2019版高考物理总复习 选考部分 机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介 基础课2 机械波学案.doc

基础课2 机械波
知识排查
机械波横波和纵波
定义
机械振动在介质中的传播形成机械波
产生条件
(1)波源;(2)介质
形成原因
介质中的质点受波源或邻近质点的驱动做受迫振动
分类
横波
振动方向与传播方向垂直的波,如绳波
纵波
振动方向与传播方向平行的波,如声波
波速、波长和频率的关系
:在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。
:与波源的振动频率相等。
:波在介质中的传播速度。
:v=λf。
波的图象
:横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。
:某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移。
图1
波的干涉和衍射现象多普勒效应

波的干涉
波的衍射
条件
两列波的频率必须相同
明显条件:障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多
现象
形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样
波能够绕过障碍物或孔继续向前传播

(1)条件:声源和观察者之间有相对运动。
(2)现象:观察者感到频率发生变化。
(3)实质:声源频率不变,观察者接收到的频率变化。
小题速练

(1)在机械波的传播中,各质点随波的传播而迁移。( )
(2)机械波的频率等于振源的振动频率。( )
(3)机械波的传播速度与振源的振动速度相等。( )
(4)质点振动的方向总是垂直于波传播的方向。( )
(5)在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播一个波长的距离。( )
(6)机械波在介质中传播的速度由介质本身决定。( )
(7)火车鸣笛减速向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低。( )
答案(1)× (2)√(3)× (4)× (5)√(6)√(7)×
2.(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图2所示,质点P的x坐标为3 m。 s。下列说法正确的是( )
图2
m/s
Hz
m的质点在t= s时恰好位于波谷
m的质点在t= s时恰好位于波峰
,x坐标为17 m 的质点恰好位于波谷
s,可知振动周期T= s,频率f== Hz,选项B正确;从题图中可以看出波长λ=4 m,根据v=λf得v=5 m/s,选项A错误;由于波在传播过程中具有空间周期性,x坐标为15 m处的质点运动规律与x=3 m处的质点相同,从t= s,即经历周期,质点应位于平衡位置,选项C错误;用同样的方法可判断出选项D、E正确。
答案 BDE
波的传播与波速公式的应用
波的传播过程中的特点
(1)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。
(2)质点振动nT(波传播nλ)时,波形不变。
(3)在波的传播方向上,当两质点平衡位置间的距离为nλ(n=1,2,3…)时,它们的振动步调总相同;当两质点平衡位置间的距离为(2n+1)(n=0,1,2,3…)时,它们的振动步调总相反。
(4)波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向,各质点的起振方向与波源的起振方向相同。
1.(2017·贵州遵义航天高级中学模拟) (多选)一简谐横波沿x轴负向传播,t时刻的波形如图3所示,则该时刻( )
图3


,质点C将移动到质点B的位置
,质点D的加速度达到最大
、D两质点的振动情况总相反
解析根据“上下坡”法可得质点A向下振动,选项A正确;该时刻质点B正通过平衡位置向下振动,故动能不为零,选项B错误;简谐横波在传播过程中波上的各个质点只在平衡位置附近上下振动,不会随波迁移,选项C错误;t时刻质点D正通过平衡位置向上振动,从该时刻经过个周期,质点D到达波峰,故加速度最大,选项D正确;B、D两质点相隔半个波长,所以属于反相点,即振动步调相反,选项E正确。
答案 ADE
2.(2018·山西五校四联) (多选)沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图4所示,两质点M、N的横坐标分别为x1= m和x2= m,t=0时刻质点M的运动方向沿y轴的负方向。若从t=0时刻开始, s质点N第一次到达平衡位置,则( )
图4