2020金版教程高中物理选修3-4第十二章 第1节
最新人教版高中物理选修3-4第十二章《惠更斯原理》
6.惠更斯原理1．知道波传播到两种介质交界面时，会发生反射和折射。
2．掌握惠更斯原理，应用惠更斯原理解释波的反射和折射现象。
3．了解波面和波线的概念。
大海里的波浪从深处传到岸边，到达岸边的波纹几乎都是与海岸线平行的，为什么呢？提示：水面波的传播速度与水的深度有关系，在深水区里的水面波的传播速度大，浅水区的水面波的传播速度小，海浪从深海到达接近海岸的区域时，如果波与海岸线不平行，则接近岸的波就在浅水区，其波速较小，于是渐渐被离岸较远的波赶上。
等到整列波浪的深度相等时，就以一致的波速拍岸，故波浪最后总是与海岸线平行。
1．波面和波线(1)如图所示，任何________相同的点都组成一个圆，这些圆叫做____。
与波面____的线叫做____，代表了波的________。
(2)球面波：由空间一点发出的波，它的波面是以____为球心的一个个____，波线就是这些球面的____。
(3)平面波：波面是____的波。
水波只在水面传播，它属于______。
2．惠更斯原理(1)内容：介质中任一波面上的各点，都可以看成发射子波的____，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的______就是新的波面。
(2)作用：如果知道某时刻一列波的某个____的位置，还知道____，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个波面的位置，从而可确定波的________。
3．波的反射波遇到介质面会返回来继续传播的现象就是波的反射现象。
4．波的折射波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的________通常会发生改变的现象就是波的折射现象。
答案：1．(1)振动状态波面垂直波线传播方向(2)波源球面半径(3)平面平面波2．(1)波源包络面(2)波面波速传播方向4．传播方向一、惠更斯原理1．内容：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面。
2．用惠更斯原理解释波的传播在Δt时间内，子波传播的距离为r＝vΔt，而子波形成的新的波面相对于原波面传播的距离s＝vΔt，表示波向前传播了vΔt的距离，如图所示。
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3 波长、频率和波速
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4 波的衍射和干涉
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5 多普勒效应
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6 惠更斯原理
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第十三章 光
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1 波的形成和传播
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2 波的图象
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5 外力作用下的振动
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第十二章 机械波
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3 光的干涉
2020人教版高三物理选修3-4(理科 生)电子课本课件【全册】Leabharlann 4 实验：用双缝干涉测量光的 波长
2 简谐运动的描述
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3 简谐运动的回复力和能量
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4 单摆
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0002页 0133页 0175页 0267页 0310页 0399页 0470页 0554页 0657页 0733页 0778页 0809页 0881页 0910页 1053页 1069页 1129页
教程1高中物理选修34课件：第十二章 机械波
金版教程 ·人教版物理 ·选修3-4
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课堂合作探究 易错警示培优
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第十二章 第5节 第27页
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理解多普勒效应的三个误区
[示例] 观察者不动，波源迎面而来时( )
第十二章 第5节 第18页
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例1 公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡
查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率
的电磁波，结果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收
到的电磁波频率比发出时低。
第十二章 第5节 第6页
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三、多普勒效应的应用 1．测车辆速度：交警向行进中的车辆发射频率已知 的超声 波，同时测量 反射波 的频率，根据反射波频率 变化的多少，就
能知道车辆的速度。
2．测星球速度：测量星球上某些元素发出的光波的频率 。 然后与地球上这些元素 静止 时发光的频率对照，可得星球的速
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观察者接收到的频率的判断 (1)声音的音调取决于频率，频率高则音调高，频率低则音 调低。 (2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率大于 波源频率，音调变高；反之，观察者接收到的频率小于波源频 率，音调变低。
第十二章 机械能振动和机械波12-1(新课标复习资料)
第十二章
机械振动和机械波
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
一、简谐运动的重要特征 1．受力特征：简谐运动的回复力满足F＝－kx，位 移x与回复力的方向相反．由牛顿第二定律知，加速度a 与位移大小成正比，方向相反．
随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
2．运动特征：当物体靠近平衡位置时，a、F、x都 减小，v增大；当物体远离平衡位置时，a、F、x都增 大，v减小．
考 技 案 例 导 析
仅受回复力 由系统本身性
周期性驱动力 周期性驱动力作 作用 由驱动力的周 期或频率决 定，即T＝T驱 或f＝f驱 T驱＝T固或f驱＝f固 用
限 时 规 范 特 训
易 错 易 混 分 析
振动周期 质决定，即固 或频率 有周期或固有 频率
选修3-4
第十二章
机械振动和机械波
金版教程
考 技 案 例 导 析
特点
(1)忽略摩擦力，弹簧 对小球的弹力提供回 复力 (2)弹簧的质量可忽略
随 堂 针 对 训 练
易 错 易 混 分 析
公式
回复力F＝－kx
限 时 规 范 特 训
选修3-4
第十二章
机械振动和机械波
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基 础 知 识 梳 理
高三物理
2.简谐运动的表达式 (1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复 力与位移的方向相反． (2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振 幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动 的相位，φ叫做初相．
高三物理
第1单元 机械振动
选修3-4
第十二章
机械振动和机械波
金版教程
基 础 知 识 梳 理
人教版高中物理选修3-4课件12-1
学习·探究区
(2)由乙图可知，t＝
3T 4
时，质点8正在向下振动，质点12
正向上振动，质点16未振动.
