基礎(chǔ)課時2機(jī)械波1/44[知識梳理]知識點一、機(jī)械波橫波和縱波1.機(jī)械波形成條件

(1)有發(fā)生機(jī)械振動波源。(2)有傳輸介質(zhì)，如空氣、水等。2.傳輸特點(1)機(jī)械波傳輸只是振動_____和_____，質(zhì)點只在各自平衡位置附近做簡諧運動，并不隨波_____。(2)介質(zhì)中各質(zhì)點振幅相同，振動周期和頻率都與_______振動周期和頻率相同。形式能量遷移波源2/44 (3)一個周期內(nèi)，質(zhì)點完成一次全振動，經(jīng)過旅程為__，位移為___。3.機(jī)械波分類 (1)橫波：質(zhì)點振動方向與波傳輸方向相互_____波，有_____(凸部)和_____(凹部)。(2)縱波：質(zhì)點振動方向與波傳輸方向在__________上波，有_____和_____。知識點二、橫波圖象波速、波長和頻率關(guān)系1.橫波圖象 (1)坐標(biāo)軸：橫軸表示各質(zhì)點__________，縱軸表示該時刻各質(zhì)點_____。4A零垂直波峰波谷同一直線密部疏部平衡位置位移3/44(2)意義：表示在波傳輸方向上，某時刻各質(zhì)點離開__________位移。(3)圖象：2.波長、波速、頻率及其關(guān)系

(1)波長λ

在波動中，振動相位總是______兩個相鄰質(zhì)點間距離。(2)波速v：

波在介質(zhì)中傳輸速度，由______本身性質(zhì)決定。位置平衡相同介質(zhì)4/44(3)頻率f：由波源決定，等于波源__________。(4)波長、波速和頻率關(guān)系：知識點三、波干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng)1.波干涉和衍射

波干涉波衍射條件兩列波頻率必須_____顯著條件：障礙物或孔_____比波長小或相差不多現(xiàn)象形成加強區(qū)和減弱區(qū)相互隔開穩(wěn)定_________波能夠___________或孔繼續(xù)向前傳輸振動頻率λf相同干涉圖樣尺寸繞過障礙物5/442.多普勒效應(yīng)(1)條件：聲源和觀察者之間有_________。(2)現(xiàn)象：觀察者感到_____發(fā)生改變。(3)實質(zhì)：聲源頻率_____，觀察者接收到頻率_____。相對運動頻率不變改變6/44[思索]以下說法是否正確，正確畫“√”，錯誤畫“×”。(1)在機(jī)械波傳輸過程中，介質(zhì)中質(zhì)點隨波傳輸而遷移。(

)(2)周期或頻率，只取決于波源，而與v、λ無直接關(guān)系。(

)(3)波速v取決于介質(zhì)性質(zhì)，它與T、λ無直接關(guān)系。只要介質(zhì)不變，v就不變；假如介質(zhì)變了，v也一定變。(

)(4)兩列波在介質(zhì)中疊加，一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。(

)(5)一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象。(

)(6)多普勒效應(yīng)說明波源頻率發(fā)生改變。(

)答案(1)×

(2)√

(3)√

(4)×

(5)√

(6)×7/44[診療自測]

1.一振動周期為T、振幅為A、位于x＝0點波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧振動。該波源產(chǎn)生一維簡諧橫波沿x軸正向傳輸，波速為v，傳輸過程中無能量損失。一段時間后，該振動傳輸至某質(zhì)點P，關(guān)于質(zhì)點P振動說法正確是_______。 A.振幅一定為A B.速度最大值一定為v C.開始振動方向沿y軸正向或負(fù)向取決于它離波源距離 D.若P點與波源距離s＝vT，則質(zhì)點P位移與波源相同8/44解析因為沒有能量損失，故P與波源振幅相同，A正確；質(zhì)點振動速度與波傳輸速度是兩個概念，故B錯誤：介質(zhì)中全部質(zhì)點開始振動方向都與波源起振方向相同，故C錯誤；若P點與波源距離s＝vT，則質(zhì)點P與波源之間距離為一個波長，故質(zhì)點P與波源位移總是相同，D正確。答案

AD9/442.(·北京理綜，15)周期為2.0s簡諧橫波沿x軸傳輸，該波在某時刻圖象如圖1所表示，此時質(zhì)點P沿y軸負(fù)方向運動，則該波_______。圖1A.沿x軸正方向傳輸，波速v＝20m/sB.沿x軸正方向傳輸，波速v＝10m/sC.沿x軸負(fù)方向傳輸，波速v＝20m/sD.沿x軸負(fù)方向傳輸，波速v＝10m/s10/44答案

