1、第2課時機械波,知識點一、機械波橫波和縱波 1機械波的形成條件 (1)有發(fā)生機械振動的波源。 (2)有傳播介質，如空氣、水等。,2傳播特點 (1)機械波傳播的只是振動的 和 ，質點只在各自的平衡位置附近做簡諧運動，并不隨波 。 (2)介質中各質點的振幅相同，振動周期和頻率都與 振動周期和頻率相同。 (3)一個周期內(nèi)，質點完成一次全振動，通過的路程為 ，位移為 。,形式,能量,遷移,波源的,4A,零,3機械波的分類 (1)橫波：質點的振動方向與波的傳播方向相互 的波，有 (凸部)和 (凹部)。 (2)縱波：質點的振動方向與波的傳播方向在 上的波，有 和 。,波峰,波谷,垂直,同一直線,密部,疏部

2、,知識點二、橫波的圖象波速、波長和頻率的關系 1橫波的圖象 (1)坐標軸：橫軸表示各質點的 ，縱軸表示該時刻各質點的 。 (2)意義：表示在波的傳播方向上，某時刻各質點離開 的位移。 (3)圖象：,平衡位置,位移,平衡位置,相同,介質,振動頻率,f,知識點三、波的干涉和衍射多普勒效應 1波的干涉和衍射,2.多普勒效應 (1)條件：聲源和觀察者之間有 。 (2)現(xiàn)象：觀察者感到 發(fā)生變化。 (3)實質：聲源頻率 ，觀察者接收到的頻率 。,相對運動,頻率,不變,變化,思維深化 判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。 (1)在機械波傳播過程中，介質中的質點隨波的傳播而遷移。 () (2)周期或頻率，

3、只取決于波源，而與v、無直接關系。 () (3)波速v取決于介質的性質，它與T、無直接關系。只要介質不變，v就不變；如果介質變了，v也一定變。 () 答案(1)(2)(3),題 組 自 測 題組一波的傳播特點 1(多選)關于波的形成和傳播，下列說法正確的是 () A質點的振動方向與波的傳播方向平行時，形成的波是縱波 B質點的振動方向與波的傳播方向垂直時，形成的波是橫波 C波在傳播過程中，介質中的質點隨波一起遷移 D波可以傳遞振動形式和能量 答案ABD,2(多選)一振動周期為T、振幅為A、位于x0點的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧振動。該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過

4、程中無能量損失。一段時間后，該振動傳播至某質點P，關于質點P振動的說法正確的是 () A周期一定為T B速度的最大值一定為v C開始振動的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離 D若P點與波源距離svT，則質點P的位移與波源的相同,解析波在傳播過程中周期不變，故A正確；質點的振動速度與波傳播的速度是兩個概念，故B錯誤：介質中所有質點開始振動的方向都與波源的起振方向相同，故C錯誤；若P點與波源距離svT，則質點P與波源之間的距離為一個波長，故質點P與波源的位移總是相同的，D正確。 答案AD,題組二波的圖象 3(多選)沿x軸正向傳播的一列簡諧橫波在t0時刻的波形如圖1所示，P為介質中的一個質點，

5、該波的傳播速度為2.5 m/s，則t0.8 s時 () A質點P相對平衡位置的位移為正值 B質點P的速度方向與相對平衡位置的位移方向相同 C質點P的速度方向與加速度的方向相同 D質點P的加速度方向與相對平衡位置的位移方向相反,圖1,4如圖2所示為某一介質中的甲、乙兩個質點振動的位移隨時間變化的圖象，在t5 s時，兩質點的振動方向_(選填“相同”或“相反”)。由于兩質點的振動，在介質中形成了兩列機械波，兩列波的波長之比甲乙_。,圖2,解析在t5 s時，兩質點的振動方向相同。由某一介質中的甲、乙兩個質點振動的位移隨時間變化的圖象可知，兩列波的周期之比為12832，兩列波的波長之比甲乙32。 答案相

