高考教案物理二轮总结学习复习计划专题机械振动及机械波讲含解析

机械振动和机械波
考点 考大纲求
专家解读
1 简谐运动
Ⅰ 本章考察的热门有简谐运动的特色及图象、波的图象以及波长、波速、频次的关系、颠簸图象与振动图象的联合，题型以选择题和填空题为主，难度中等偏下。

复习时应注意理解振动过程中答复力、位移、速度、加快度等各物理量的变化规律、振动与颠簸的关系及两个图象的物理意义。

2 简谐运动的公式和图象 Ⅱ
3 单摆、周期公式 Ⅰ
4 受迫振动和共振 Ⅰ
5 机械波 Ⅰ
6 横波和纵波 Ⅰ
7 横波的图象
Ⅱ
8 波速、波长和频次(周期)的关系 Ⅰ 9
波的干预和衍射现象
Ⅰ 10 多普勒效应
Ⅰ
11 实验：研究单摆的运动、用单摆测定重力加快度
纵观近几年高考试题，展望2019年物理高考试题还会考：
1、在新课标全国卷中，对本部分知识的考察是在选考题中出现。

从近几年的高考试题来看，主要考察简谐运动的图像、颠簸图像以及波的流传规律等； 考点定位】简谐振动；自由落体运动.
【规律总结】第一要搞清简谐振动的特色及自由落体运动的规律；而后经过物块及小球的地点关系进行议论.
【一鼓作气】如左图所示，t=0时辰，与M 点间的距离为15m 的波源O 点由均衡地点开始上下振动，形成一列沿直线OM 流传的简谐横波．右图为质点M 的振动图象．以下判断正确的选项是_________．（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分．选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．波源O的振动周期为3s
B．这列波的流传速度为
C．t=0时辰，波源O振动的方向沿y轴负方向
D．在0~9s时间内，这列波的流传距离为12m
E．在0~9s时间内，质点M的行程为6cm
【答案】BCE
事例2．一“根不行伸长的细线。

上端悬挂在O点。

下端系一个小球,如图(1)所示,某同学利用此装置来研究周期与摆长的关系。

该用学用米尺测得细线两头的长度,用卡尺丈量小球的直径,二着相加为l,经过改变细线的长度,测得对应的周期T,获得该装置的图象如图(2)所示利用所学单摆有关知识,选择以下说法正确的选项(取) _________
A.T=2s时摆长为为1m
B.T=2s时摆长为
C．摆球半径为
D．当地重力加快度为2
E.当地重力加快度为2
【答案】BCD
点睛：该题是一道特别新奇的题，经过单摆的周期公式较好的考察了学生的读图能力和推导能力，解答该题时学生比较易依靠思想定式错选A，同时不经过CD的解答直接把g当成已知量来解答AB．
【正解】
7s时振子的地点应当和1s时的地点同样，处于波峰地点，进而画出的乙察看到的振子的振动图象如下图
(2) 因为水波在7 s内流传了7 m，
因此波速为
又由图象得T＝2 s，
依据
因此λ＝2 m。

点睛：此题考察振动图象的画法，画的过程注意周期和开始的地点及振动方向，并掌握的应用，注意颠簸图象与振动图象的差别。

考向02 机械波
1.讲高考
（1）考大纲求
知道机械波的特色和分类；掌握波速、波长和频次的关系，会剖析波的图象.3.理解波的干预、衍射现象和多普勒效应，掌握波的干预和衍射的条件．
（2）命题规律
考察的热门有波的图象以及波长、波速、频次的关系题型以选择题和填空题为主，难度中等偏下，颠簸与振动的综合也有计算题的形式考察．
事例1．如下图，一列简谐横波向右流传，P、Q两质点均衡地点相距0.15 m。

当P运动到上方最大位移处时，Q恰好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是
A. 0.60 m
B. 0.30 m
C. 0.20 m
D. 0.15 m
【根源】2018年全国一般高等学校招生一致考试物理（北京卷）
【答案】B
【分析】能够画出PQ之间的最简单的波形，如下图：
同时因为PQ能够含有多个完好的波形，则：
整理能够获得：
当时，
当
时，
，应选项B 正确，ACD 错误。

