物理 一轮复习方案 [大纲]机械振动 机械波 doc
高考物理一轮复习 第13章 振动 波动 光 电磁波 相对论 第2节 机械波教案(含解析)
第2节机械波一、波的形成与传播1．机械波的形成条件(1)有发生机械振动的波源。
(2)有传播介质，如空气、水、绳子等。
2．传播特点(1)传播振动形式、能量和信息。
(2)质点不随波迁移。
(3)介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同。
3．机械波的分类4.(1)波长：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻点间的距离，用λ表示。
波长由频率和波速共同决定。
①横波中，相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于波长。
②纵波中，相邻两个密部(或疏部)之间的距离等于波长。
(2)频率：波的频率由波源决定，等于波源的振动频率。
(3)波速：波的传播速度，波速由介质决定，与波源无关。
(4)波速公式：v ＝λf ＝λT 或v ＝Δx Δt。
二、波的图象 1．坐标轴x 轴：各质点平衡位置的连线。
y 轴：沿质点振动方向，表示质点的位移。
2．物理意义：表示介质中各质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移。
3．图象形状：简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线，如图所示。
三、波的干涉、衍射和多普勒效应1．波的叠加 观察两列波的叠加过程可知：几列波相遇时，每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
2．波的干涉和衍射(1)定义：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感受到波的频率发生变化的现象。
(2)实质：波源频率不变，观察者接收到的频率发生变化。
(3)规律：①波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率变大。
②波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的频率变小。
③波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(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)通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移。
第十三章 机械振动与机械波1 第1讲 机械振动-2024-2025学年高考物理一轮复习课件
对点练1．(多选)如图甲所示，悬挂在 竖直方向上的弹簧振子，在C、D两点 之间做简谐运动，O点为平衡位置。振 子到达D点时开始计时，以竖直向上为 正方向，一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是
√A．振子在O点受到的弹簧弹力等于小球的重力
B．振子在C点和D点的回复力相同
√C．t＝0.3 s时，振子的速度方向为竖直向上
√√BC．．小弹球簧的振质子量的为频率F1为－2gF432t0
D．若弹簧振子的振幅为A，则从计时开始到13t0时，小球的路程为36A
由题图乙可知，t＝0时刻小球所受弹力最 大，方向竖直向上，所以小球处于最低点， 故A错误；根据对称性，小球在最高点和 最低点的加速度大小相等、方向相反，根 据 F解1－得牛mf顿＝g第＝43t二m0 ，a定；故律解C，得正小m确球＝；在F由1最－2于g高F132点，t0＝，故9有BT正F＋2确＋34；Tm，由g＝所题m以图a小；乙球小可的球知路在34T程最＝为低t0s，点＝T，9＝·4有A1f ， ＋3A＝39A，故D错误。故选BC。
位移大小相等
对称性 (2)物体由P到O所用的时间等于由O到P′所用的时间，即tPO＝tOP′
(3)物体往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用的时间相等，即tOP
＝tPO
(4)相隔
T 2
或
（2n＋1）T 2
(n为正整数)的两个时刻，物体位置关于平
衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等、方向相反
考向1 简谐运动的基本物理量 例1 如图所示，在光滑水平面上有一质量为m的小物块与左端固定的轻 质弹簧相连，构成一个水平弹簧振子，弹簧处于原长时小物块位于O点。 现使小物块在M、N两点间沿光滑水平面做简谐运动，在此过程中 A．小物块运动到M点时回复力与位移方向相同
机械振动与机械波的复习提要
3、干涉加强和减弱的条件： 相长干涉的条件：
20 10） 2 （
r2 r1
2k
k 0 ,1,2 ,3 ,...
A Amax A1 A2
相消干涉的条件：
I I max I1 I 2 2 I1 I 2
2 ( r2 r1 ) ( 2k 1 )
同方向、同频率谐振动的合振动仍然是简谐振动, 同.
分析
2 A A12 A2 2 A1 A2 cos( 20 10 )
若两分振动同相：
20 10 2k
k 0 ,1,2 ,
A A1 A2
若两分振动反相:
两分振动相互加强
20 10 ( 2k 1 )
体积元内媒质质点的弹性势能为
dE p
1 x A2 2 sin2 [ ( t ) 0 ]dV 2 u
体积元内媒质质点的总能量为：
dE dE k dE p A2 2 sin2 [ ( t
说明
x ) 0 ]dV u
1）在波动的传播过程中，任意时刻的动能和势能不仅大小相等 而且相位相同，同时达到最大，同时等于零。 2）在波传动过程中，任意体积元的能量不守恒。
cos t cos(
2
)t
)t
随t 缓变
随t 快变
合振动可看作振幅缓变的简谐振动
机械波的复习提要
一、基本概念 1、机械波：机械振动在弹性煤质中的传播称为机械波。 形成机械波必须有波源（振动物体）和弹性媒质。 2、横波和纵波： 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫做横波。 两者相互平行的波叫纵波。 各种复杂的波都可以分成横波和纵波来分别处理。 3、平面波和球面波： 波面为平面的波称为平面波。 点波源的波面是球面，叫做球面波。 4、波长λ：同一波线上相位相差为2π的两相邻质点之间的距离，即 即一个完整波形的长度。它反映波在空间上的周期性。 5、波的周期T：一个完整波形通过波线上某点所需要的时间。它反映波在 时间上的周期性。波的周期与传播媒质各质点的振动周期相同。
一轮复习教案机械振动和机械波部分人教版
4.学生小组讨论（10分钟）
目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程：
将学生分成若干小组，每组选择一个与机械振动和机械波相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。
10.求波的驻波现象中的波节和波腹
题型：已知机械波的波长为λ，求其驻波现象中的波节和波腹。
答案：波节：x = nλ / 2
波腹：x = (2n + 1)λ / 2
说明：波节是指波的振幅为零的位置，波腹是指波的振幅最大的位置。
11.求机械波的能量和功率
题型：已知机械波的振幅为A，求其能量E和功率P。
答案：E = (1/2)A^2ω^2 / λ
展示一些关于机械振动和机械波的图片或视频片段，让学生初步感受它们的魅力或特点。
简短介绍机械振动和机械波的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。
2.机械振动和机械波基础知识讲解（10分钟）
目标：让学生了解机械振动和机械波的基本概念、组成部分和原理。
过程：
讲解机械振动和机械波的定义，包括其主要组成元素或结构。
答案：相长干涉：λ1 = λ2
相消干涉：λ1 = -λ2
说明：相长干涉是指两波相遇时波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇，导致干涉加强；相消干涉是指两波相遇时波峰与波谷相遇，导致干涉减弱。
9.求波的衍射现象中的最小衍射角
题型：已知波的波长为λ，求其衍射现象中的最小衍射角θ。
答案：θ = λ / d
说明：最小衍射角是指波在衍射时达到最小强度时的角度。
2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：对于物理学科，大部分学生具有较强的好奇心和学习兴趣；学生在之前的物理学习中已经展示出一定的逻辑思维和分析问题的能力；学生的学习风格各异，有的喜欢通过实验和实践来学习，有的则更擅长通过理论分析和计算来解决问题。
2024届高考物理一轮总复习第七章机械振动与机械波第2节机械波课件
【基础自测】
1.判断下列题目的正误. (1)通过波的图像可以找出任一质点在任意时刻的位移.( ) (2)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相 同.( ) (3)波速表示介质中质点振动的快慢.( ) (4)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象.( ) (5)一切波都能发生衍射现象.( ) 答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
二、机械波的描述
波长λ
在波动中，振动相位总是___相__同___的两个相邻质点间 的距离
频率 f 波速 v
与___波__源___的振动频率相等 波在介质中的传播速度 波速与波长和频率的关系：v＝____λ_f ___
三、波的图像 1. 坐标轴的意义：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. 2.图像的物理意义：某一时刻介质中各质点相对__平__衡__位__置___ 的位移.