B11/443.圖2中S為在水面上振動波源，M、N是水面上兩塊擋塊，其中N板能夠上下移動，兩板中間有一狹縫，此時測得A處水沒有振動，為使A處水也能發(fā)生振動，可采取方法是______。圖2A.使波源頻率增大B.使波源頻率減小C.移動N使狹縫間距增大D.移動N使狹縫間距減小解析使孔滿足顯著衍射條件即可，或?qū)⒖鬃冃。驅(qū)⒉ㄩL變大，B、D正確。答案

BD12/444.(·河南洛陽名校聯(lián)考)火車上有一個聲源發(fā)出一定樂音。當(dāng)火車靜止、觀察者也靜止時，觀察者聽到并記住了這個樂音音調(diào)。以下情況中，觀察者聽到這個樂音音調(diào)比原來降低是______。 A.觀察者靜止，火車向他駛來 B.觀察者靜止，火車離他駛?cè)?C.火車靜止，觀察者乘汽車向著火車運動 D.火車靜止，觀察者乘汽車遠(yuǎn)離火車運動

解析觀察者聽到這個樂音音調(diào)比原來降低，也就是觀察者接收到聲波頻率降低。依據(jù)多普勒效應(yīng)，聲源與觀察者相互遠(yuǎn)離，選項B、D正確。

答案

BD13/445.如圖3所表示，實線和虛線分別表示振幅、頻率均相同兩列波波峰和波谷，此刻，M是波峰與波峰相遇點，以下說法中正確是_______。圖314/44答案

BD15/44考點一波動圖象與波速公式應(yīng)用1.波動圖象信息(如圖4所表示)圖4(1)直接讀取振幅A和波長λ，以及該時刻各質(zhì)點位移。(2)確定某時刻各質(zhì)點加速度方向，并能比較其大小。 (3)結(jié)合波傳輸方向可確定各質(zhì)點振動方向或由各質(zhì)點振動方向確定波傳輸方向。2.波速與波長、周期、頻率關(guān)系16/44【例1】

(·蘇北四市聯(lián)考)一列向右傳輸簡諧波在t＝1s時刻波形如圖5所表示，再經(jīng)過0.7s，x＝7m處質(zhì)點P第一次從平衡位置向上振動，此時O處質(zhì)點處于

(填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)，該列波周期T＝

s。圖517/44答案平衡位置0.2s18/44【例2】

[·重慶理綜，11(2)]圖6為一列沿x軸正方向傳輸簡諧機(jī)械橫波某時刻波形圖，質(zhì)點P振動周期為0.4s。求該波波速并判斷P點此時振動方向。圖6答案2.5m/s沿y軸正方向19/44方法提煉波傳輸方向與質(zhì)點振動方向互判方法

內(nèi)容圖象“上下坡”法沿波傳輸方向，“上坡”時質(zhì)點向下振動，“下坡”時質(zhì)點向上振動“同側(cè)”法波形圖上某點表示傳輸方向和振動方向箭頭在圖線同側(cè)“微平移”法將波形沿傳輸方向進(jìn)行微小平移，再由對應(yīng)同一x坐標(biāo)兩波形曲線上點來判斷振動方向20/44【變式訓(xùn)練】1.一列沿x軸正方向傳輸簡諧機(jī)械橫波，波速為4m/s。某時刻波形如圖7所表示，以下說法正確是(

)圖7A.這列波振幅為4cmB.這列波周期為1sC.此時x＝4m處質(zhì)點沿y軸負(fù)方向運動D.此時x＝4m處質(zhì)點加速度為021/44答案

D22/44考點二振動圖象和波圖象關(guān)聯(lián)分析

求解波動圖象與振動圖象綜合類問題可采取“一分、一看、二找”方法23/44【例3】

(·北京理綜，17)一簡諧機(jī)械橫波沿x軸正方向傳輸，波長為λ，周期為T。t＝0時刻波形如圖8甲所表示，a、b是波上兩個質(zhì)點。圖乙是波上某一質(zhì)點振動圖象。以下說法正確是(