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学习·探究区 (3)由图丙可知，t＝T时，质点8、12正在向下振动，质点 16正向上振动.
答案 见解析
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学习·探究区
二、横波和纵波 [问题设计]
2011年3月日本东北部海域发生里氏9．0级强震，其引发 的海啸加上核泄漏事故给日本带来巨大的损失.通过视频 咱们可以观察到地震发生时，地面会产生前后或左右晃 动，也会产生竖直方向的振动，你知道这是为什么吗？ 答案 地震波有纵波和横波，不同的波引起地面的振动 是不同.
学习·探究区
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四、振动和波动的区别
【例4】 关于振动和波的关系，下列说法中正确的是Biblioteka A．振动是波的成因，波是振动的传播
()
B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合 起来呈现的运动现象
C．波的传播速度就是质点振动的速度
D．波源停止振动时，波立即停止传播
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学习·探究区
知识·储备区
5．机械波可分为横波和纵波两类
定义
标识性物理量 实物波形
本学案栏目开关
横 波
质点的振动方向与 波的传播方向互相 的垂波直
①波峰：凸起的 最高处
②波谷：凹下的 最低处
纵 波
质点的振动方向与 波的传播方向在 上同的一波直线
①密部：质点分 布的最位密置 ②疏部：质点分 布的最位疏置
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高中物理课件
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学案 1 波的形成和传播
高中物理新课标选修3-4课件 第12章 机械波 12.6
2.说明： (1)频率f由波源决定，故无论是反射波的频率还是折射波的频率 都与入射波的频率，即与波源的振动频率相同． (2)波速v由介质决定，因反射波与入射波在同一介质中传播，故 波速不变，而折射波与入射波在不同介质中传播，所以波速变化． (3)据v＝λf知，波长λ与v及f有关，即与介质和波源有关，反射波 与入射波在同一介质中波速相同，频率相同，故波长相同．折射波与 入射波在不同介质中传播，v不同，f相同，故λ不同．
2．波的分类 (1)球面波：波面是球面的波．如空气中的声波． (2)平面波：波面是平面的波．如水波．
二、惠更斯原理 1．内容：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波 源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向上的包络面就是新的波 面． 2．解释现象的过程：如果知道某时刻一列波的某个波面的位 置，还知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个波面的位 置，从而可确定波的传播方向．
1 新情境· 激趣引航 第一次听到隐形飞机的人一定会认为，隐形飞机就是让我们看不 见的飞机，其实不然，隐形飞机只是不能让雷达发现．如何不被雷达 发现？这得从其技术原理说起．雷达的测量方法是先发出高频电磁 波，当有物体存在时，物体会把这个电磁波反射回去．雷达设有接收 装置，再根据物体的回波就可以发现物体．在飞机研制过程中设法降 低雷达的可探测性，使之不易被敌方的雷达等防空探测器早期发现， 从而实施拦截、跟踪和攻击．
如图，以O为球心的球面波在时刻t的波面为γ，按照惠更斯原 理，γ面上每个点都是子波的波源．设各个方向的波速都是v，在Δt时 间之后各子波的波面如图中虚线所示，虚线圆的半径是vΔt，γ′是这 些子波波面的包络面，它就是原来球面波的波面γ在时间Δt后的新位 置．可以看出，新的波面仍是一个球面，它与原来球面的半径之差为 vΔt，表示波向前传播了vΔt的距离．
高中物理人教版选修3-4课件：12
特别警示可用“极端假设”的方法设想当自己随同某一个波峰一 起远离波源,你将接收不到波,此时你接收到的频率变为零。可以 用这种方法想象观察者远离波源时,接收到的波的频率减小的道理, 以理解多普勒效应。
提示:这是因为发生了多普勒效应,你感受到声音频率发生了变 化。
-3-
5.多普勒效应
目标导航
Z Z D 知识梳理 HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