答案：B
热点 1 机械波与波的图像 [热点归纳]
1.波的周期性. (1)质点振动 nT(n＝0,1,2,3，…)时，波形不变. (2)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)2λ(n＝0,1,2,3，…)时，它们的振动步调总相反.
置.下一时刻，该质点向上运动，远离平衡位置，根据题意，横波 沿 x 轴负方向传播，根据同侧法判断可知，故 D 正确.
答案：D
热点 2 振动图像和波的图像
考向 1 振动图像和波的图像的综合应用
[热点归纳]
项目
振动图像
波的图像
研究对象
一个振动质点
沿波传播方向的所有质点
2022年高考物理一轮复习(津鲁琼辽鄂)适用) 第13章 实验十二 用单摆测量重力加速度的大小
4π2
图7
为k，则重力加速度g＝____k_2 ___(用k表示).
解析 根据单摆周期公式 T＝2π gl ＝2πg l，所以应该作出 T－ l图像，
故横坐标所代表的物理量是
l，斜率
k＝
2π ，解得 g
g＝4kπ22.
(8)乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成 这一情况的原因可能是_C__D__.(填选项前的字母) A.开始摆动时振幅较小 B.开始计时时，过早按下停表 C.测量周期时，误将摆球(n－1)次全振动的时间记为n次全振动的时间 D.测量摆长时，以悬点到小球下端边缘的距离为摆长
示，则停表读数为__5_7_._0_ s.如果测得的g值偏小，可能的原因是__C__(填选项前
的序号).
A.计算摆长时用的是摆球的直径
B.开始计时时，停表晚按下
C.摆线上端未牢固系于悬点，振动中出现松动，
使摆线长度增加
图8
D.实验中误将30次全振动记为31次
解析 游标卡尺的主尺的刻度为20 mm； 20分度的游标尺精确度为0.05 mm，游标 尺的第10刻度与上面对齐，所以游标尺的 读数为0.05 mm×10＝0.50 mm，游标卡尺 的总读数为20.50 mm＝2.050 cm. 单摆的摆长为摆线的长度与摆球的半径的和，L＝l＋d2＝(89.40＋2.0250) cm ＝90.425 cm. 停表的分钟指针不到一分钟，超过半分钟，所以停表的读数为57.0 s.
图6 解析 摆球的直径为d＝12.0 mm.
(6)将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是__B__C__.(填选项前的 字母) A.测出摆线长作为单摆的摆长 B.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动 C.在摆球经过平衡位置时开始计时 D.用停表测量摆球完成一次全振动所用时间并作为单摆的周期
高三物理第一轮复习计划(10篇)
高三物理第一轮复习计划（10篇）高三物理第一轮复习计划篇1一、复习目标、宗旨1、通过复习帮助学生建立并完善高中物理学科知识体系，构建系统知识网络;2、深化概念、原理、定理定律的认识、理解和应用，培养物理学科科学方法。
3、结合各知识点复习，加强习题训练，提高分析解决实际问题的能力，训练解题规范4、提高学科内知识综合运用的能力与技巧，能灵活运用所学知识解释、处理现实问题。
二、复习具体时间安排(9月至3月中旬。
)周次复习内容备注1--2第一讲：直线运动1. 关于运动的描述(1课时)2. 匀变速运动的规律(5课时)3. 用图象描述直线运动 (1课时)4. 习题课 (2课时)开始复习3-4第二讲：研究物体间的相互作用1. 两种常见的力(3课时)2.力的计算(2课时)3.物体的平衡(3课时)主要内容：原子物理直线运动、相互作用第一次月考6-7第三讲：力与运动1.牛顿运动定律(3课时)2.用牛顿定律解决问题(4课时)3.习题课(1课时)7-8第四讲：抛体运动。
圆周运动。
万有引力定律及应用1抛体运动(2课时)2.圆周运动(3课时)3万有引力定律及应用(4课时)9-10第五讲：机械能和能源1.功动能势能 (3课时)2.动能定理(3课时)3.机械能守恒定律(3课时)4.习题课(3课时)主要内容：力学第二次月考12-13第六讲：动量与动量守恒1.动量及其改变(3课时)2.动量守恒定律的应用(4课时)3.自然界中的守恒定律(2课时) 13-14第七讲：机械振动和机械波1. 机械振动及图象(4课时)2. 机械波(5课时)力学综合应用16-17第八讲：电场1.电场力的性质(3课时)2.电场能的性质(3课时)3. 电容器带电粒子在电场中的运动 .(4课时) 18-19第九讲：电路1.电阻的研究(2课时)2.闭合电路欧姆定律(2课时)3.电功率(1课时)4.多用电表电阻的测量(6课时)主要内容：力学、电学第三次月考寒假1第八讲：磁场1.安培力的应用(3课时)2.洛沦兹力与现代技术(3课时)寒假23.习题课(3课时)寒假3第十讲：电磁感应1.感应电流的方向(3课时)2.电磁感应定律(3课时)寒假43.电磁感应规律的应用(4课时)第二学期1第十一讲：交变电流1.交变电流的产生及描述(2课时)2.电感。
2022届人教版新高考物理一轮复习08专题八 机械振动和机械波【含答案】
专题八机械振动和机械波考点1 简谐运动规律和图像描述单摆测重力加速度1.[2021江苏南京高三调研]如图所示,在一条张紧的绳子上挂四个摆,其中a、b的摆长相等.当a球垂直纸面振动时,通过张紧的绳子给b、c、d摆施加驱动力,使其余各摆做受迫振动.观察b、c、d摆的振动发现 ()A.b摆的摆角最大B.c摆的周期最小C.d摆的频率最小D.b、c、d摆的摆角相同2.[多选]关于机械波的现象及应用,下列说法正确的是 ()A.医生利用“彩超”测量病人血管内的血流速度,利用了超声波的多普勒效应B.海豚有完善的“声呐”系统,通过发射和接收超声波,可以在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置C.“闻其声而不见其人”说明对于细小的缝隙,声波能发生明显的干涉现象而光波不能D.向水池扔小石子产生水波,水面上的树叶上下荡漾,并没有运动到远处,说明横波中质点不随波迁移E.游泳时耳朵在水中听到的音乐的音调与在岸上听到的是一样的,说明声波从空气传入水中的过程不会发生折射现象3.[2020北京,6]一列简谐横波某时刻波形如图甲所示.由该时刻开始计时,质点L的振动情况如图乙所示.下列说法正确的是 ()A.该横波沿x轴负方向传播B.质点N该时刻向y轴负方向运动C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同4.[多选]在某均匀介质中建立xOy坐标系,原点处质点做简谐振动,形成的简谐波沿x轴传播,在x轴正半轴上有两个质点P、Q,P与O的距离为35 cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间.已知波源O自t=0时由平衡位置开始向y轴正方向振动,周期T=1 s.当波传到质点P时,波源恰好处于y轴正方向最大位移处;t=5 s时,质点Q第一次处于y轴正方向最大位移处,则下列说法正确的是()A.该简谐波是简谐横波B.t=10 s时,质点Q第二次处于y轴正方向最大位移处C.质点P、Q间的距离为1.40 mD.该简谐波的传播速度为0.28 m/s5.若物体做简谐运动,则下列说法正确的是()A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值B.物体通过平衡位置时,所受合力为零,回复力为零,处于平衡状态C.物体每次通过同一位置时,其速度一定相同,但加速度不一定相同D.物体的位移增大时,动能减少,势能增加6.[2020山西朔州模拟,多选]关于受迫振动和共振,下列说法正确的是()A.火车过桥时限制速度是为了防止火车与桥发生共振B.若驱动力的频率为5 Hz,则受迫振动系统振动频率在任何时刻都为5 HzC.当驱动力的频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅最大D.