点睛：解决机械波的题目重点在于理解波的周期性，即时间的周期性或空间的周期性，获得波长的通项，再求解处波长的特别值。

考点定位】机械波的流传、质点的振动
【名师点睛】此题知道两个时辰的波形，能够运用波形的平移法剖析波流传的最短距离，要理解“该简谐波的周期大于0.5 s ”表达的意义。

2．讲基础
（1）机械波的形成条件：①波源；②介质． （2） 机械波的特色
①机械波流传的不过振动的形式和能量，质点只在各自的均衡地点邻近做简谐运动，其实不随波迁徙．
②介质中各质点的振幅同样，振动周期和频次都与波源的振动周期和频次同样． ③各质点开始振动(即起振)的方向均同样．
④一个周期内，质点达成一次全振动，经过的行程为4A ，位移为零． （3） 波长、波速、频次及其关系
①波长：在颠簸中，振动相位老是同样的两个相邻质点间的距离，用λ表示．
②波速：波在介质中的流传速度．由介质自己的性质决定；波速的计算公式：v ＝λT 或t
x v ∆∆=。

③频次：由波源决定，等于波源的振动频次．
【一鼓作气】如下图,实线和虚线分别是沿x 轴流传的一列简谐横波在t=0和s 时辰的波形。

已知在t=0时辰m 处的质点向y 轴正方向运动。

①判断该波的流传方向并求出该波的最小频次;
②若3T<0.06s<4T,求该波的波速。

【答案】(1) 12.5 Hz (2) 75 m/s
【分析】
（2）由图知：若时，n=3，，s，则波速为：
事例2．如下图，实线和虚线分别是沿x轴流传的一列简谐横波在t＝0和t＝s时辰的波形图．已知在t＝0时辰，x＝m处的质点向y轴正方向运动．
(1)判断该波的流传方向；
(2)求该波的最小频次；
(3)若3T<t<4T，求该波的波速．
【答案】(1) 该波向右流传(2) 12.5Hz (3) 75m/s
考点：横波的图象；波长、频次和波速的关系
【名师点睛】此题是多解问题，重点是会经过波形微平移获得各个质点的振动方向，而后由图象获得周期的通项，最后求解流传速度。

【一鼓作气】如下图,甲为某一列简谐波t=t0时辰的图象,乙是这列波上P点从这一时辰起的振动图象,试议论:
①波的流传方向和流传速度.
②求0~2.3 s内P质点经过的行程.
【答案】①x轴正方向流传，②
【分析】
【详解】
【点睛】
此题中依据质点的振动方向判断波的流传方向，可采纳波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.
(b)双向性：流传方向双向性：波的流传方向不确立；振动方向双向性：质点振动方向不确立．
②解决波的多解问题的思路
一般采纳从特别到一般的思想方法，即找出一个周期内知足条件的关系Δt或Δx，若此关系为时间，则t＝nT＋Δt(n＝0,1,2…)；若此关系为距离，则x＝nλ＋Δx(n＝0,1,2…)．
5．讲易错
【题目】如图,实线是某时辰的波形图象,虚线是经s后的波形图象.
(1).假定波向右流传,它流传的可能距离、可能速度、最大周期分别是多少?
(2).假定波速是,波的流传方向怎样?
【答案】（1）s=4(k+) m(k=0,1,2,…) ，v=10(k+) m/s(k=0,1,2,…) ，T m=0.53 s （2）向左流传
【错因】
（1）考虑波的周期性，写出向右流传距离的通项，即可求得波速的通项，写出周期的通项，得出周期的最大值；（2）依据波向右流传和向左流传的速度通项公式，剖析波速为s时波的流传方向。

【正解】
（1）波向右流传,经s后,它流传的距离
可能速度
设可能周期为T,则,解得：
则最大周期
【点睛】此题是知道两个时辰的波形研究波流传的距离、波速、周期的问题，重点是理解波的周期性，运用数学知识列出通项式，进行剖析判断。