高中物理第二章机械波第一节机械波的产生和传播课棠互动学案粤教版3-4

第五节 多普勒效应课堂互动三点剖析1。

多普勒效应的理解（1）波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数.观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数.波源和观察者相对介质都不动时，观察者接收到的频率等于波源的频率.（2)声波与观察者有相对运动时，若波源的频率没有发生变化，观察者接收到的频率却发生了变化.①波源相对介质不动，而观察者向着波源运动:在单位时间内观察者向着波源移动一段距离,与观察者不动的情况比较，观察者单位时间内接收到的完全波的个数增多,即接收到的频率增大；同理，如果观察者远离波源，观察者单位时间内接收到的完全波的个数减少,即接收到的频率减小.②观察者相对介质不动，而波源运动：波源接近观察者时,观察者接收到的频率增大;波源远离观察者时，接收到的频率减小.2。

多普勒效应的定量分析波源相对介质不动,而观察者向波源运动：则波对观察者的速度为(V+v ）,波长仍为λ=f V ，故f′=f V v v V )1(+=+λ，即接收到的频率增加为波源频率的（1+Vv ）倍。

同理可知,观察者远离波源运动，观察者接收到的频率为（1-Vv ）f 。

观察者相对介质不动，波源以速度u 向观察者运动：波速V 与波源的运动无关，但波长被压缩为λ′=λ-uT,故观察者接收到的频率f′=f uV V uT VT V uT V -=-=-λ,即接收到的频率增大.反之,即波源远离观察者时，波长变长，接收到的频率减小为f u V V +。

各个击破【例1】下列关于多普勒效应的说法，正确的是（ ）A 。

只有声波才能发生多普勒效应B 。

当观察者靠近声源时，听到声音的音调升高，说明声源的频率升高了C 。

当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时，不会发生多普勒效应D.火车离站时，站台上的旅客听到火车的汽笛声音调降低解析：多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅是机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应，选项A 错.发生多普勒效应时，声源的频率并没有发生变化，而是观察者接收到的频率发生了变化,选项B 错。