受迫振动系统的机械能守恒7[2020山东,4]一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播,已知x=λ处质点的振动方程为y=A cos(t),则t=T时刻的波形图正确的是()A BC D8.[2020全国Ⅱ,34(1),5分]用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验,要求摆动的最大角度小于5°,则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过cm(保留1位小数).(提示:单摆被拉开小角度的情况下,所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程.)某同学想设计一个新单摆,要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等.新单摆的摆长应该取为cm.9.[2020四川成都九校联考,10分]如图所示,ACB为光滑弧形槽,弧形槽半径为R,C为弧形槽最低点,也为中点,R≫.甲球从弧形槽的圆心处自由下落,乙球从A点由静止释放,球大小不计.(1)求两球第1次到达C点所用的时间之比.(2)若在圆弧的最低点C的正上方h处由静止释放小球甲,让其自由下落,同时将乙球从圆弧左侧由静止释放,欲使甲、乙两球在圆弧最低点C处相遇,则甲球下落的高度h是多少?考点2 机械波的形成与传播1.[2020上海,5]一列横波的波长为1.4 m,某质点从最大位移处回到平衡位置的最短时间为0.14 s,则这列波的波速为 ()A.0.4 m/sB.2.5 m/sC.5 m/sD.10 m/s2.[2021四川成都毕业班摸底 ,多选]在一根拉直的绸带两端O1和O2同时沿竖直方向抖动后停止,产生的两列简谐横波相向传播,某时刻的波形如图所示.不考虑波的反射,下列说法正确的是()A.两列波在绸带中的波速大小相等B.O1和O2振动的频率相同C.O1和O2开始振动的方向相同D.两列波引起x=6 m处的质点通过的总路程为80 cmE.在两列波叠加的区域内,振动最强的质点的横坐标为x0=0.25 m3.[多选]一列简谐横波沿x轴传播,t=0.1 s时的波形图如图甲所示,A、B为介质中的两质点.图乙为质点B的振动图像.以下判断正确的有 ()A.t=0.15 s时,B的加速度为零B.t=0.15 s时,A的速度沿y轴负方向C.t=0.25 s时,A的位移为-10 cmD.从t=0.1 s到t=0.25 s,波沿x轴负方向传播了7.5 cm4.[2021浙江杭州重点中学检测,多选]如图甲所示,在同一种均匀介质中的一条直线上, a、b 两个振源相距8 m.在t=0时刻,a、b开始振动,它们的振幅相等,且都只振动了一个周期, a、b的振动图像分别如图乙、图丙所示.若a振动形成的横波向右传播,b振动形成的横波向左传播,波速均为10 m/s,则下列说法正确的是()A.t=0.4 s时两列波相遇B.若两列波在传播过程中遇到小于1 m的障碍物,不能发生明显的衍射现象C.t=0.95 s时,b处质点的加速度为正向最大D.在两列波相遇过程中,a、b连线中点c处振动始终加强5.在某种介质中,一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图(a)所示,此时质点A在波峰位置,质点D刚要开始振动,质点C的振动图像如图(b)所示;t=0时刻在D点有一台机械波信号接收器(图中未画出),正以 2 m/s的速度沿x轴正向匀速运动.下列说法正确的是()图(a)图(b)A.质点D的起振方向沿y轴负方向B.t=0.05 s时质点B回到平衡位置C.信号接收器接收到该机械波的频率为2 HzD.若改变振源的振动频率,则形成的机械波在该介质中的传播速度也将发生改变6.两列简谐横波a、b在同一均匀介质中沿x轴同一方向传播,t=0时刻各自的波形图如图甲所示,横波b上x=0处的质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是()图甲图乙A.横波b沿x轴正方向传播B.t=0时刻横波b上x=0处的质点的位移为-5 cmC.横波a在介质中传播的速度为2 m/sD.t=13.5 s时x=1.0 m处的质点的位移为20 cm7.[2020浙江7月选考,15,多选]如图所示,x轴上-2 m、12 m处有两个振动周期均为4 s、振幅均为1 cm的相同的波源S1、S2,t=0时刻同时开始竖直向下振动,产生波长均为4 m沿x轴传播的简谐横波.P、M、Q分别是x轴上 2 m、5 m和8.5 m的三个点,下列说法正确的是()A.6.0 s时,P、M、Q三点均已振动B.8.0 s后M点的位移始终是2 cmC.10.0 s后P点的位移始终是0D.10.5 s时Q点的振动方向竖直向下8.[10分]一列简谐横波沿直线由a向b传播,图甲、图乙分别为质点a、b的振动图像,已知a、b两质点间的距离为Δx=6 m,该波波长大于3 m.求:(1)质点a的振动方程;(2)该波的波速大小.一、选择题(共2小题)1.[2021湖北武汉高三质量检测]两列波速大小相同的简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示,此时x=2 m处的质点的振动沿y轴负方向,在t1=0.3 s时,两列波第一次完全重合,则下列说法正确的是()A.两列波的波速大小均为10 m/sB.在t2=1.1 s时,两列波的波形第二次完全重合C.x=4.5 m处的质点为振动减弱点D.x=2.5 m处的质点的位移可能为8 cm2.[2021贵州贵阳高三摸底两列频率相同、振幅分别为A1和A2的横波相遇时某一时刻的干涉示意图如图所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,M、N两点是两列波相遇点.下列说法正确的是()A.N质点的振幅为|A1-A2|B.M质点的位移始终为A1+A2C.M质点的位移总是大于N质点的位移D.M质点的振幅一定大于N质点的振幅二．多项选择题（共6小题）3.[多选]一列简谐横波沿x轴正方向传播,波刚传到x1=5 m的质点P处时的波形如图所示,已知质点P连续两次位于波峰的时间间隔为0.2 s,质点Q位于x2=6 m处.若从图示时刻开始计时,则下列说法正确的是()A.此列波的传播速度是10 m/sB.t=0.2 s时质点Q第一次到达波谷位置C.质点Q刚开始振动的方向为沿y轴正方向D.当质点Q第一次到达波谷位置时,质点P通过的路程为15 cm4.[2021吉林长春高三质量监测,多选]一列简谐横波在某时刻的波形如图(a)所示,从该时刻经半个周期后开始计时,这列波上质点A的振动图像如图(b)所示.下列说法正确的是()A.这列波的传播速度为1 m/sB.这列波沿x轴负方向传播C.在这一时刻以后的任意0.2 s的时间内,质点A通过的路程均为0.4 mD.与这列波发生干涉的另一列简谐横波的频率可能为5.0 HzE.这列波上质点A与质点B振动的速率总是相等5.[多选]一列简谐横波沿x轴传播,在t=0时刻的波形如图中实线所示,在t=0.5 s时刻的波形如图中虚线所示,虚线恰好过质点P的平衡位置.已知质点P平衡位置在x=0.5 m处.下列说法正确的是()A.该简谐波传播的最小速度为1.0 m/sB.波传播的速度为(1.4+2.4n) m/s(n=0,1,2,…)C.若波向x轴正方向传播,质点P比质点Q先回到平衡位置D.若波向x轴负方向传播,则从t=0到t=0.5 s时间内,质点P运动路程的最小值为25 cmE.质点O的振动方程可能为y=10sin πt(cm)(n=0,1,2,…)6.[多选]一列波向右传播,经过某个有一串粒子的介质.如图所示为某一时刻各粒子的位置,虚线为各粒子对应的平衡位置.以下关于该波在图示时刻的说法正确的是 ()A.此波为纵波,波长为16 cmB.