典例透析
IANLITOUXI
2.多普勒效应的规律 (1)波源和观察者无相对运动时,观察者接收到的频率等于波源的 频率; (2)当波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的频率大于波源的 频率; (3)当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率小于波源的 频率。(均选填“大于”“等于”或“小于”)-12-Leabharlann 5.多普勒效应 类型一 类型二
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Z Z D 知识梳理 HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
典例透析
IANLITOUXI
解析:凡是波都具有多普勒效应,因此利用光波的多普勒效应便 可测定遥远星体相对地球远离的速度,故选项A正确。被反射的电 磁波,相当于一个运动的物体发出的电磁波,其频率发生变化,通过 计算可以求出运动物体的速度,故选项B正确。对于C选项,铁路工 人是根据振动的强弱而对列车的运动情况做出判断的,故选项C不 正确。炮弹飞行,与空气摩擦产生声波,人耳接收到的频率与炮弹 的相对运动方向有关,故选项D正确。
人教版物理选修3-4第12章 第1节
播而形成的，是自然界中一种普遍的运动形式。本章通过波的形成、波的描
述、波的图象、波的传播规律、波的反射、折射、干涉、衍射等现象来学习波
的基础知识，了解波的特性，为以后学习打下扎实的基础。
物
理 选
波动是以振动为基础的一种运动形式，它研究的是波的传播方向上参与波
修
动的一系列质点的运动规律。因此机械波的形成就构成了本章的难点，而形象
人
教 版
的描绘机械波传播的波的图象是本章的重点。
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3-4 ·
第十二章 机械波
〔学 法 指 导〕
1．机械波的概念比较抽象，机械波的形成过程不易想象，因此要多做一些
实验，通过实验来理解本章的有关知识。
2．通过对比深化对机械波的认识。由于波动是以振动为基础的一种运动，
所以运用波动与振动对比，波的图象与振动图象对比，有助于我们全面理解机
波，而且由地壳传播时纵波速度大于横波速度。在地震时，当地居民感受的振
动应该是怎样的？
答案：当地居民首先会感到上下颠簸，后来又会感到在水平方向上左右摇
动。
解析：由纵波的传播特点：传播方向与质点的振动方向在同一直线上，并
且因为纵波传播得快，所以居民首先会感到上下颠簸。由横波的传播特点：波
物
理 选
的传播方向与振动方向垂直，且传播的速度较小，所以横波传来得晚，因此后
5．关于波的衍射、干涉、多普勒效应的学习，要多结合生活实例，注意理 论联系实际。
物 理 选 修 人 教 版
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3-4 ·
第十二章 机械波
第一节 波的形成和传播
物 理 选 修 人 教 版
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第十二章 机械波
※ 了解波的形成和传播 ※ 知道横波和纵波、波峰和波谷、密部和疏部 ※ 知道机械波传播的是振动的形式、能量和信息
物理选修3 4第十二章第1讲
分析： 数码相机是一种利用电子传感器把光学影像转换成 电子数据的照相机，不是利用光的全反射原理，（ 1）错 误；单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，频率不 变，波长变短，（ 2）错误；彩虹是因为阳光在水滴中折射 形成的，（ 3）错误；折射率的大小由介质本身和光的频率 共同决定，与入射角、折射角的大小无关，（ 4）错误；
圆界面的法线是 过圆心的直线， 经过两次折射后 向圆心偏折
类别 平行玻璃砖 项目
三棱镜 圆柱体（球）
应用
测定玻璃的折 射率
全反射棱镜， 改变光的传播 方向
改变光的传 播方向
(4) 应用近似法求解视深
一般瞳孔的线度 d=2～3 mm，因此i和r都非常小，如图所示，
则sini≈tani= a，sinr≈tanr= a 。
光密介质和光疏介质是相对而言的，同一种介质，相对 于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介 质，（ 5）错误；用分光镜观测光谱是利用不同色光折射 率不同从而产生色散现象，（ 6）正确；光导纤维传输信 号是利用光的全反射现象，（ 7）错误。
考点 1 折射定律的理解和应用
解题
【考点解读】
技巧
（1）折射定律描述折射现象中同一平面“三线与两角”的关