1 机械波的形成和传播[学习目标]1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.2.知道横波和纵波的概念.3.知道机械波传播的特点.4.掌握波的传播方向与质点振动方向的关系.一、机械波的形成和传播1.机械波的形成和传播(以绳波为例)(1)绳上的各小段可以看做质点.(2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着，先运动的质点带动后一个质点的运动，依次传递，使振动状态在绳上传播.2.介质能够传播振动的物质.3.机械波(1)定义机械振动在介质中的传播.(2)传播的特点①波传播的是振动这种形式，而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移.②波在传播“振动”这种运动形式的同时，也在传递能量，而且可以传递信息.4.波源：引起初始振动的装置.二、横波与纵波1.波的分类按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同，常将波分为横波和纵波.2.横波(1)定义：介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波.(2)标识性物理量①波峰：凸起来的最高处.②波谷：凹下去的最低处.3.纵波(1)定义：介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波.(2)标识性物理量①密部：介质中质点分布密集的部分.②疏部：介质中质点分布稀疏的部分.4.简谐波不管横波还是纵波，如果传播的振动是简谐运动，这种波叫做简谐波.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)质点的振动位置不断转换即形成波.(×)(2)在绳波的形成和传播中，所有质点同时开始运动，同时停止运动.(×)(3)物体做机械振动，一定产生机械波.(×)(4)质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这样的波一定是横波.(×)2.绳波在某时刻的形状如图1所示，若O是波源，则此刻A点受到方向________的作用力；若O′是波源，则此刻A点受到方向________的作用力(均填“向上”或“向下”).图1答案向上向下一、机械波的形成、传播及特点[导学探究] 如图2所示，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动.如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动.图2(1)红色标记有没有随波迁移？(2)当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？答案(1)没有.红色标记只在竖直方向上下振动.(2)不会.[知识深化] 波的形成、传播及特点(1)机械波的形成与传播(2)波的特点①振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同.②周期(频率)：各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同.③步调：离波源越远，质点振动越滞后.④运动：各质点只在各自的平衡位置附近做往复振动，并不随波迁移.各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同.⑤实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也可以传递能量和信息.例1 如图3所示，是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4、…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端.已知t ＝0时，质点1开始向上运动，t ＝T4时，1到达最上方，5开始向上运动.问：图3(1)t ＝T2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t ＝3T4时，质点8、12、16的运动状态如何？答案 见解析解析 各质点在各时刻的情况，如图所示：(1)由甲图可知，t ＝T2时，质点8未达到波峰，正在向上振动，质点12、16未振动.(2)由乙图可知，t ＝3T4时，质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动.波动过程中各质点的运动规律可用三句话来描述： (1)先振动的质点带动后振动的质点. (2)后振动的质点重复前面质点的振动.(3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点. 概括起来就是“带动、重复、落后”.针对训练 (多选)下列关于机械波的说法中，正确的是() A.波传播过程中，质点也随着波移动 B.相邻质点间必有相互作用力C.前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点的振动D.离波源越远，质点的振动频率越小 答案 BC 二、横波和纵波[导学探究] 如图4所示，图4(1)图甲是绳波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？ (2)图乙是声波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？ 答案 (1)相互垂直.(2)相互平行. [知识深化] 横波与纵波的区别(1)质点的振动方向与波的传播方向的关系不同：横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直；纵波中，质点的振动方向与波的传播方向平行.(2)传播介质不同：横波只能在固体介质中传播；纵波在固体、液体和气体中均能传播. (3)特征不同：横波中交替、间隔出现波峰和波谷；纵波中交替、间隔出现密部和疏部. 例2 关于横波和纵波，下列说法正确的是() A.振源上下振动形成的波是横波 B.振源水平振动形成的波是纵波C.波沿水平方向传播，质点上下振动，这类波是横波D.质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波答案 C解析根据横波和纵波的概念，质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫做横波，质点的振动方向与波的传播方向平行的波叫做纵波，并不是上下振动与水平振动的问题，所以A、B选项错误，C选项正确；质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，并不能说明二者方向平行，故D选项错误.