粒子8和10正朝同一方向运动C.粒子3此时速度为零D.粒子7和11的位移大小始终相同7.[多选]某同学利用较宽阔的水槽研究水波.如图所示,水面上有A、B、C三点构成直角三角形,其中A、B间距离为40 cm,B、C间距离为30 cm,振针上下振动形成连续的简谐波向四周传播,不考虑水槽边缘对水波的反射.水波波速为0.4 m/s,则()A.当只有一个振针在A处以10 Hz的频率振动时,B、C处水面开始振动的时间间隔为0.75 sB.当只有一个振针在A处以10 Hz的频率振动时,C处水面处于波峰时,B处水面处于波谷C.当有两个振针分别在A、B处以10 Hz的频率同步调振动时,足够长时间后C处振动加强D.当有两个振针分别在A、C处以10 Hz的频率同步调振动时,足够长时间后B处振动减弱E.当有两个振针在A、C处分别以10 Hz、20 Hz的频率振动时,足够长时间后B处振动加强8. [多选]B超即B型超声检查,其运用高频率声波(超声波)对人体内部组织、器官反射成像,以便于观察组织的形态(如图甲所示).图乙为仪器检测到的发送和接收的超声波图像,其中实线为沿x轴正方向发送的超声波,虚线为遇到人体组织后沿x轴负方向返回的超声波.已知超声波在人体内的传播速度约为1 500 m/s,下列说法正确的是()A.发送和接收的超声波频率相同B.图乙中质点A振动的周期约为8×10-4 sC.图乙中质点A在此后的十二分之一周期内运动的路程大于1 mmD.图乙中质点B在此后的十二分之一周期内的加速度将增大三．非选择题(共4小题)9.[5分]有几个登山运动员登上一无名高峰,他们想粗略地测峰顶处的重力加速度,但是他们只带了三条长度均为L的细线,可当秒表使用的手表和一些食品,附近还有一些石子、树木等,在山顶上用细线和小石块做成如图所示的单摆,A、B是水平树杆上相距为L的两点,并将长为L的细线固定在A、B两点,在两细线结点O1处连接另一长为L的细线,下端悬挂一小石块.先让小石块在纸面内做小角度的左右摆动,用秒表测得单摆的振动周期T1,再让小石块做垂直纸面的小角度摆动,用秒表测得单摆的振动周期T2,则可求得小石块的重心到点O1的距离h= ,重力加速度g=.10.[5分]某同学在学习单摆及其周期公式后,应用所学的知识解决如下问题.(1)测量一半球形锅的半径R:该同学将一可视为质点的光滑小铁球放在锅底让其略偏离最低点而做往复运动,从小铁球第一次通过最低点开始计时,用秒表测得小铁球第N(N≥2)次通过最低点的时间为t,已知当地重力加速度为g,不计一切摩擦,则半球形锅的半径R=.(2)进一步验证单摆的周期和重力加速度的关系:由于不能去不同地区做实验,该同学将单摆与光电门传感器安装在一块摩擦不计、足够大的板上,使板倾斜α角度,让摆球在板的平面内做小角度摆动,如图甲所示.利用该装置可以验证单摆的周期和等效重力加速度的关系.若保持摆长不变,则实验中需要测量的物理量有.若从实验中得到所测物理量数据的图线(抛物线的一部分)如图乙所示,若图像中的纵轴表示,则横轴表示的是.11.[10分]如图所示,实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图,虚线是在t2=(t1+0.2) s时刻的波形图.(1)若波速为45 m/s,求质点M在t1时刻的振动方向(阐述判断依据).(2)在t1到t2的时间内,如果M通过的路程为1.4 m,那么波的传播方向怎样?波速为多大?12.[10分]声波遇到平直反射面时,和光的镜面反射一样,也遵循反射定律.某学习小组现探究声波的反射和干涉现象,音箱播放频率f=680 Hz的声音,作为波源S,放在距平直墙壁d=3 m处,离地高度与组内某同学的耳朵离地高度相等,俯视图如图所示.SABC构成矩形,AB距离L=8 m.已知声速v=340 m/s.声波反射时有半波损失,相当于镜像波源振动的步调始终与实际波源相反.该同学在B、C连线上从B点缓慢移动到C点,可听到声音有强弱的变化.不考虑地面的反射.(1)计算B、C连线上共有几处声音加强的点.(2)若气温升高,声速稍有变大,则原来声音加强的点会向哪侧偏移?(回答“左侧”“右侧”或“不偏移”,并说明理由)答案专题八机械振动和机械波考点1 简谐运动规律和图像描述单摆测重力加速度1.A a摆摆动并带动其他3个摆做受迫振动,受迫振动的频率等于驱动力的频率,故其他各摆振动的周期和频率均与a摆相同,B、C错误;受迫振动中,当固有频率等于驱动力频率时,出现共振现象,振幅达到最大,由于a、b的摆长相等,故b摆的固有频率与a摆的相同,b摆发生共振,振幅最大,摆角最大,A正确,D错误.2.ABD医生利用仪器向人体内发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收,测出反射波的频率,与原超声波频率对比,计算就能知道血流的速度,可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变,这是利用了声波的多普勒效应,A正确;海豚有完善的“声呐”系统,通过发射和接收超声波,使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置,B正确;“闻其声而不见其人”是因为声波波长跟一般障碍物的尺寸相比较大,发生了明显的衍射现象,而光波波长跟一般障碍物的尺寸相比非常小,所以通常的情况下看不到光的衍射,C错误;横波中质点不随波迁移,D正确;游泳时耳朵在水中听到的音乐的音调与在岸上听到的是一样的,说明声波从空气传入水中的过程频率不变,不能证明没有发生折射现象,E错误.3.B由题图乙知该时刻质点L向上振动,再结合题图甲,可知该横波沿x轴正方向传播,故选项A错误;结合该横波沿x轴正方向传播,从题图甲可看出,质点N在该时刻向y轴负方向运动,故选项B正确;在横波的传播过程中,质点不沿x轴方向移动,故选项C错误;该时刻质点K与M 的速度与加速度方向都相反,故选项D错误.4.AD质点的振动方向与传播方向垂直,所以该简谐波为横波,A正确;t=5 s时,质点Q第一次处于y轴正方向最大位移处,而周期为1 s,说明再经过5 s,质点Q第六次处于y轴正方向最大位移处,B错误;由题意知,O、P间的距离与波长λ之间满足OP==35 cm,解得λ=28 cm,波速为v==28 cm/s,D正确;在 5 s的时间间隔内,波传播的路程为s=v·5 s=1.40 m,由题意有s=PQ+OP+λ,解得PQ=98 cm,C错误.5.D如图所示,图线中a、b两处,物体处于同一位置,位移为负值,加速度一定相同,但速度方向相反,选项A、C错误;物体的位移增大时,动能减少,势能增加,选项D正确;摆球通过平衡位置时,回复力为零,但合力不为零,选项B错误.6.AC火车过桥时限制速度是为了防止火车与桥发生共振,选项A正确;对于一个受迫振动系统,若驱动力的频率为5 Hz,则系统稳定后的振动频率才为5 Hz,选项B错误;由共振的定义可知,选项C正确;受迫振动系统,驱动力做功,系统的机械能不守恒,选项D错误.7.D根据题述,x=处质点的振动方程y=A cos(t),t=时刻x=处质点的位移y=A cos(×)= A cos()=0,再经微小时间Δt,位移y为正值,可知质点向上运动,根据题述波沿x轴负方向传播,可知t=时刻的波形图正确的是D.8.6.9(2分)96.8(3分)解析:由弧长公式可知l=θR,又结合题意所求的距离近似等于弧长,则d=×2π×80.0 cm=6.98 cm,结合题中保留1位小数和摆动最大角度小于5°可知不能填7.0,应填6.9;由单摆的周期公式T=2π可知,单摆的周期与摆长的平方根成正比,即T∝,又由题意可知旧单摆周期与新单摆周期的比为10:11,则=,解得l'=96.8 cm.9.(1)(2)(n=0,1,2,…)解析:(1)甲球做自由落体运动,有R=g(1分)得t1=(1分)乙球沿圆弧做简谐运动(由于≪R,可认为摆角θ<5°),此运动与一个摆长为R的单摆运动模型相同,故此运动等效摆长为R,因此乙球第1次到达C处所用的时间为t2=T=×2π=(2分)所以=(1分).