1、高考人教版物理機(jī)械波命題點(diǎn)一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)考點(diǎn)研析基礎(chǔ)知識(shí)一、機(jī)械波1.機(jī)械波的形成條件(1)有發(fā)生機(jī)械振動(dòng)的波源.(2)有傳播介質(zhì),如空氣、水等.基礎(chǔ)過(guò)關(guān) 緊扣教材自主落實(shí)2.傳播特點(diǎn)(1)機(jī)械波傳播的只是振動(dòng)的 和 ,質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),并不隨波 .(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同,振動(dòng)周期和頻率都與 的振動(dòng)周期和頻率相同.(3)一個(gè)周期內(nèi),質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng),通過(guò)的路程為 ,位移為 .3.機(jī)械波的分類(lèi)(1)橫波:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互 的波,有 (凸部)和 (凹部).(2)縱波:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在 上的波,有 和 .形式能量遷移波源4A零垂直波峰波谷同

2、一直線密部疏部二、波長(zhǎng)、頻率和波速1.波長(zhǎng):在波動(dòng)中,振動(dòng)相位總是 的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離.2.波速v:波在介質(zhì)中的傳播速度,由 本身的性質(zhì)決定.3.頻率f:由波源決定,等于波源的 .相同介質(zhì)振動(dòng)頻率f三、波特有的現(xiàn)象1.波的疊加幾列波相遇時(shí),每列波都能夠 繼續(xù)傳播而不互相干擾,只是重疊的區(qū)域里,任一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移等于各列波分別引起的位移的 .2.波的干涉和衍射波的干涉波的衍射條件兩列波的頻率必須 1明顯條件:障礙物或孔的 比波長(zhǎng)小或相差不多現(xiàn)象形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互隔開(kāi)的穩(wěn)定的 1波能夠 或孔繼續(xù)向前傳播保持各自的狀態(tài)矢量和相同尺寸干涉圖樣繞過(guò)障礙物3.多普勒效應(yīng)(1)條件:聲源和觀察者之間

3、有 .(2)現(xiàn)象:觀察者感到 發(fā)生變化.(3)實(shí)質(zhì):聲源頻率 ,觀察者接收到的頻率 .四、惠更斯原理1.內(nèi)容:介質(zhì)中任一波面上的各點(diǎn),都可以看做發(fā)射子波的 ,其后任意時(shí)刻,這些子波在波前進(jìn)方向的 就是新的波面.2.應(yīng)用:如果知道某時(shí)刻一列波的某個(gè) 的位置,還知道波速,利用惠更斯原理可以得到下一時(shí)刻這個(gè) 的位置,從而確定波的傳播方向.相對(duì)運(yùn)動(dòng)頻率不變變化波源包絡(luò)面波面波面(1)在水平方向傳播的波為橫波.( )(2)在機(jī)械波中各質(zhì)點(diǎn)不隨波的傳播而遷移.( )(3)機(jī)械波在傳播過(guò)程中,各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期、起振方向都相同.( )(4)機(jī)械波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離就是振幅的4倍.( )(5)波速表示介質(zhì)中

4、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢.( )(6)兩列波在介質(zhì)中疊加,一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象.( )(7)一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象.( )(8)多普勒效應(yīng)說(shuō)明波源的頻率發(fā)生變化.( )(9)發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),波源發(fā)出的頻率不變.( )過(guò)關(guān)巧練1.思考判斷2.平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌?橫波),在波的傳播方向上有相距3 m的甲、乙兩小木塊隨波上下運(yùn)動(dòng).測(cè)得兩小木塊每分鐘都上下30次.甲在波谷時(shí),乙在波峰,且兩小木塊之間有一個(gè)波峰,這列水面波( )A.頻率是30 HzB.波長(zhǎng)是3 mC.波速是1 m/sD.周期是0.1 sC3.(多選)兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇.下列說(shuō)法正確的是( )A.波峰與波谷

5、相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1-A2|B.波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移始終為A1+A2C.波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D.波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅AD解析:空間某一質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波同時(shí)在該點(diǎn)引起位移的矢量和,對(duì)于相干波,在某一點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn),則兩列波在該點(diǎn)振動(dòng)方向始終相同,該點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),但該質(zhì)點(diǎn)的位移不是始終為最大位移,B錯(cuò)誤;波峰和波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)是減弱點(diǎn),兩列波在該點(diǎn)振動(dòng)方向始終相反,振動(dòng)減弱,位移等于兩列波同時(shí)在該點(diǎn)引起的位移的矢量和,不一定總小于加強(qiáng)點(diǎn)的位移,C錯(cuò)誤;加強(qiáng)點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為A1+A2,減弱點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振

6、幅為|A1-A2|,A1+A2|A1-A2|,A,D正確.考點(diǎn)一機(jī)械波的形成與傳播考點(diǎn)研析 核心探究重難突破1.波動(dòng)圖像的信息(如圖所示)(1)直接讀取振幅A和波長(zhǎng),以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移.(2)確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向,并能比較其大小.(3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向.2.波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法【典例1】 周期為2.0 s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,該波在某時(shí)刻的圖像如圖所示,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),則該波( )A.沿x軸正方向傳播,波速v=20 m/sB.沿x軸正方向傳播,波速v=10 m/sC.沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=20