三、振动与波的关系1.区别(1)研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动，是单个质点的“个体行为”；波动是振动在介质中的传播，是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”.(2)力的来源不同——产生振动的回复力，可以由作用在物体上的各种性质的力提供；而引起波动的力，则总是联系介质中各质点的弹力.2.联系(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动.(2)波动的性质、频率和振幅与振源相同.例3(多选)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，波立即停止传播答案AB解析机械波的产生条件是有波源和介质.由于介质中的质点之间存在相互作用，一个质点的振动带动相邻质点的振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，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立即停止传播，选项D错误.四、由“带动法”确定质点的振动方向带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点.方法：在质点P靠近波源一方附近的波形图上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动.如图5所示.图5例4 一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图6所示的形状，对此时绳上A 、B 、C 、D 、E 、F 六个质点的说法正确的是()图6A.质点B 向右运动B.质点D 和质点F 的速度方向相同C.质点A 和质点C 的速度方向相同D.从此时算起，质点B 比质点C 先回到平衡位置 答案 D解析 波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着离波源近的质点振动，D 跟随C 向上运动，F 跟随E 向下运动，同理，A 向下运动，C 向上运动，由此可知选项B 、C 错误；由于此时B 和C 都向上运动，所以B 比C 先到达最大位移处，并先回到平衡位置，选项A 错误，D 正确.1.(机械波的形成和传播)(多选)如图7所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点的距离相等，其中O 为波源，设波源的振动周期为T ，从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经T4质点1开始振动，则下列说法中正确的是()图7A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚B.图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后T4D.只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动答案 ACD解析 从题图可知，质点9是图中距波源最远的点，尽管与波源起振方向相同，但起振时刻最晚，故A 正确，B 错误；质点7与质点8相比，质点7在质点8的前面，两质点的振动步调相差T4，故C 正确；质点9比质点1晚2T 开始起振，一旦质点9起振后，质点1、9的振动步调就完全一致，故D 正确.2.(横波和纵波)有关横波与纵波，下列说法中正确的是() A.对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同 B.对于横波，质点的振动方向与波的传播方向垂直 C.纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能 D.横波只能在固体中传播，纵波只能在液体、气体中传播 答案 B解析 纵波质点的振动方向与波的传播方向平行，方向并不一定相同，故A 选项错误；机械波的质点只是在其平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，无论横波和纵波都是这样，故C 选项错误；横波只能在固体中传播，纵波可在固体、液体和气体中传播，故D 选项错误. 3.(振动与波的关系)(多选)关于机械波和机械振动，下列说法中正确的是() A.机械振动就是机械波，机械波就是机械振动 B.有机械波，则一定有机械振动 C.机械波就是质点在介质中的运动路径D.在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅 答案 BD解析 机械振动在介质中传播，形成了机械波，A 错；波的形成有两个条件，一是要有波源，二是要有介质，所以，有机械波一定有机械振动，B 对；在波的形成和传播过程中，各质点不随波迁移，C 错；离波源较远的质点依靠前面质点的带动，所以频率、振幅相同，D 对. 4.(由“带动法”确定质点的振动方向)振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t ＝0时刻绳上形成的波形如图8所示.规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向，则P 点的振动图像是()图8答案 B解析由“带动法”可知此时P点从平衡位置开始向下振动，B正确.一、选择题考点一机械波的形成、传播和特点1.在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是()A.大钟的回声B.大钟在继续振动，空气中继续形成声波C.人的听觉发生“暂留”D.大钟虽停止振动，但空气仍在振动答案 B解析停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会立即消失，因此还会在空气中形成声波，这就是余音未绝的原因，所以选项B正确.2.在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况.以下说法正确的是()A.因为“随波逐流”，木块将被推至远处B.因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况C.