(2)甲球从离弧形槽最低点h高处自由下落,到达C点所用的时间为t甲=(1分)由于乙球运动具有周期性,所以乙球到达C点所用的时间为t乙=+n=(2n+1)(n=0,1,2,…)(2分)由于甲、乙在C点相遇,故t甲=t乙(1分)联立解得h=(n=0,1,2,…)(1分).考点2 机械波的形成与传播1.B从最大位移处回到平衡位置的最短时间为T=0.14 s,故周期T=0.56 s,波速v==m/s=2.5 m/s,B项正确.2.ADE 在同种介质中传播的两列波的波速相等,A项正确.由波形图可知,两列波的波长不等,由v=λf可知,两列波的频率不相等,B项错误.由波传播过程中“上坡下、下坡上”规律可知,左列波的起振方向向下,右列波的起振方向向上,C项错误.左列波引起x=6 m处质点振动的路程为20 cm;右列波引起x=6 m处质点振动的路程为60 cm,故x=6 m处的质点通过的总路程为80 cm,所以D项正确.当两列波的波谷相遇时,该质点的位移为两列波分别引起的位移的矢量和,振动最强;两列波波速大小相等,在波形图中两波谷对应平衡位置的中点相遇,x0=m=0.25 m,E项正确.3.BD由题图乙可知,质点B在0.1 s时正经过平衡位置沿y轴的负方向运动,结合题图甲可知,该简谐横波沿x轴负方向传播.再经0.05 s即t=0.15 s时,质点B处在波谷位置,加速度最大且方向沿y轴正方向,A错误.经0.05 s的时间质点B的振动形式传到A,则t=0.15 s时,质点A正处在平衡位置沿y轴负方向运动,B正确.再经过0.10 s即t=0.25 s时,质点A正处在平衡位置,即此时的位移为零,C错误.从t=0.1 s到t=0.25 s,即经过个周期该简谐横波沿x轴的负方向传播个波形,由题图甲可知该波的波长为10 cm,则该段时间内简谐横波沿x轴的负方向传播了7.5 cm,D正确.4.AC两列波相向匀速传播,t==0.4 s时两列波相遇,A项正确;由振动图像可知波的周期为0.2 s,所以波的波长λ=vT=2 m,所以当其遇到小于1 m的障碍物时可以发生明显的衍射现象,B 项错误;a、b连线中点到两振源的距离相等,但两振源振动情况恰好相反,所以中点处振动始终减弱,D项错误;由于a、b两振源都只振动了一个周期,a振源的振动形式经0.8 s传到b处,则在t=0.95 s时,由a振源引起的振动在b处位于波谷位置,而b振源引起的振动在b处已经停止,故t=0.95 s时,b处质点的加速度为正向最大,C正确.5.C根据题述和图像可知,波沿x轴正方向传播,质点D的起振方向沿y轴正方向,A错误;由图(a)可知,波长λ=4.0 m,波速v==10 m/s,t=0时刻D点的机械波信号接收器正以2 m/s的速度沿x轴正方向匀速运动,波相对于接收器的速度为v相对=10 m/s-2 m/s=8 m/s,信号接收器1 s 内接收到的波数为2,即信号接收器接收到的该机械波的频率为2 Hz,C正确;t=0.05 s时,波向右传播了x1=0.05×10 m=0.5 m,即此时A的形式传到B,则质点B振动到最大位移处,B错误;机械波传播速度与介质有关,改变振源的振动频率,则形成的机械波在该介质中的波长改变,传播速度不变,D错误.6.D根据图乙振动图像可知,t=0时刻横波b上x=0处的质点振动方向沿y轴负方向,所以横波b沿x轴负方向传播,选项A错误;同一介质中简谐波的传播速度相同,则波速v a=v b==1 m/s,选项C错误;由T b==4 s,t=0.5 s时,y b=-10 cm可知,横波b上x=0处质点的振动方程为y=-10sin(t+) cm,则t=0时刻横波b上x=0处的质点的位移为-5 cm,选项B错误;根据图甲可知横波a的波长λa=2.0 m,横波b的波长λb=4 m,要使x=1.0 m处的质点的位移为20 cm,设所需时间为t,则t时刻两列波波峰叠加,t==(m,n均为自然数),得m=2n(m,n均为自然数),当m=6,n=3时,代入可得t=13.5 s,符合题意,选项D正确.7.CD 由题可知波速v==1 m/s,经6.0 s,两波沿传播方向传播6 m,而M点离左、右两波源距离均为7 m,所以此时M点未振动,A项错误;8.0 s时,两波均经过M点,M点到两波源距离相等,是振动加强点,即振幅为2 cm,仍做简谐运动,B项错误;10.0 s时,两波均经过P点,P点到两波源的路程差为6 m=λ,则10.0 s后P点位移始终为0,C正确;10.5 s时,仅有S1时,Q点位于平衡位置且将要向下振动,仅有S2时,Q质点正在向下振动,故10.5 s时Q的振动方向竖直向下,D正确.8.(1)y=-10sin t(cm)(2)当n=0时,v=6 m/s;当n=1时,v=1.2 m/s解析:(1)由题意可知,质点a振动方程表达式为y=A sin(ωt+φ0)(1分)由图甲可知,质点a振动的周期为T=4 s,A=10 cm,则有ω== rad/s,y=10sin (t+φ0)(1分)当t=1 s时,y=-10 cm,故有sin(+φ0)=-1解得φ0=±π(1分)故质点a的振动方程为y=-10sin t(cm)(1分).(2)由甲、乙两图可知,在t=0时刻,质点a在平衡位置,质点b在波峰,故有Δx=(n+)λ(n=0,1,2,…)(2分)整理并代入数据可得λ== m(n=0,1,2,…)(1分)当n=0时,λ=24 m,波速为v== m/s=6 m/s(1分)当n=1时,λ=4.8 m,波速为v== m/s=1.2 m/s(1分)当n=2时,λ= m<3 m,故n≥2时不符合题意(1分).1.B根据已知条件可判断出,实线波沿x轴正方向传播,虚线波沿x轴负方向传播,则有2vt1=3 m,解得波速v=5 m/s,A错误;由题图可知,两列波的波长均为8 m,故从第一次两波完全重合到第二次两波完全重合,有2vΔt=8 m,解得Δt=0.8 s,故在t2=t1+Δt=1.1 s时,两列波的波形第二次完全重合,B正确;易知t1=0.3 s时,两列波的波峰同时到达x=4.5 m处,故x=4.5 m 处的质点为振动加强点,C错误;在x=2.5 m处,两波的振动位移大小始终相等,方向始终相反,故该质点的位移始终为零,D错误.2.ADE N质点为波峰和波谷相遇点,应为振动减弱点,故其振幅为A=|A1-A2|,M质点为波峰和波峰相遇点,应为振动加强点,其振幅为A=A1+A2,但是M点仍会上下振动,故其位移不会始终为A1+A2,可知M质点的位移不会总是大于N质点的位移,而M质点的振幅总是大于N质点的振幅,选项A、D正确,B、C错误;图中M点为振动加强点,此时位移最大,再过个周期,M点到达平衡位置,位移为零,选项E正确.3.BC根据题意可知,该简谐横波的周期为0.2 s,波长为4 m,所以其波速为20 m/s ,A错误.由题图可知,质点P和Q刚开始振动时的方向都沿y轴正方向,而且质点Q比P晚四分之一周期,所以t=0.2 s时,质点P正好完成了一次全振动,质点Q第一次到达波谷位置,而这一过程中质点P通过的路程为20 cm,B、C正确,D错误.4.BCE由题图(a)知,波长λ=0.4 cm,由题图(b)知,质点振动的周期T=0.4 s,那么波速v==0.01 m/s,故A选项错误;由题图(b)知,计时开始时,A振动方向沿y轴负方向,推得题图(a)中质点A振动方向沿y轴正方向,那么这列波沿x轴负方向传播,故B选项正确;由题图(b)可知,A在这一时刻以后的任意0.2 s内,振动的时间为,又A在半个周期内运动的路程为振幅的2倍,即路程为0.4 m,故C选项正确;由于该波的频率为2.5 Hz,那么与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5 Hz,选项D错误;质点A与质点B相差半个波长,那么质点A与质点B的振动方向总是相反,速度大小总是相等,故E选项正确.5.ADE由题图可知,0.5 s内波传播的最短距离为0.5 m,故最小速度为1.0 m/s,A正确.若波向x轴正方向传播,波速为v= m/s=(1.0+2.4n)m/s(n=0,1,2,…);若波向x轴负方向传播,波速为v= m/s=(1.4+2.4n)m/s(n=0,1,2,…),故B错误.若波向x轴正方向传播,t=0时刻后质点P远离平衡位置运动,质点Q靠近平衡位置运动,故质点P比质点Q后回到平衡位置,C 错误.若波向x轴负方向传播,质点P向平衡位置运动,0.5 s时质点P向上振动,0 s时质点P 向下振动,0.5 s时质点P至少运动了T,所以最短路程为25 cm,D正确.若波向x轴正方向传播,则周期T== s= s(n=0,1,2,…),质点O的振动方程为y=10sin πt(cm)(n=0,1,2,…);若波向x轴负方向传播,则周期T== s= s(n=0,1,2,…),质点O 的振动方程为y=10sin πt(cm)(n=0,1,2,…),故E正确.6.AD从图中看出,此波有疏部和密部,所以此波为纵波,3到11正好为一个波长,λ=8×2 cm=16 cm,选项A正确.波向右传播,由波形平移法可知,8在靠近平衡位置向左运动,10在远离。