系，由 n ? sini 可知，入射角 i越大，折射角 r也越大，光线偏
sinr
折程度也越大。
(2)几何光学问题的解答思路： ①几何光路作图 a.定入射光线、入射点。 b.找界面、作法线 (若界面为曲面找其切面 )。 c.画入射角、折射角 (光线)。 ②根据折射定律、几何关系列式运算。
第十二章 光 学 第1讲 光的折射、全反射
知识点 1 光的折射定律 Ⅱ 1.折射现象：光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方 向_改__变__ 的现象。 2.折射定律
(人教版)高中物理选修3-4(同步课件)第十二章 机械波 12.5
练 随堂演练
相对位置
图示
②波源 S 不动，
观察者 A 运动，由
A→B 或 A→C，如
图所示
结论 若靠近波源，由 A→B，
则 f 波源＜f 观察者，音调变高； 若远离波源，由 A→C 则 f 波源＞f 观察者，音调变低
物理 选修3-4
第十二章 机械波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
③观察者 A 不动，波 源 S 运动，由 S→S2， 如图所示
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
三、多普勒效应的应用
1．测车辆速度：交警向行进中的车辆发射_频__率___已__知___的超 声波，同时测量_反__射__波___的频率，根据反射波频率_变__化__的__多___少__
就能知道车辆的速度．
2．测星球速度：测量星球上某些元素发出的光波的_频__率__．然 后与地球上这些元素__静__止__时发光的频率对照，可得星球的速度．
答案：(1)偏高 偏低 (2)偏高 不变 (3)不变
物理 选修3-4
第十二章 机械波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
发生多普勒效应的几种情况
相对位置
图示
结论
①波源 S 和观察者 A 相对介质不动，如 图所示
f 波源＝f ， 观察者 音调不变
物理 选修3-4
第十二章 机械波
学 基础导学
讲 要点例析
第十二章 机械波
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
2．下列说法中正确的是( ) A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了 B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化 C．多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的 D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的
高中物理,选修3---4,第十二章机械波,全章课件汇总
几点说明： （1）同一波在不同介质中传播时周期（或 频率）保持不变。 （2）每经历一个周期，波向前传播一个波 长的距离。 （3）每经历一个周期，原有的波形图不发 生变化。 3、波速：波的振动形式（以波峰或波谷标志）在 介质中的推进速度，用 V 表示 V T 或 V f 注意：波的速度只取决于介质
(2)条件：机械振动和介质
例1:日常生活中,发现皮球掉入池 塘中,能否通过往池塘丢入石块,
借助石块激起的水波将球冲到岸
边吗?
例2、关于波下列说法正确的是： Ａ.质点振动方向总是垂直于波传播的 方向 Ｂ.波在传播的过程中，沿波的传播方 向上的介质质点依次做受迫振动 Ｃ.物体做机械振动，一定产生机械波 Ｄ.如果振源停止振动，在介质中传播 的振动也立即停止。
介质可以看成是由大量的质点构 成的，两相邻的质点之间都有相互 的作用力，介质上的某一质点在波 源的作用下发生振动时，就会带动 与它相邻的质点振动，这些质点的 振动又会带动各自周围的质点发生 振动，这样振动就在介质中由近及 远的传播形成机械波。
2．机械波的特点： (1)沿波的传播方向，介质中各质点由 波源开始由近及远的依次开始振动，靠 近波源的质点超前于远离波源的质点； (2)振动各质点只在各自的平衡位置附 近做往复运动，而质点本身并不随波的 传播而迁移。 (3)实质：机械波通过向外传播机械振 动的形式向外传递能量和信息。
选修3—4 第十二章 机械波
§12.2
波的图象
复习提问：
1、机械波的形成条件是什么？ 2、机械波的成因是什么？ 3、振动图像成因是什么？
机械波是机械振动或能量在介质里的传播过 程，从波源开始，随着波的传播，介质中的 质点先后开始振动起来，虽然这些质点只在 平衡位置附近做重复波源的振动。但由于它 们振动步调不一致，所以在某一时刻介质中 各质点对平衡位置的位移各不相同。