6、同32,題組三波的干涉、衍射、多普勒效應 5.在同一地點有兩個靜止的聲源，發(fā)出的聲波1和聲波2在同一空間的空氣中沿同一方向傳播，如圖3所示為某時刻這兩列波的圖象，則下列說法中正確的是 (),圖3,A聲波1的速度比聲波2的速度大 B相對于同一障礙物，聲波2比聲波1更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 C這兩列波在傳播過程中，不會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣 D在這兩列波傳播的方向上運動的觀察者，聽到的這兩列波的頻率均與從聲源發(fā)出時的頻率相同,解析這兩列波在同一介質中傳播具有相同的傳播速度，故A錯誤；由題圖可知，聲波1的波長比聲波2的波長長，相對于同一障礙物，聲波1比聲波2更易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B錯誤；由于這兩列波的頻率不同，

7、所以相遇時不會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，故C正確；根據(jù)多普勒效應可知，D錯誤。 答案C,6下列物理現(xiàn)象： 在春天里一次閃電過后，有時雷聲轟鳴不絕；“聞其聲而不見其人”；學生圍繞振動的音叉轉一圈會聽到忽強忽弱的聲音；當正在鳴笛的火車向著我們疾駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調變高。 分別屬于波的 () A反射、衍射、干涉、多普勒效應 B折射、衍射、多普勒效應、干涉 C反射、折射、干涉、多普勒效應 D衍射、折射、干涉、多普勒效應,解析在春天里一次閃電過后，有時雷聲轟鳴不絕，屬于聲波的反射；“聞其聲而不見其人”屬于聲波的衍射；學生圍繞振動的音叉轉一圈會聽到忽強忽弱的聲音屬于聲波的干涉；當正在鳴笛的火車向著我們

8、疾駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調變高屬于多普勒效應。正確選項是A。 答案A,考點一波動圖象與波速公式的應用 1波動圖象的信息(如圖4所示) (1)直接讀取振幅A和波長，以及該時刻各質點的位移。 (2)確定某時刻各質點加速度的方向，并能比較其大小。 (3)結合波的傳播方向可確定各質點的振動方向或由各質點的振動方向確定波的傳播方向。,圖4,【例1】一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波，波速為4 m/s。某時刻波形如圖5所示，下列說法正確的是 () A這列波的振幅為4 cm B這列波的周期為1 s C此時x4 m處質點沿y軸負方向運動 D此時x4 m處質點的加速度為0,圖5,波的傳播方向與質點振動方向

9、的互判方法,【變式訓練】 1(2014天津卷，5)平衡位置處于坐標原點的波源S在y軸上振動，產(chǎn)生頻率為50 Hz的簡諧橫波向x軸正、負兩個方向傳播，波速均為100 m/s。平衡位置在x軸上的P、Q兩個質點隨波源振動著， P、Q的x軸坐標分別為xP3.5 m、xQ3 m。當S位移為負且向y方向運動時，P、Q兩質點的 () A位移方向相同、速度方向相反 B位移方向相同、速度方向相同 C位移方向相反、速度方向相反 D位移方向相反、速度方向相同,考點二振動圖象和波的圖象的關聯(lián)分析 求解波動圖象與振動圖象綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法 (1)分清振動圖象與波動圖象。此問題最簡單，只要看清橫坐

10、標即可，橫坐標為x則為波動圖象，橫坐標為t則為振動圖象。 (2)看清橫、縱坐標的單位。尤其要注意單位前的數(shù)量級。 (3)找準波動圖象對應的時刻。 (4)找準振動圖象對應的質點。,【例2】(多選)如圖6(a)為一列簡諧橫波在t2 s時的波形圖，圖(b)為媒質中平衡位置在 x1.5 m處的質點的振動圖象，P是平衡位置為x2 m的質點。下列說法正確的是_。(填正確答案標號),圖6,A波速為0.5 m/s B波的傳播方向向右 C02 s時間內(nèi)，P運動的路程為8 cm D02 s時間內(nèi)，P向y軸正方向運動,答案AC,圖象問題的易錯點： (1)不理解振動圖象與波的圖象的區(qū)別。 (2)誤將振動圖象看做波的圖

11、象或將波的圖象看做振動圖象。 (3)不知道波傳播過程中任意質點的起振方向與波源的起振方向相同。 (4)不會區(qū)分波的傳播位移和質點的振動位移。 (5)誤認為質點隨波遷移。,【變式訓練】 2(多選)圖7(a)為一列簡諧橫波在t0.10 s時刻的波形圖，P是平衡位置在x1.0 m處的質點，Q是平衡位置在x4.0 m處的質點；圖(b)為質點Q的振動圖象。下列說法正確的是_。(填正確答案標號),圖7,A在t0.10 s時，質點Q向y軸正方向運動 B在t0.25 s時，質點P的加速度方向與y軸正方向相同 C從t0.10 s到t0.25 s，該波沿x軸負方向傳播了6 m D從t0.10 s到t0.25 s，