2020届高三一轮复习：第14章 第2讲 机械波
解析 机械波的振幅由波源决定，不考虑损耗的情况下，机械波的振幅等 于振源的振幅，A 错误；机械波的传播速度由介质决定，B 正确；物体所 受的静摩擦力的方向由相对运动趋势决定，并非都与运动方向相反．比如 拉着木板，木板带着上面的木块向右加速运动，此时对木块来说，运动方 向和所受静摩擦力都是向右的，C 错误；动摩擦因数由接触面的材料决定， D 错误．
5. (2018·山东临沂模拟)如图所示为声波干涉演示仪的原 理图．两个 U 形管 A 和 B 套在一起，A 管两侧各有一小 孔．声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率___相_同____ 的波．当声波分别通过 A、B 传播到右侧小孔时，若两 列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅 __减__小____；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅__增_大_____．
3. 机械波的分类 (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向________垂_直________，突起部分 叫波峰，凹陷部分叫波谷． (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向____在_一_条__直_线_上____，质点分布密的 部分叫密部，质点分布疏的部分叫疏部．
二、 描述机械波的物理量 1. 波长 λ：两个___相_邻_的___、在振动过程中对平衡位置的位移总是___相_等____ 的质点间的距离叫波长． 在横波中，两个相邻波峰(或波谷)间的距离等于波长； 在纵波中，两个相邻密部(或疏部)间的距离等于波长． 提醒：机械波在一个周期内传播的距离等于一个波长．
现象 而复始的运动现象
复始的运动现象
类别
振动
波动
质点由于某种原因离开平衡 介质中质点受到相邻质点的扰动而随
运动
位置，同时受到指向平衡位置 之运动，并由近及远传播开去，各质
成因
版高考物理(人教版)第一轮总复习课件：第十四章 机械振动、机械波 光和电磁波+14.2
4．波速、波长和频率(周期)的关系： (1)波长 λ：在波动中振动相位总是相同的两个相邻质点间的距 离． (2)频率 f：在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同的， 都等于波源的振动频率． (3)波速 v、波长 λ 和频率 f、周期 T 的关系： 公式：v＝Tλ＝λf.机械波的波速大小由介质本身的性质决定，与 机械波的频率无关．
答案：ACE
3．(2016·新课标全国卷Ⅲ)(多选)由波源 S 形成的简谐横波在均 匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为 20 Hz，波速为 16 m/s. 已知介质中 P、Q 两质点位于波源 S 的两侧，且 P、Q 和 S 的平衡 位置在一条直线上，P、Q 的平衡位置到 S 的平衡位置之间的距离 分别为 15.8 m、14.6 m．P、Q 开始振动后，下列判断正确的是( )
t＝7 s 时，P 点振动了74个周期，所以这时 P 点位置与 t＝34T＝3 s 时 位置相同，即在平衡位置，所以选项 E 正确．
答案：ACE
6．(2018·河北石家庄调研)(多选)如图甲为一列简谐横波在某一 时刻的波形图，图乙为介质中 x＝2 m 处的质点 P 以此时刻为计时 起点的振动图象．下列说法正确的是( )
②振动方向双向性：质点振动方向不确定．
2．求解波的多解问题的一般步骤 (1)根据初末两时刻的波形图确定传播距离与波长的关系通式． (2)根据题设条件判断是唯一解还是多解． (3)根据波速公式 v＝ΔΔxt或 v＝Tλ＝λf 求波速．
多维练透 8．(2018·河北正定模拟)(多选)如图所示，有一列减幅传播的简谐横 波，x＝0 与 x＝75 m 处的 A、B 两个质点的振动图象分别如图中实线与虚 线所示．则这列波的( )
A．P、Q 两质点运动的方向始终相同 B．P、Q 两质点运动的方向始终相反 C．当 S 恰好通过平衡位置时，P、Q 两点也正好通过平衡位置 D．当 S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰 E．当 S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰
高考第一轮复习教案08-机械振动机械波
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（二）过程与方法通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力；通过相关物理量变化规律的学习，培养分析、推理能力。
（三）情感态度价值观运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——弹簧振子，研究弹簧振子在理想条件下的振动。
二、教具：激光笔，平面镜，PPT，展台气垫弹簧振子知识简析一、机械振动1、机械振动：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧做的往复运动．振动的特点:①存在某一中心位置;②往复运动,这是判断物体运动是否是机械振动的条件.产生振动的条件:①振动物体受到回复力作用;②阻尼足够小;2、回复力：振动物体所受到的总是指向平衡位置的合外力．①回复力时刻指向平衡位置;②回复力是按效果命名的, 可由任意性质的力提供．可以是几个力的合力也可以是一个力的分力; ③合外力：指振动方向上的合外力，而不一定是物体受到的合外力．④在平衡位置处：回复力为零，而物体所受合外力不一定为零．如单摆运动，当小球在最低点处，回复力为零，而物体所受的合外力不为零．3、平衡位置：是振动物体受回复力等于零的位置；也是振动停止后，振动物体所在位置；平衡位置通常在振动轨迹的中点。
高考物理专题——机械振动和机械波 光学
一、机械振动和机械波1．简谐运动的图象信息(1)由图象可以得出质点做简谐运动的振幅、周期。
(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移。
(3)可以根据图象确定某时刻质点回复力、加速度和速度的方向。
2．机械波的传播特点(1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。
(2)介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。
(3)波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可能改变，但频率和周期都不会改变。