2021-高中物理人教版选修3-4课件：第十二章
01题型1ꢀ机械波的形成1．[河北邢台一中2019高二下月考]关于机械波的形成，下列说法中正确的是(ꢀBꢀ)A．物体做机械振动，一定产生机械波B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C．参与振动的质点各自的频率不同D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递解析根据机械波产生与传播的条件，可知有机械振动及传播介质，才能形成机械波，故A错误；同一列波中，任何一个振动的质点都是一个波源，带动它周围的质点振动，将振动传播开来，所以后一质点总是落后，但振动频率相同，故B正确，C错误；形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近做往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递获得的，故D错误．2．(多选)关于机械振动和机械波，以下说法正确的是(ꢀAꢀC)A．随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动B．随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去C．传播波的过程中相邻各质点间必有相互作用力D．某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点必沿竖直方向上下振动解析随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近往复振动，不随波迁移，故A正确，B错误；振源的振动使质点一个被另一个带动，且与振源振动形式相同，同时后一个质点总滞后前一个质点，可知各质点间有力的作用，故C正确；某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点的振动方向与波的传播方向垂直，但不一定沿竖直方向，故D错误．题型2ꢀ振动和波动的关系3．(多选)振动周期为T，振幅为A，位于x＝0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动．该波源产生的一列简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P，下列关于质点P振动的说法正确的是( ꢀꢀ)ABA．振幅一定为AB．周期一定为TC．速度的最大值一定为vD．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离解析波传播过程中，各振动质点的振动周期、振幅均相同，则知质点P振动的振幅一定为A，周期一定为T，但质点P的振动速度与波传播的速度无关，速度的最大值不一定是v，故A、B正确，C错误；质点P的起振方向和波源起振方向相同，一定沿y轴正向，与P离波源的距离无关，故D错误．4．[河北正定中学2019高二下月考]已知一列在弹性绳上传播的简谐横波在某一时刻的波形，则下列说法错误的是(ꢀDꢀ)A．只要绳上一点(速度不为零的点)的振动速度方向已知，就能确定波的传播方向B．只要波的传播方向已知，就能确定此时绳上任一点(速度不为零的点)振动的速度方向C．波的周期等于绳上每一点的振动周期D．波在传播过程中，绳上的各质点将以波的传播速度沿着波形运动解析只要绳上一点(速度不为零的点)的振动速度方向已知，根据“上下坡法”，就可确定波的传播方向，故A正确；波的传播方向已知，根据“上下坡法”，就可确定此时绳上任一点(速度不为零的点)振动的速度方向，故B正确；波已形成时，当质点完成一个全振动，则波向前传播一个周期，故C正确；机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故D错误．5．如图所示，甲图为一沿x轴负向传播的简谐波在t＝0时刻的波形图，a、b、c、d是这列波上的四个质点．则振动图象如乙图所示的质点是(ꢀDꢀ)A．aB．bC．cD．d解析由振动图象读出质点在t＝0时刻的位置和速度方向，再从波动图象中找出与之情况对应的质点．由题图乙可知质点在t＝0时从平衡位置向上振动，由波沿x轴负方向传播可知b点正向下振动，d点正向上振动，故D正确．6．[辽宁省实验中学、大连八中等部分重点中学协作体2018高三模拟]手持较长软绳的一端O点、以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波并沿水平方向传播，如图所示．