无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动D.木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关答案 C解析波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置附近运动，并不随波迁移，故A、B、D错误，C正确.3.(多选)关于机械波的说法正确的是()A.相邻的质点要相互做功B.机械波在真空中也能传播C.波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动D.除波源外，波中各质点都做受迫振动答案ACD解析机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的，前、后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；机械波的传播必须有介质，在真空中不能传播，故B错误；波源依次带动后面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与波源频率相同，并且都“仿照”波源振动，故C、D正确.4.(多选)关于机械波的形成，下列说法中正确的是()A.物体做机械振动，一定产生机械波B.后振动的质点总是跟着先振动的质点振动，只是时间上落后一步C.参与振动的质点都有相同的频率D.机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递答案BC解析机械波的形成必须具备的两个条件：波源和介质，物体做机械振动，若其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A选项错误；形成机械波的各振动质点只在各自的平衡位置附近做简谐振动，并不随波迁移，故D选项错误.5.一列简谐横波在介质中传播，当波源质点突然停止振动时，介质中其他质点的振动及能量传递的情况是()A.所有质点都立即停止振动B.已经振动的质点将继续振动，未振动的质点则不会振动C.能量将会继续向远处传递D.能量传递立即停止答案 C6.关于机械波，下列说法中正确的是()A.自然界所刮的风就是一种机械波B.波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移C.波将波源的振动形式传播出去的同时，也可以传递信息D.传播机械波的介质一定是可以自由流动的答案 C考点二横波和纵波7.区分横波和纵波的依据是()A.是否沿水平方向传播B.质点振动的方向和波传播的远近C.质点振动的方向和波传播的方向是相互垂直还是相互平行D.质点振动的快慢答案 C8.关于横波和纵波，下列说法正确的是()A.对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向都是有时相同，有时相反B.对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同C.形成纵波的质点，随波一起迁移D.空气介质只能传播纵波 答案 D9.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s 和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P 和水平弹簧振子H 组成(如图1所示).在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5s 开始振动，则()图1A.P 先开始振动，震源距地震仪约36kmB.P 先开始振动，震源距地震仪约25kmC.H 先开始振动，震源距地震仪约36kmD.H 先开始振动，震源距地震仪约25km 答案 A解析 横波速度小于纵波速度，所以P 先开始振动.由x 9km/s ＋5s ＝x4km/s ，可得x ＝36km ，则A 正确，B 、C 、D 错误.考点三 由“带动法”确定质点的振动方向10.如图2所示为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B 点时的波形，由图可判断A 点刚开始的振动方向是()图2A.向左B.向右C.向下D.向上 答案 D解析 根据“带动法”可知B 点要向上振动，且所有点的起振方向都相同，所以D 正确. 11.一列简谐横波沿左右方向传播，某时刻的波形如图3所示，已知此时质点F 的运动方向向下，则()图3A.此波向右传播B.此时质点C 向上运动C.质点C 将比质点B 先回到平衡位置D.质点E 的振幅为零答案 C解析 已知质点F 的运动方向向下，即F 质点正在“模仿”右边质点的振动，这说明波源在右边，波从右向左传播，选项A 错误；此时质点C 刚到达最大位移处，速度为0，此后向下运动，选项B 错误；质点B 要先向上运动到达波峰位置再回到平衡位置，而质点C 直接从波峰位置回到平衡位置，所以选项C 正确；振幅指的是质点离开平衡位置的最大距离，虽然此时质点E 的位移为零，但其振幅不为零，选项D 错误.12.一列波在介质中向某一方向传播，图4为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M 、N 之间，已知此波的周期为T ，Q 质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是()图4A.波源是M ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动的时间为TB.波源是N ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动的时间为3T 4C.波源是N ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动的时间为T 4D.波源是M ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动的时间为T 4答案 C解析 由于此时Q 质点向下振动，且Q 质点右边邻近质点在Q 质点下方，则波向左传播，N是波源.经过一个周期，振动从N 点传播到M 点，又因从波源N 起振开始计时，需经34T ，P 质点才开始振动，故P 质点已振动了T 4，选项C 正确. 二、非选择题13.(机械波的形成和传播)如图5甲所示为波源的振动图像，图乙为均匀介质中同一条直线上等间距的质点在t＝1s时的振动状态，其中质点4刚开始振动.请在图丙中画出t＝5s时质点的振动状态.图5答案见解析图解析由题图甲知波源振动周期T＝4s，根据波传播的规律知t＝5s时，波源出现在波峰，质点16刚开始振动.如图所示.。