(4)波经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以v＝λT＝λf。
二、光的折射和全反射对折射率的理解(1)公式：n＝sin θ1 sin θ2(2)折射率由介质本身的性质决定，与入射角的大小无关。
(3)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质，光疏介质不是指密度小的介质。
(4)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。
同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。
(5)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。
(6)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小v＝c n。
三、光的波动性1．三种现象：光的干涉现象、光的衍射现象和光的偏振现象。
2．光的干涉(1)现象：光在重叠区域出现加强或减弱的现象。
(2)产生条件：两束光频率相同、相位差恒定。
(3)典型实验：杨氏双缝实验。
3．光的衍射(1)现象：光绕过障碍物偏离直线传播的现象。
(2)产生条件：障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或更小。
(3)典型实验：单缝衍射、圆孔衍射和不透明圆盘衍射。
四、电磁波1．电磁波是横波：在传播方向上的任一点，E和B随时间做正弦规律变化，E与B彼此垂直且与传播方向垂直。
2．电磁波的传播不需要介质：电磁波在真空中的传播速度与光速相同，即c＝3×108 m/s。
3．电磁波具有波的共性：能产生干涉、衍射等现象。
大学物理复习纲要〔振动和波〕
振 动 学 基 础内容提要一、振动的基本概念1、振动 某物理量随时间变化，如果其数值总在一有限范围内变动，就说该物理量在振动；2、周期振动 如果物理量在振动时，每隔一定的时间间隔其数值就重复一次，称为周期振动；3、机械振动 物体在一定的位置附近作往复运动称为机械振动；4、简谐振动 如果物体振动的位移随时间按余(正)弦函数规律变化，即：()0cos ϕω+=t A x这样振动称为简谐振动；5、周期T 物体进行一次完全振动所需的时间称为周期，单位：秒。
一次完全振动指物体由某一位置出发连续两次经过平衡位置又回到原来的状态。
6、振动频率ν 单位时间内振动的次数，单位：次/秒，称为赫兹〔Ｈz 〕；7、振动圆频率ω 振动频率的π2倍，单位是弧度/秒〔rad /s 〕，即Tππνω22== 8、振幅A 物体离开平衡位置〔0=x 〕的最大位移的绝对值； 9、相位ϕ0ϕωϕ+=t 称为相位或相，单位：弧()rad 。
它是时间的单值增函数，每经历一个周期T ，相位增加π2，完成一次振动； 10、初相位0ϕ 开始计时时刻的相位；11、振动速度v 表示振动物体位移快慢的物理量，即：()⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+-==2cos sin 00πϕωωϕωωt A t A dt dx v 说明速度的相位比位移的相位超前2π； 12、振动加速度a 表示振动物体速度变化快慢的物理量，即：()()πϕωωϕωω++=+-===020222cos cos t A t A dtx d dt dv a加速度的相位比速度的相位超前2π，比位移的相位超前π； 13、初始条件 在0=t 时刻的运动状态〔位移和速度〕称为初始条件，它决定振动的振幅和初位相，即：⎪⎩⎪⎨⎧-======000000sin cos ϕωϕA v v A x x t t 则可求得： ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=00022020x v tg v x A ωϕω二、旋转矢量法简谐振动可以用一旋转矢量在x 轴上的投影来表示。
2023届高考物理一轮复习课件：机械振动 机械波
3
B．振动 A 的相位滞后振动 B 的相位 π
4
5
C．振动 A 的相位滞后振动 B 的相位 π
4
D．两个振动没有位移相等的时刻
+ )cm，x B＝8sin(4π
x
t
4.周期T：①1T走4A。 1T后回到原位置
②T/2走2A。T/2后到达O点对称位置
x.v.a大小相等方向相反
③T/4不一定走A
A
A/2
示，下列说法正确的是(
C)
A．t＝0.6 s时，振子在O点右侧6 cm处
B．振子在t＝0.2 s和t＝1.0 s时的速度相同
C．t＝1.2 s时，振子的加速度方向水平向右
D．t＝1.0 s到t＝1.4 s的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大
考点2
[典例 2]
机械波
一振动片以频率 f 做简谐振动时，固定在振动片上的两根细
平衡位置：mg=kx0
F回=kx1-mg =kx1-kx0
mg
二、简谐运动
ɵ
1.动力学：
T
2.运动学：
3.振幅A：
x
4.周期T：
mg
5.种类：
①弹簧振子 T=2π
②单摆 ɵ<50 T=2π
注意：简谐运动T与振幅无关。受迫振动时=f驱的周期。
驱动力的周期等于简谐运动的固有周期时振幅
最大，即发生共振。
)
C
A．小球振动的固有频率是4 Hz
B．小球做受迫振动时周期一定是4 s
C．圆盘转动周期在4 s附近时，小球振幅显著增大
D．圆盘转动周期在4 s附近时，小球振幅显著减小
3．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A
2025人教版高考物理一轮复习讲义-第八章 第3课时 机械波
2025人教版高考物理一轮复习讲义第八章第3课时机械波目标要求1.知道机械波的形成条件及特点。
2.掌握波速、波长和频率的关系，会分析波的图像。
3.知道波的干涉、衍射现象和多普勒效应，掌握发生干涉和明显衍射的条件。
内容索引考点一 机械波的形成 波的图像考点二 波传播的周期性和多解性问题考点三 波的图像和振动图像的综合应用课时精练考点四 波的干涉、衍射 多普勒效应><考点一机械波的形成 波的图像1.机械波(1)机械波的形成条件①有发生机械振动的。
②有传播，如空气、水等。
(2)传播特点①机械波传播的只是振动的和 ，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波。
②波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向。
波源介质形式能量迁移相同③介质中每个质点都做振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期。
④波源经过一个周期T 完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离。
受迫相同2.波的图像(1)坐标轴：横轴表示各质点的 ，纵轴表示该时刻各质点的 。
(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开 的位移。
(3)图像(如图)平衡位置位移平衡位置3.波长、波速、频率及其关系(1)波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是的两个相邻质点间的距离。
(2)频率f ：等于波源的，由波源决定。
(3)波速v ：波在介质中的传播速度，由本身的性质决定，与波长和频率。
(4)波长、波速和频率(周期)的关系：v ＝ ＝ 。
相同振动频率介质无关λf判断正误1.在机械波传播过程中，介质中的质点沿着波的传播方向移动。
( )2.机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同。