绳上有另一质点P(P点未画出)，且O、P的平衡位置间距为L.t＝0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上．下列判断正确的是(ꢀꢀ)DA．该简谐波是纵波B．该简谐波的最大波长为2LC．t＝时，P质点的速度为零，回复力为零D．t＝时，P质点的加速度方向竖直向上解析由题意可知，质点P在竖直方向振动，波沿水平方向传播，则该波为横波，选项A错误；由题意可得L＝nλ＋(n＝0，1，2，…)，则(n＝0，1，2，…)，当n＝0时，波长最大，则最大波长为4L，选项B错误；时，P质点到达波峰位置，此时P的速度为零，回复力最大，选项C错误；时，P质点到达波谷位置，此时P的加速度方向竖直向上，选项D正确．易错点ꢀn个波峰之间有几个完整的波形易分析错7．[北京市一零一中学2019高二下期中](多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第6个波峰通过身下的时间间隔为15 s．下列说法正确的是( ꢀB Dꢀ)A．该水面波的频率为3 Hz B．该水面波的波长为5.4 mC．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移解析由、和得，水面波的频率为，波长为5.4 m，A错误，B正确；由机械波的传播规律可知，介质传播的是振源的振动形式和能量，介质中的质点本身只重复振源的振动，并不随波运动，C错误，D正确．易错分析本题第一个易错之处为频率的计算，第1个波峰到第6个波峰之间应该有(6－1)个完整的波形，即，而．本错之处为机械波在传播过程中传播的是能量和振动形式，各个质点不会随波迁移．02题型1ꢀ波的图象及其画法1．[河北邢台二中2019高二下月考]一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0 s时波形如图所示，已知波源振动的周期为0.4 s，则t＝0.1 s时正确的波形是图中的(ꢀꢀ)C解析 A.B. C. D.确定一段时间后的波形图，有两种典型方法．(1)平移法：先算出经Δt时间波传播的距离Δx＝vΔt，再把波形沿波的传播方向平移Δx即可．因为波动图象的重复性，若知波长λ，则波形平移nλ时波形不变，当Δx＝nλ＋x时，可采取去整nλ留零x的方法，只需平移x即可．(2)特殊点法：(若知周期T则更简单)在波形上找两特殊点，如过平衡位置的点和与它相邻的峰(谷)点，先确定这两点的振动方向，再看Δt＝nT＋t，由于经nT波形不变，所以也采取去整nT留零t的方法，分别找出两特殊点经t后的位置，然后按正弦规律画出新波形．本题波形向右平移个波长，故选C.2．[北京市房山区2019高二练习]振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t＝0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图象是(ꢀBꢀ)A. B. C. D.解析由题图可知，t＝0时刻P点处于平衡位置，各质点的振动都是由靠近振源的质点带动的，则由离P点较近且靠近振源的质点的位置即可判断出P点的起振方向，则P点开始时应向下方起振，故可知振动图象为B.题型2ꢀ从波的图象判断各质点的振动情况3．(多选)一列横波沿水平方向传播，某一时刻的波形如图所示，则图中a、b、c、d四个质点在此时刻具有相同运动方向的是(ꢀꢀ)BCB．a和dC．b和c D．bA．a和c和d解析若波向右传播，则a、d质点振动方向向上，b、c质点振动方向向下；若波向左传播，则a、d质点振动方向向下，b、c质点振动方向向上，故B、C正确．4．[四川宜宾叙州一中2019高二下月考]一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c 为介质中三个点，该时刻a点正向上运动．由此可知(ꢀCꢀ)A．该波沿x轴负方向传播B．该时刻c点的加速度正在减小C．该时刻以后，b点比c点先到达平衡位置D．该时刻b点的速率比c点的速率大解析图示时刻a点向上振动，根据“峰前质点上振”，可知波沿x轴正方向传播，故A错误；c点正向波谷运动，位移变大，回复力大小变大，则加速度增大，故B错误；根据“峰前质点上振”，波沿x轴正方向传播，可知b比c先到达平衡位置，故C正确；图象所示时刻b距离平衡位置比c点远，在该时刻b 点比c点的速率小，故D错误．故选C.5．简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点．若波沿x轴的正方向传播，下列说法正确的是(ꢀꢀ)CA．质点P此时刻的速度沿x轴的正方向B．质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向C．