高中物理选修3-4机械波知识点机械波是物理选修3-4课本的内容，高中生要学习哪些知识点?下面是店铺给大家带来的高中物理选修3-4机械波知识点，希望对你有帮助。

高中物理选修3-4机械波知识点1、机械波：机械振动在介质中的传播过程叫机械波，机械波产生的条件有两个：一是要有做机械振动的物体作为波源，二是要有能够传播机械振动的介质。

2、横波和纵波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的叫横波。

质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的叫纵波。

气体、液体、固体都能传播纵波，但气体和液体不能传播横波，声波在空气中是纵波，声波的频率从20到2万赫兹。

3、机械波的特点：⑴每一质点都以它的平衡位置为中心做简振振动;后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。

⑵波只是传播运动形式(振动)和振动能量，介质并不随波迁移。

4、横波的图象：用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。

简谐波的图象是正弦曲线，也叫正弦波。

简谐波的波形曲线与质点的振动图象都是正弦曲线，但他们的意义是不同的。

波形曲线表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移，振动图象则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。

高中物理选修3-4重要知识点①简谐振动物体的周期和频率是由振动系统本身的条件决定的。

②单摆周期公式中的l是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离，一般也叫等效摆长。

单摆周期公式中的g，由单摆所在的空间位置决定，还由单摆系统的运动状态决定。

所以g也叫等效重力加速度。

由此可知，地球表面不同位置、不同高度，不同星球表面g值都不相同，因此应求出单摆所在地的等效g¢值代入公式，即g不一定等于9.8m/s2。

单摆系统运动状态不同g值也不相同。

例如单摆在向上加速发射的航天飞机内，设加速度为a，此时摆球处于超重状态，沿圆弧切线的回复力变大，摆球质量不变，则重力加速度等效值g¢=g+a。

再比如在轨道上运行的航天飞机内的单摆、摆球完全失重，回复力为零，则重力加速度等效值g¢=0，周期无穷大，即单摆不摆动了。

第四节波的干预与衍射讲堂互动三点分析1.叠加原理及干预条件和显然衍射的条件波的叠加原理有两层含义：一是说两列波形互不影响，是独立流传的；二是说在叠加地区里的质点的运动是由两列.波分别惹起的运动的矢量和，不只每个质点的实质位移等于两列波分别惹起的位移的矢量和并且每个质点的速度也等于两列波分别惹起的速度的矢量和.两列波要产生干预，频次同样是首要条件. 假定频次不一样，在同一种介质中流传的波其波长就不相等，这样以来，在某时辰的某点( 设 P 点 ) 为两列波的波峰相遇，振动增强，但此后两列波其实不总使P 点的振动增强，还能够是波谷与波峰相遇而使振动削弱，这样不可以形成稳固的振动增强点和减短处. 所以我们就看不到稳固的干预图样，只好是一般的振动叠加现象..波发生显然衍射现象的条件是缝、孔或阻碍物的尺寸比波长小，或许与波长相差不多全部波都能发生衍射，衍射是波独有的现象. 反过来，凡能发生衍射现象的就是波.2.干预、衍射现象的分析稳固的干预图样中振动增强点和振动减短处互相间隔，振动增强点和减短处是固定的，不随时间的推移而变化，即增强点一直增强，减短处一直减弱. 增强和减弱指的是质点振动程度的差别，或许说是振幅大小的差别，它们的位移都是随时间变化的，某一时辰振动增强点的位移完整能够小于振动减短处的位移，自然也能够为零.两同相波源的连线上，中点是振动增强点，中垂线是增强线，相邻两增强点之间的距离等于λ/2，相邻两减短处之间的距离也等于λ/2，相邻增强点与减短处之间的距离等于λ/4 ，两反相波源的连线上，中点是振动减短处，中垂线是减弱线，相邻两增强点之间的距离等于λ/2,相邻两减短处之间的距离也等于λ/2，相邻增强点与减短处之间的距离等于λ/4.波能够绕过阻碍物持续流传，这类现象叫波的衍射. 衍射现象的实质是波在碰到小孔或阻碍物时，偏离了直线流传，使波所涉及的范围扩大 . 任何波都能发生衍射，衍射老是存在的，不过有的衍射显然，有的衍射不显然，实考证明只有当小孔 ( 缝) 或阻碍物的尺寸跟波长相差不多，或许比波长更小时，才能察看到显然的衍射现象.3. 干预现象的成因某质点振动是增强仍是减弱，取决于两列波在该点分别惹起的振动的步伐能否一致，若同相，则此质点的振动增强；若反相，则此质点振动减弱. 