7、 m/sD.沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=10 m/sB【針對(duì)訓(xùn)練】 如圖所示,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,從波傳到x=5 m的M點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),已知P點(diǎn)相繼出現(xiàn)兩個(gè)波峰的時(shí)間間隔為0.4 s,下面說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )A.這列波的波長(zhǎng)是4 mB.這列波的傳播速度是10 m/sC.質(zhì)點(diǎn)Q(x=9 m)經(jīng)過(guò)0.5 s才第一次到達(dá)波峰D.M點(diǎn)以后的各質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向都是向下C考點(diǎn)二振動(dòng)圖像與波的圖像的綜合應(yīng)用振動(dòng)圖像與波的圖像的比較橫坐標(biāo)表示時(shí)間表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置聯(lián)系(1)縱坐標(biāo)均表示質(zhì)點(diǎn)的位移;(2)縱坐標(biāo)的最大值都表示振幅;(3)波在傳播過(guò)程中,各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng),每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都有

8、自己的振動(dòng)圖像A.此后再經(jīng)6 s該波傳播到x=24 m處B.M點(diǎn)在此后第3 s末的振動(dòng)方向沿y軸正方向C.波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向D.此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=-3 m處所需時(shí)間是2 sAB 【針對(duì)訓(xùn)練】 (多選)圖(甲)為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=2 s時(shí)的波形圖,圖(乙)為介質(zhì)中平衡位置在x=0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,P是平衡位置x=1 m的質(zhì)點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是( )A.波速為0.5 m/sB.波的傳播方向向x軸負(fù)方向C.02 s時(shí)間內(nèi),P運(yùn)動(dòng)的路程為8 cmD.當(dāng)t=7 s時(shí),P恰好經(jīng)平衡位置向+y方向運(yùn)動(dòng)AC考點(diǎn)三波的多解問(wèn)題1.造成波動(dòng)問(wèn)題多解的主要因素(1)周期性時(shí)間周期性:

9、時(shí)間間隔t與周期T的關(guān)系不明確.空間周期性:波傳播的距離x與波長(zhǎng)的關(guān)系不明確.(2)雙向性傳播方向雙向性:波的傳播方向不確定.振動(dòng)方向雙向性:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定.2.解決波的多解問(wèn)題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法,即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系t或x,若此關(guān)系為時(shí)間,則t=nT+t(n=0,1,2,);若此關(guān)系為距離,則x=n+x(n=0,1,2,).【典例3】 (多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在 x=2 m 處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(甲)所示,在x=8 m 處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(乙)所示.下列說(shuō)法正確的是( )ACA.x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向y軸正方向振動(dòng)時(shí),x=8 m處的

10、質(zhì)點(diǎn)在波峰位置B.在04 s內(nèi)x=2 m處和x=8 m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程均為6 cmC.該波的波長(zhǎng)可能為8 mD.該波的傳播速度可能為2 m/s【針對(duì)訓(xùn)練1】 (多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播,該直線上平衡位置相距9 m的a,b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示,下列描述該波的圖像可能正確的是( )AC【針對(duì)訓(xùn)練2】 (多選)如圖所示,一列簡(jiǎn)諧波沿一直線向左傳播,當(dāng)直線上某質(zhì)點(diǎn)a向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)最大位移時(shí),a點(diǎn)右方相距0.15 m 的b點(diǎn)剛好向下運(yùn)動(dòng)到最大位移處,則這列波的波長(zhǎng)可能是( )A.0.6 mB.0.3 mC.0.2 mD.0.1 mBD考點(diǎn)四波的衍射和干涉多普勒效應(yīng)1.干涉圖樣及其特點(diǎn)(1)干涉圖

11、樣:如圖所示(2)特點(diǎn)加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變.加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng),減弱區(qū)始終減弱(加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)不隨時(shí)間變化).加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)互相間隔.(3)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)加強(qiáng)點(diǎn):振動(dòng)的振幅等于兩列波振幅之和,A=A1+A2.減弱點(diǎn):振動(dòng)的振幅等于兩列波振幅之差,A=|A1-A2|.2.加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的理解(1)若兩列波在某處引起的位移方向相同,合位移變大,則此點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn),相反,若兩列波在某處引起的位移方向相反,合位移變小,則此點(diǎn)為減弱點(diǎn).(2)波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點(diǎn),一定是加強(qiáng)點(diǎn),而波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn).(4)若振幅變大,則振動(dòng)加強(qiáng),若振幅變小,則振動(dòng)減弱.3.多普勒效應(yīng)的特點(diǎn)(1)

12、發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),波源發(fā)出的頻率不變,只是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化.(2)當(dāng)波源和觀察者之間的距離減小時(shí),觀察者接收到的頻率升高,當(dāng)波源和觀察者之間的距離增大時(shí),觀察者接收到的頻率降低.【典例4】 (多選)如圖所示,為兩列波在空間相遇疊加,其中實(shí)線代表的甲波向右傳播,虛線代表的乙波向左傳播,則( )A.A,B點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)B.A,D點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)C.B,E點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)D.D,F點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)BC解析:在A,F點(diǎn)甲波向下振動(dòng),乙波也向下振動(dòng),故A,F點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn);同理可以判斷出在D點(diǎn)甲、乙兩波都向上振動(dòng),是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn);在B,E兩點(diǎn)兩波的波峰和波谷相遇,故是振動(dòng)減弱點(diǎn),故B,C正確.【針對(duì)訓(xùn)練】 下列物理現(xiàn)象:在春天里一次閃電過(guò)后,有時(shí)雷聲轟鳴不絕;“聞其聲而不見(jiàn)其人”;學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音;當(dāng)正在鳴笛的火車(chē)向著我們疾駛而來(lái)時(shí),我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高.分別屬