再过半个周期时，质点P的位移为负值D．经过一个周期，质点P通过的路程为2A解析波沿x轴正方向传播，质点P的速度沿y轴正方向，加速度指向平衡位置，即沿y轴负方向，A、B错误；再过半个周期时，质点P位于平衡位置下方，此时位移为负值，C正确；经过一个周期，质点P通过的路程为4A，D错误．6．[上海市虹口区北虹中学2019高二下期中]一列横波在某一时刻的波形图如图所示，已知波沿x轴向左传播，则下列叙述正确的是(ꢀCꢀ)A．经过一定时间，E点将运动到C点处B．M点和P点的振动完全同步调C．P点比M点先到达最低位置D．B、D两点的加速度相同解析波传播过程中质点不会随波迁移，故A错误；M点和P点只是目前偏离平衡位置的距离一致，它们间距不是波长的整数倍，振动情况不同步，故B错误；波向左传播，因此P点运动方向沿y轴负方向，M点运动方向沿y轴正方向，则P点比M点先到达最低位置，故C正确；回复力始终指向平衡位置，B、D两点的加速度大小相等，方向相反，故D错误．7．(多选)如图是一列沿x轴向右传播的横波在某个时刻的波形图线，由图线可知(ꢀꢀ)ABCA．质点a此时的速度是零B．质点b此时向y轴正方向运动C．质点c的加速度为正D．质点d的振幅小于2 cm解析质点a此时处于波峰位置，它的速度为零，故A正确；质点b此时位于平衡位置，根据波向右传播，可知质点b向y轴正方向运动，故B正确；质点c此时处于波谷位置，则回复力指向y轴正方向，即加速度为正，故C正确；所有质点的振幅均为2 cm，故D错误．题型3ꢀ波的图象和振动图象的关系8．[河南南阳2019高二下月考](多选)取向上为质点振动的正方向，得到如图甲、乙所示的两个图象，则图象上A、B两点的运动方向是( ꢀA Cꢀ)A．A点向下B．A点向上C．B点向下D．B点向上解析题图甲表示的是波的图象，由于波沿x轴负方向传播，所以图中质点A的振动方向向下，选项A正确、B错误；题图乙表示的是质点的振动图象，因为下一时刻位移为负值，故B质点向下运动，选项C正确、D错误．9．[河北唐山一中2019高三下冲刺]一列简谐横波，在t＝1 s时刻的波形如图甲所示，图乙为波中质点P1的振动图象，则根据甲、乙两图判断不正确的是(ꢀꢀ)AA．此时刻，P2质点在平衡位置向下振动B．该波沿x轴负方向传播C．从t＝0时刻起经过时间Δt＝3 s，质点P1通过路程为6 cmD．t＝2 s时，P2的位移为2 cm解析判定波的传播方向可根据“上下坡法则”，即沿波的传播方向看，“上坡”的点向下振动，“下坡”的点向上振动，简称为“上坡下，下坡上”．t＝1 s时由题图乙可知，P1向下振动，根据“上下坡法则”可判定该波沿x轴负方向传播，则该时刻P2向上振动，经t =1 s到达波峰，A错误，B正确；t＝2 s时，P2的位移为2 cm，D正确；t＝0时刻起经过Δt＝3 s＝，经质点P1通过的路程为一个振幅，通过的路程为3A＝6 cm，C正确．故选A.10．[辽宁沈阳东北育才学校2019高二下期中](多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点，t＝0.6 s时波恰好传到e点，波形如图中虚线所示，a、b、c、d、e是介质中的质点，下列说法中正确的是(AꢀB Dꢀ)A．当t＝0.5 s时质点b和质点c的位移相等B．当t＝0.6 s时质点a的位移为cmC．质点c在0～0.6 s时间内沿x轴正方向移动了3 mD．质点d在0～0.6 s时间内通过的路程为20 cm解析由题意可得该波向右传播，质点起振的方向向上，波长是4 m，0.6 s的时间内传播的距离是λ，所以波的周期rad/s，波速t＝0时，质点b在波峰，质点c在平衡位置向上振动，故可得t＝0.5 s时，质点b的位移质点c的位移，，故质点b、c的位移相等，故A正确；质点a的初相为，振动方程为时间内只是在平衡位置上下振动，没有沿x轴正方向移动，故C错误；由题图可知，质点d在0～0.6 s内先向上运动到达最高点后又返回平衡位置，在这段时间内通过的路程是2倍的振幅，为20 cm，故D正确．第2节波的图象刷易错易错点ꢀ不会对波形图进行平移11．图甲是一列简谐横波在t＝1.25 s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的质点晚0.5 s起振．则图乙所示振动图象对应的质点可能位于(ꢀꢀ)DA．a、b之间B．b、c之间C．c、d之间D．d、e之间解析因为c位置的质点比a位置的质点晚0.5 s起振，所以波向右传播，周期是1 s，在t＝1.25 s时的波形图也就是在t＝T＋T时的波形图，因此在t＝T时的波形图就是题图甲中波形左移四分之一波长后的部分，如图所示．与题图乙对照，可知对应的质点可能位于O、a之间或d、e之间，故D正确．易错分析画某段时间后的波形图，不是把波形图直接按照前面的波形图往后延线，而是把波形图平移，如本题．