如前方所述判断振动增强点和减短处的成因判断法，在频次同样发生干预的前提下，峰与峰或谷与谷相遇，即两分振动的振动步伐同样，振动增强；峰和谷相遇，即两分振动步伐相反，振动减弱. 规则法就是为确立分振动同相或反相的地点而总结归纳出来的.同相时，两列波在该处各自惹起的振动位移方向总同样，矢量和大小是二者大小相加，总位移随分位移的周期性变化而相应变化，振动频次同分振动频次同样, 此时质点以较大的振幅在振动 .反相时，则两波惹起的分振动的位移方向总相反，合位移等于两个分位移的大小之差.结果该处质点就以较小的振幅振动.各个击破【例 1】对于波的叠加和干预，以下说法中正确的选项是( )A.两列频次不同样的波相遇时，因为没有稳固的干预图样，所以波没有叠加B.两列率同样的波相遇，振加的点不过波峰与波峰相遇的点C.两列率同样的波相遇，介中振加的点在某刻的位移可能是零D.两率同样的波相遇生干预，振加和振减弱每半个周期就互相化分析：依据波的叠加和干预的观点可知，只需两列波相遇就会叠加，但假如两列波的率不一样，在叠加地区就没有定的干预，所以 A . 生干预振加的点有波谷和波谷相遇的点 ( ，凡两波惹起的分振步同样的点振都加，不论当是波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇是位移零的状与位移零状相遇⋯⋯ ) ，所以B. 因某点振加是振幅加大，但它也是在均衡地点邻近振，只需仍在振就一定有位移零的刻，所以 C 正确 . 在干预里，振加区的振是加，振减弱区的振是减弱，其实不是每半个周期振加的点减短处，振减弱的点加点，故 D .答案： C演1对于波的衍射象以下法正确的选项是( )A.当孔的尺寸比波大，必定不会生衍射象B.只有孔的尺寸与波相差不多，或许比波小会察到明的衍射象C.只有波才有衍射象D.以上法均不正确分析：当孔的尺寸比波大，会生衍射象，只不不明. 只有当孔、或阻碍物的尺寸跟波相差不多，或许比波更小，才会生明衍射象，切不行把此条件用来判断波能否生了衍射象.答案： BC【例 2】 2-4-1表示两个相关波源S1、 S2生的波在同一种平均介中相遇. 中表示某刻的波峰，虚表示的是波谷，以下法正确的选项是( )2-4-1A.a 、 c 两点的振加， b、d 两点的振减弱B.e 、 f 两点的振介于加点和减短处之C.适合的后，加点和减短处的地点互D.半个周期后，本来位于波峰的点将位于波谷，本来位于波谷的点将位于波峰分析：波的干预表示所示的是某一刻两列相关波叠加的状况，形成干预的全部介点都在不断地振着，其位移的大小和方向都在不断地化着. 但要注意，定的干涉，振加和减弱的地区的空地点是不的.a 点是波谷和波谷相遇的点， c 是波峰和波峰相遇的点，都是振加的点；而b、d两点都是波峰和波谷相遇的点，是振减弱的点，A正确.e 位于加点的上，仍加点，f 位于减短处的上，仍减短处，B.相关波源叠加生的干预是定的，不会随化，C.因形成干预的介点也是不断地做周期性振，半个周期步相反，D正确 .答案： AD演2如 2-4-2 所示是察水面波衍射的装置，AC和 BD是两板， AB 是一个孔， O是波源，图中已画出波源所在地区波的流传状况，每两条相邻涟漪( 图中曲线 ) 之间距离表示一个波长，则波经过孔以后的流传状况，以下描绘正确的选项是( )图 2-4-2A.此时能显然察看到波的衍射现象B.挡板前后涟漪间距离相等C.假如将孔 AB 扩大，有可能察看不到显然的衍射现象D.假如孔的大小不变，使波源频次增大，能更显然察看到衍射现象分析：从图中能够看出，孔的大小与波长相差不多，故能够发生显然的衍射现象， A 正确；因为在同一平均介质中，波的流传速度没有变化，波的频次是必定的，又依据λ = v可得f波长λ没有变化， B 正确；当孔扩大后，显然衍射的条件将被损坏，C正确；假如孔的大小不变，使波源频次增大，则波长减小，孔的尺寸将比波长大，失掉显然的衍射现象的条件，D错 .答案： ABC【例 3】如图 2-4-3所示，两列简谐波均沿x 轴流传，流传速度大小相等，此中一列沿x 轴正方向流传 ( 如图中实线所示 ) ，一列沿 x轴负方向流传 ( 如图中虚线所示 ) ，这两列波的频次同样，振动方向沿y 轴，则图中 x=1,2,3,4,5,6,7,8各点中振幅最大的是x=____________的点，振幅最小的是x=____________ 的点 .图 2-4-3分析：在图示时辰，两列波惹起各质点振动的位移之和都为零，但此中一些点是振动过程中恰巧经过均衡地点，而此外一些点是振动减弱且振幅为零，对x=4处的质点，实虚两列波均使质点从均衡地点向下运动，是同向叠加的，即振幅能够达到两列波分别惹起的振幅之和，同理 x=8 处的质点也是同向叠加，是增强点；而x=2和x=6处质点则为反向叠加，即为振幅最小点 .答案：4和82和6。