)圖8A.t＝0時質(zhì)點a速度比質(zhì)點b大

B.t＝0時質(zhì)點a加速度比質(zhì)點b小C.圖乙能夠表示質(zhì)點a振動

D.圖乙能夠表示質(zhì)點b振動24/44解析圖甲為波圖象，圖乙為振動圖象。t＝0時刻，a質(zhì)點在波峰位置，速度為零，加速度最大；b質(zhì)點在平衡位置，加速度為零，速度最大，故選項A、B錯誤；在波圖象中依據(jù)同側(cè)法由傳輸方向能夠判斷出質(zhì)點振動方向，所以t＝0時刻，b點在平衡位置且向下振動，故選項C錯誤，D正確。答案

D25/44(2)t＝0時，a在最大位移處，所以a振動圖象如圖。答案看法析26/44【變式訓(xùn)練】2.(·天津理綜，3)圖9甲為一列簡諧橫波在某一時刻波形圖，a、b兩質(zhì)點橫坐標(biāo)分別為xa＝2m和xb＝6m，圖乙為質(zhì)點b從該時刻開始計時振動圖象。以下說法正確是(

)圖927/44A.該波沿＋x方向傳輸，波速為1m/sB.質(zhì)點a經(jīng)4s振動旅程為4mC.此時刻質(zhì)點a速度沿＋y方向D.質(zhì)點a在t＝2s時速度為零答案

D28/4429/442.多普勒效應(yīng)成因分析

(1)接收頻率：觀察者接收到頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到完全波個數(shù)。(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到頻率變大，當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，觀察者接收到頻率變小。30/44【例4】

(·全國綱領(lǐng)卷，18)兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2相干簡諧橫波相遇。以下說法正確是_______。A.波峰與波谷相遇處質(zhì)點振幅為|A1－A2|B.波峰與波峰相遇處質(zhì)點離開平衡位置位移一直為A1＋A2C.波峰與波谷相遇處質(zhì)點位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點位移D.波峰與波峰相遇處質(zhì)點振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點振幅31/44

解析波峰與波谷相遇時，振幅相消，故實際振幅為|A1－A2|，故選項A正確；波峰與波峰相遇處，質(zhì)點振幅最大，合振幅為A1＋A2，但此處質(zhì)點仍處于振動狀態(tài)中，其位移隨時間按正弦規(guī)律改變，故選項B錯誤；振動減弱點和加強點位移隨時間按正弦規(guī)律改變，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，加強點振幅大于減弱點振幅，故選項D正確。

答案AD32/44【變式訓(xùn)練】3.[多普勒效應(yīng)]如圖10所表示，向左勻速運動小車發(fā)出頻率為f聲波，車左側(cè)A處靜止人感受到聲波頻率為f1，車右側(cè)B處靜止人感受到聲波頻率為f2，則_______。圖10A.f1＜f，f2＜f B.f1＜f，f2＞fC.f1＞f，f2＞f D.f1＞f，f2＜f解析本題考查是對多普勒效應(yīng)認(rèn)識，波源朝向觀察者運動時，觀察頻率大于波源頻率，波源遠(yuǎn)離觀察者運動時，觀察頻率小于波源頻率，D正確。D33/444.[波干涉、衍射]一列簡諧橫波，某時刻波形圖如圖11甲所表示，從該時刻計時，波上質(zhì)點A振動圖象如圖乙所表示，則_______。圖1134/44A.若此波傳輸過程中碰到頻率為1.25Hz同類波，一定會發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣B.若此波傳輸過程中碰到波長為20m同類波，一定會發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣C.若此波傳輸過程中碰到障礙物尺寸為2000m，可能發(fā)生顯著衍射現(xiàn)象D.該波傳輸速度為2.5m/s35/44答案

AB36/441.(·四川理綜，2)平靜湖面?zhèn)鬏斨涣兴娌?橫波)，在波傳輸方向上有相距3m甲、乙兩小木塊隨波上下運動，測得兩小木塊每分鐘都上下30次，甲在波谷時，乙在波峰，且兩木塊之間有一個波峰。這列水面波_______。 A.頻率是30Hz B.波長是3m C.波速是1m/s D.周期是0.1sC37/442.(多項選擇)[·新課標(biāo)全國卷Ⅰ，34(1)]如圖12(a)為一列簡諧橫波在t＝2s時波形圖，圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在

x＝1.5m處質(zhì)點振動圖象，P是平衡位置為x＝2m質(zhì)點。以下說法正確是_______。圖12A.波速為0.5m/sB.波傳輸方向向右C.0～2s時間內(nèi)，P運動旅程為8cmD.0～2s時間內(nèi)，P向y軸正方向運動38/44答案

AC39/443.