( )3.机械波在一个周期内传播的距离是振幅的4倍。
( )4.波速表示介质中质点振动的快慢。
( )5.波长长的波传播速度较快。
( )√××××例1 (多选)(2024·安徽合肥市第一中学月考)位置坐标x ＝0的波源S 在t ＝0时刻从平衡位置开始向下运动，形成沿x 轴正、负两个方向传播的简谐横波，沿波传播方向上有间距均为1 m 的9个质点，位置坐标如图所示。
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第周三年级物理学科
教学通案
个案设计
§2机械波
教学目标：
1．掌握机械波的产生条件和机械波的传播特点（规律）；
2．掌握描述波的物理量——波速、周期、波长；
3．正确区分振动图象和波动图象，并能运用两个图象解决有关问题
4．知道波的特性：波的叠加、干涉、衍射；了解多普勒效应
教学重点：机械波的传播特点，机械波的三大关系（波长、波速、周期的关系；空间距离和时间的关系；波形图、质点振动方向和波的传播方向间的关系）
②能够发生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。
（3）波的独立传播原理和叠加原理。
独立传播原理：几列波相遇时，能够保持各自的运动状态继续传播，不互相影响。
叠加原理：介质质点的位移、速度、加速度都等于几列波单独转播时引起的位移、速度、加速度的矢量和。
波的独立传播原理和叠加原理并不矛盾。前者是描述波的性质：同时在同一介质中传播的几列波都是独立的。比如一个乐队中各种乐器发出的声波可以在空气中同时向外传播，我们仍然能分清其中各种乐器发出的不同声波。后者是描述介质质点的运动情况：每个介质质点的运动是各列波在该点引起的运动的矢量和。这好比老师给学生留作业：各个老师要留的作业与其他老师无关，是独立的；但每个学生要做的作业却是所有老师留的作业的总和。
在图示时刻，A在波峰，B在波谷，它们振动是加强的，振幅均为两列波的振幅之和，均为10cm，此时的高度差为20cm，所以B选项正确。
A、B、C、E均在振动加强区，且在同一条直线上，由题图可知波是由E处向A处传播，在图示时刻的波形图线如右图所示，由图可知C点向水面运动，所以C选项正确。
波的周期T= /v= 0.5s，经过0.25s，即经过半个周期。在半个周期内，质点的路程为振幅的2倍，所以振动加强点B的路程为20cm，所以D选项正确。
C．a质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的
D．再过T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱
解析：该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，这不难理解。但是d既不是波峰和波峰叠加，又不是波谷和波谷叠加，如何判定其振动强弱？这就要用到充要条件：“到两波源的路程之差是波长的整数倍”时振动最强，从图中可以看出，d是S1、S2连线的中垂线上的一点，到S1、S2的距离相等，所以必然为振动最强点。答案B、C
分类
质点的振动方向和波的传播方向关系
形状
举例
横波
垂直
凹凸相间；有波峰、波谷
绳波等
纵波
在同一条直线上
疏密相间；有密部、疏部
弹簧波、声波等
说明：地震波既有横波，也有纵波。
3．机械波的传播
（1）在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满足公式：v=λf。
（2）介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移。
干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件：
①最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即δ=nλ
②最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍，即
根据以上分析，在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱。
至于“波峰和波峰叠加得到振动加强点”，“波谷和波谷叠加也得到振动加强点”，“波峰和波谷叠加得到振动减弱点”这些都只是充分条件，不是必要条件。
点评：关于波的干涉，要正确理解稳定的干涉图样是表示加强区和减弱区的相对稳定，但加强区和减弱区还是在做振动，加强区里两列波分别引起质点分振动的方向是相同的，减弱区里两列波分别引起质点分振动的方向是相反的，发生变化的是振幅增大和减少的区别，而且波形图沿着波的传播方向在前进。
（2）衍射。
①波绕过障碍物的现象叫做波的衍射。
A．C、E两点都保持静止不动
B．图示时刻A、B两点的竖直高度差为上运动
D．从图示的时刻起经0.25s，B点通过的路程为20cm
解析：由波的干涉知识可知图6中的质点A、B、E的连线处波峰和波峰或波谷和波谷叠加是加强区，过D、F的连线处和过P、Q的连线处波峰和波谷叠加是减弱区。C、E两点是振动的加强点，不可能静止不动。所以选项A是错误的。
教学难点：波的图象及相关应用
教学方法：讲练结合
教学过程：
一、机械波
1．机械波的产生条件：①波源（机械振动）②传播振动的介质（相邻质点间存在相互作用力）。
2．机械波的分类：机械波可分为横波和纵波两种。
（1）质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。
（2）质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。
5．机械波的反射、折射、干涉、衍射
一切波都能发生反射、折射、干涉、衍射。特别是干涉、衍射，是波特有的性质。
（1）干涉产生干涉的必要条件是：两列波源的频率必须相同。
需要说明的是：以上是发生干涉的必要条件，而不是充分条件。要发生干涉还要求两列波的振动方向相同（要上下振动就都是上下振动，要左右振动就都是左右振动），还要求相差恒定。我们经常列举的干涉都是相差为零的，也就是同向的。如果两个波源是振动是反向的，那么在干涉区域内振动加强和减弱的位置就正好颠倒过来了。
【例1】如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有
A．该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱
B．该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强
（3）机械波转播的是振动形式、能量和信息。
（4）机械波的频率由波源决定，而传播速度由介质决定。
4．机械波的传播特点（规律）：
（1）前带后，后跟前，运动状态向后传。即：各质点都做受迫振动，起振方向由波源来决定；且其振动频率（周期）都等于波源的振动频率（周期），但离波源越远的质点振动越滞后。
（2）机械波传播的是波源的振动形式和波源提供的能量，而不是质点。
点评：描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移。每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的，但振幅是保持不变的，所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷，振动始终是最强的。
【例2】如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5 cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m。C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（）