第二节 机械波的图象描述图．一、波的图象1．波的图象的作法（1）建立坐标系：用横坐标x 表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y 表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移．（2）选取正方向：选取质点振动的某一个方向为位移的正方向，x 轴一般以向右为正．（3）描点：把某一时刻所有质点的位置画在坐标系里．（4）连线：用一条平滑的线把诸点连接起来就是这时的波的图象．2．波的图象的特点（1）简谐波：波源做简谐运动时，介质中各个质点随之做简谐运动，所形成的波就是简谐波．（2）简谐波的图象的特点：简谐波的图象是一条正弦或余弦曲线．二、描述波的特征的物理量1．波长在波动中，相对平衡位置的位移总是相同的两个相邻质点间的距离，叫做波长，用λ表示．横波的相邻波峰或相邻波谷的距离等于波长；纵波的两个相邻最密部或相邻最疏部的距离等于波长．2．周期和频率在波动中，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，这个频率也叫做波的周期或频率，f ＝1T． 3．波速波动中振动在介质中的传播速度叫做波速，用v 表示v ＝λT或v ＝λf ． 预习交流学生讨论：某同学认为：既然机械波是机械振动在介质中传播时产生的，所以波的图象与振动图象没有区别，实质上是一样的．你认为他的观点是否正确？答案：不正确．波的图象表示的是同一时刻，不同质点离开平衡位置的位移，振动图象表示的是同一质点，不同时刻离开平衡位置的位移，两者的物理意义不同；波动图象中，横坐标表示各质点的平衡位置，振动图象中横坐标表示振动的时间，所以两种图象的作法也有区别．一、波的图象1．有同学认为，本节课所研究的波的图象，既可以是横波的图象，也可以是纵波的图象。

