度。

2.折射：当声波从一个介质进入另一个介质时，会发生折射现象，折射角度与入射角度、两种介质的折射率有关。

3.干涉：当两个声波相遇时，会发生干涉现象，干涉的结果会对声音的响度和频率产生影响。

4.衍射：声波遇到障碍物或小缝隙时，会发生衍射现象，衍射的程度取决于声波波长和障碍物大小。

三、声音的应用声音在生活和工业中都有广泛的应用，如以下几个方面：1.通讯：声音是一种非常重要的通讯方式，如电话、对讲机、各种报警器等。

2.音乐：在音乐领域中，使用不同频率和振幅的声音来表达不同的情感和意境，是表达艺术的媒介。

3.声学技术：声音在工业和科学领域具有广泛的应用，如超声波、声纳等。

4.教育和娱乐：声音也可以用于教育和娱乐，如录音、广播、电视、电影等。

本文介绍了八年级物理第12章知识点，包括声音的特征、传播和应用。

相信通过学习本章内容，大家对声音的认识和理解将更深刻。