12、質點P通過的路程為30 cm,答案BC,考點三波的多解問題 造成波動問題多解的主要因素有 1周期性 (1)時間周期性：時間間隔t與周期T的關系不明確。 (2)空間周期性：波傳播距離x與波長的關系不明確。 2雙向性 (1)傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。 (2)振動方向雙向性：質點振動方向不確定。,3波形的隱含性形成多解 在波動問題中，往往只給出完整波形的一部分，或給出幾個特殊點，而其余信息均處于隱含狀態(tài)。這樣，波形就有多種情況，形成波動問題的多解性。,【例3】(2014四川卷，5)如圖8所示，甲為t1 s時某橫波的波形圖象，乙為該波傳播方向上某一質點的振動圖象，距該質點x0.5 m處質點的

13、振動圖象可能是 (),圖8,解析 法一：若波沿x方向傳播，則t0 時的波形圖如圖(a)虛線所示，則質 點P的振動圖象為題中乙圖所示。距 P點0.5 m的質點的位移y0，且向 下運動，或y0，且向上運動；若波沿x方向傳播，則t0時的波形圖如圖(a)虛線所示，則質點Q的振動圖象為題中乙圖所示。距Q點0.5 m的質點的位移y0，且向上運動，或y0，且向下運動。所以選項A正確。,圖(a),圖(b)圖(c),答案A,【變式訓練】 3(多選)(2014長春三模)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t時刻波形圖如圖9中的實線所示，此時波剛好傳到P點，t0.6 s時刻的波形如圖中的虛線所示，a、b、c、P、Q是介質

14、中的質點，則下列說法正確的是(),圖9,A這列波的波速可能為50 m/s B質點a在這段時間內(nèi)通過的路程一定小于30 cm C質點c在這段時間內(nèi)通過的路程可能為60 cm D若周期T0.8 s，則在t0.5 s時刻，質點b、P的位移相同,答案ACD,2.多普勒效應的成因分析 (1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)。 (2)當波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變大，當波源與觀察者相互遠離時，觀察者接收到的頻率變小。,【例4】(多選)(2014全國大綱卷，18)兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇。下列說法正確的是 () A波峰與波

15、谷相遇處質點的振幅為|A1A2| B波峰與波峰相遇處質點離開平衡位置的位移始終為A1A2 C波峰與波谷相遇處質點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質點的位移 D波峰與波峰相遇處質點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質點的振幅,解析波峰與波谷相遇時，振幅相消，故實際振幅為|A1A2|，故選項A正確；波峰與波峰相遇處，質點的振幅最大，合振幅為A1A2，但此處質點仍處于振動狀態(tài)中，其位移隨時間按正弦規(guī)律變化，故選項B錯誤；振動減弱點和加強點的位移隨時間按正弦規(guī)律變化，選項C錯誤；波峰與波峰相遇時振動加強，波峰與波谷相遇時振動減弱，加強點的振幅大于減弱點的振幅，故選項D正確。 答案AD,【變式訓練】 4(多選

16、)(2014鹽城二模)如圖10所示，一小型漁港的防波堤兩端MN相距約60 m，在防波堤后A、B兩處有兩只小船進港躲避風浪。某次海嘯引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤傳播，則下列說法中正確的是 (),圖10,A假設波浪的波長約為10 m，則A、B兩處小船基本上不受波浪影響 B假設波浪的波長約為10 m，則A、B兩處小船明顯受到波浪影響 C假設波浪的波長約為50 m，則A、B兩處小船基本上不受波浪影響 D假設波浪的波長約為50 m，則A、B兩處小船明顯受到波浪影響,解析根據(jù)題意，A、B兩處小船明顯受到波浪影響的原因是水波發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象，波浪能傳播到A、B兩處。由于只有當障礙物或縫隙的尺寸比波長小或跟波長差不多的時候，才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故A、D正確，B、C錯誤。 答案AD,5如圖11所示，在公路的十字路口東側路邊，甲以速度v1向東行走，在路口北側，乙