这种认识对不对？为什么？答案：不对．因为我们在正交的x轴、y轴中所能表示的只能是互相垂直的两个方向的状态，故我们所学的知识还不能表示纵波的图象．2．确定横波的传播方向与质点的振动方向间的关系有多种方法，试查询并研究这些方法．并且根据你的个人体会，这些方法的实质是什么？答案：实质必须是波形成的原理，即先振动的质点带动后振动的质点振动；后振动的质点重复先振动质点的振动．3．一列简谐波的图象如图所示，已知波沿x轴正方向传播．根据波的产生和传播规律，讨论图中A，B两质点此时的运动方向．答案：A点向y轴正方向运动，B点向y轴负方向运动．一简谐横波某时刻的波形图如图所示，由此图可知（）．A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C．若波从右向左传播，则质点c向下运动D．若波从右向左传播，则质点d向上运动答案：BD解析：若质点a向下运动，由“上下坡”法则，a点必位于上坡段，只有从右向左看，a才处于上坡段，故波应向左传播，选项A错误．同理分析选项B正确．若波从右向左传播，由“上下坡”法则，知d、c两点均位于下坡段，都应向上运动，故选项C错误，D正确．1．根据图象判断质点的运动方向应首先分清是振动图象还是波动图象．2．波动图象根据波的传播方向判断质点的运动方向．常用方法有：方法一：上下坡法，沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下、下坡上”（如图甲所示）．方法二：同侧法，在波的图象上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点运动方向，并设想在同一点沿水平方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧（如图乙所示）．方法三：头头（尾尾）相对法，在波形图的波峰（或波谷）上画出一个箭头表示波的传播方向，并在波峰（或波谷）两边的波形上分别画出两个箭头表示质点的振动方向，那么这三个箭头总是头头相对，尾尾相对（如图丙所示）．方法四：微平移法，将原波形（实线）沿波的传播方向平移λ4后（虚线），则从原波形中实线上质点沿y 轴指向虚线的方向，表示原波形中质点的运动方向（如图丁所示）．方法五：特殊点法，先振动的质点带动邻近的振动质点，在质点P 靠近波源一方附近的图象上另找一点P ′，若P ′在P 点上方，则P 向上运动，若P ′在P 点下方，则P 向下运动（如图戊所示）．戊3．运用类似的方法，可以根据质点的运动方向判断波的传播方向．二、波的图象的画法一列简谐波在t ＝0时刻的波形如图所示，已知波沿x 轴正向传播，能否画出该波T 4时刻的波的图象．若不能，请说明理由；若能，请把该波T 4时的波形图在原坐标系中画出．答案：能．方法一：在T 4内波沿x 轴正方向传播的距离为Δx ＝v ×T 4＝λ4，所以把t ＝0时的波形向x 轴正方向平移λ4即可得到T 4时的新波形．方法二：经T 4的时间A 质点返回平衡位置，B 质点运动到正最大位移处，C 质点返回平衡位置，D 质点运动到负最大位移处，E 质点返回平衡位置，利用这五个特殊点，将其位置用平滑的曲线连起来，可得到该波在T 4时的波形，其波形图如图中虚线所示．一列沿x 轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图所示，已知波的传播速度是16 m/s ．（1）指出这列波中质点振动的振幅是多少．（2）画出再经过0.125 s 时的波形图象．答案：见解析解析：（1）由图象可以看出，最大位移是10 cm ，因此振幅是10 cm ．（2）经0.125 s 波形沿x 轴正方向移动的距离为Δx ＝v Δt ＝16×0.125 m＝2 m ，则波形图象如图中虚线所示．根据某时刻的波形图画另一时刻波形图的方法：1．特殊点法：取正弦波上的五个特殊点（三个平衡位置点，一个波峰点，一个波谷点），先根据波传播的方向确定它们的振动方向，再判断Δt 后各点运动到什么位置，最后连成曲线，即为另一时刻的波形图，适用于Δt ＝n T 4的情形． 2．平移法：将原图象沿x 轴方向即波传播的方向平移，根据波速和给定的时间，利用Δx ＝v Δt ，求出沿波的传播方向上移动的位移，将波进行平移．3．将原图象逆着波的传播方向平移Δx ＝v ·Δt ，可得到该时刻之前Δt 时的波形．4．将坐标轴逆着波的传播方向平移等效为将图象沿波的传播方向平移；将坐标轴顺着波的传播方向平移，等效为将波形图逆着波的传播方向平移．1．关于波的周期下列说法不正确的是（ ）．A ．质点的振动周期就是波源的周期B ．波的周期是由波源驱动力的频率决定的C ．波的周期与形成波的介质的密度有关D ．经历整数个周期，波形图重复出现，就像整个波形向前平移答案：C解析：波的周期性是由质点振动的周期性决定的，故A 选项正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故B 选项正确，C 选项错误；D 选项正是波的周期性的体现，故D 正确．2．下图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图象，下列说法中正确的是（ ）．A ．质点A 、C 、E 、G 、I 在振动过程中位移总是相同B ．质点B 、F 在振动过程中位移总是相等C ．质点D 、H 的平衡位置间的距离是一个波长D ．质点A 、I 在振动过程中位移总是相同的，它们的平衡位置间的距离是一个波长 答案：BC解析：对于选项A ：A 、E 、I 、C 、G 在振动过程中位移大小总是相同的，但（A 、E 、I ）与（G 、C ）在振动过程中位移的大小相等，方向相反；对于选项B ：由于B 、F 是两个相邻的波峰，它们的间距正好是一个波长，所以它们在振动过程中位移总是相等的；对于选项C ：质点D 、H 间是相邻的波峰，所以它们之间的距离是一个波长；对于选项D ：质点A 、I 之间距离是两个波长，所以它们在振动过程中位移总是相同的；所以本题选B 、C ．3．当波从一种介质进入另一种介质时，保持不变的物理量是（ ）．A ．波长B ．波速C ．频率D ．周期答案：CD解析：波的频率和周期由波源决定，在传播的过程中是不变的，在不同的介质中波速不同，则波长也不同，因此选项C 、D 正确．4．关于公式v ＝λf ，正确的说法是（ ）．A ．v ＝λf 适用于一切波B ．由v ＝λf 可知，f 增大，则波速v 也增大C ．由v 、λ、f 三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有fD ．由v ＝λf 知，波长是2 m 的声波是波长是4 m 的声波传播速度的12答案：AC解析：v ＝λf 不仅适用于机械波，对一切波都成立，A 正确；波速和波长由介质决定，与波源的振动频率无关，B 、D 错误；波从一种介质进入另一种介质，波速、波长均改变，f 由波源决定，与介质无关，C 正确．5．如图所示中的实线是一列简谐横波在某一时刻的波形图线，经0.3 s 后，其波形如图中虚线所示，设该波的周期T 大于0.3 s ．求：（1）波长和振幅；（2）若波向右传播，求波的周期和波速；（3）若波向左传播，求波的周期和波速．答案：（1）2 m 10 cm （2）0.4 s 5 m/s （3）1.2 s 53m/s 解析：（1）从波形图线上直接得出波长和振幅分别为λ＝2 m 和A ＝10 cm ．（2）若波向右传播，且T 大于0.3 s ，知在0.3 s 时间内传播的距离小于波长．从图知向右传播了34λ，所用时间应为0.3 s ＝34T ，T ＝0.4 s ，故v ＝λT＝5 m/s ． （3）若波向左传播，且T 大于0.3 s ，知在0.3 s 时间内波传播的距离小于波长，从图知向左传播了14λ，所用时间应为0.3 s ＝14T ，T ＝1.2 s ，故v ＝λT ＝53m/s ．。