03题型1ꢀ波长、频率与波速的关系1．[上海市金山中学2018高二下期中]如图所示的一列绳波，当手振动的频率增加时，它的传播速度及其波长(ꢀꢀ)AA．速度不变，波长减小B．速度不变，波长增大C．速度减小，波长变大D．速度增大，波长不变解析绳波一直在绳中传播，介质不变，传播速度保持不变．当手振动的频率增加时，根据波速公式v＝λf分析得知，波长减小，故A正确．2．[河南辉县一中2018高二下月考]关于波速公式v＝λf，下列说法正确的是(ꢀBꢀ)A．v是质点在振动方向的速度B．对同一机械波来说，通过不同的介质时，频率f不变C．一列机械波通过不同介质时，波长λ和频率f都会发生变化D．波长2 m的声音的传播速度比波长1 m的声音的传播速度大一倍解析波速公式v＝λf中的v是波在介质中的传播速度，与质点的振动速度不同，故A项错误；对同一机械波来说，通过不同的介质时，频率f不变，故B项正确；一列机械波通过不同介质时，频率f不变，波长λ会发生变化，故C项错误；不同波长的声音在同一介质中传播时速度相同，故D项错误．3．[河北石家庄二中2019高二下月考](多选)下列关于波长的叙述正确的是(ꢀꢀ)BCDA．一个周期内，介质中的质点通过的路程B．一个周期内，沿波的传播方向上振动在介质中传播的距离等于一个波长C．在波的传播方向上，两个相邻的振动状态总是相同的质点间的距离等于波长D．纵波中，两个密部(或疏部)间的距离一定为波长的正整数倍解析在一个周期内介质的质点通过的路程等于四倍的振幅，与波长无关，故A错误；波传播一个周期，介质中质点完成一次全振动，振动在介质中传播的距离恰好等于一个波长，故B正确；波长等于在波的传播方向上任意两个相邻的振动状态完全相同的两质点间距，C正确；横波的波长是相邻两个波峰(或波谷)间的距离，纵波的波长是相邻的两个密部中央(或疏部中央)间的距离，两个振动情况始终完全相同的不相邻质点，之间的距离是波长的正整数倍，D正确．4．[北京市西城区2019高三下统测](多选)如图是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动各个质点依次振动，把振动从绳的左端传到右端，各质点间距离均为l.当t＝时，质点9刚要开始运动．下列说法正确的是(ꢀꢀ)BDA．t＝时，质点9开始向下运动B．t＝时，质点5开始向上运动C．该波的波长为8l，波速为D．每个质点的振动频率均相同解析由题图可知，质点1为波源，波向右传播，t＝时，质点9开始向上振动，故A错误；当t＝时，质点5刚好在平衡位置且开始向上振动，故B正确；机械波的波长λ＝16l，波速v＝，故C错误；波源开始振动后，介质中的其他质点就以波源的频率做受迫振动，波源的频率等于质点的振动频率，故D正确．题型2ꢀ波的多解问题5．[北京市丰台区2019高三二模](多选)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播．某时刻波上质点P正通过平衡位置，经过一段时间，波向前传播了距离d，P点恰好到达波谷，则该横波的波长为(ꢀADꢀ)解析6．[河南新郑二中2019高二下月考]如图所示，一列简谐波向右传播，波速为v，沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t后Q质点第一次运动到波谷，则用v和L表示t的可能值是(ꢀꢀ)DA．1个B．2个C．3个D．4个解析(a)(b)(c)(d)易错点ꢀ波的传播具有多解性，必须考虑全面7．一列简谐横波沿x轴传播，在t＝0和t＝0.05 s时，其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示，12求：(1)这列波可能具有的波速；(2)当波速为280 m/s时，判断波的传播方向；以此波速传播时，x＝8 m处的质点P从图中平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少．(结果保留两位有效数字)（1）见解析(40＋160n)m/s(n＝0，1，2，…)．或(120＋160n)m/s(n＝0，1，2，…)．（2）t≈2.1×10－2s.第3节ꢀ波长、频率和波速刷易错易错点ꢀ波的传播具有多解性，必须考虑全面解析04题型1ꢀ波的衍射现象1．某同学观察到波长相同的水波通过两个宽度不同的狭缝时的现象，如图所示，下列说法正确的是(ꢀꢀ)CA．水波通过狭缝后波长变短B．这是水波的衍射现象，有些波不能发生衍射现象C．此现象可以说明，波长一定，缝越窄衍射现象越明显D．此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显解析波衍射后不影响波的特性，即波长和频率不变，A错误；波的衍射是波特有的性质，所有波都能发生衍射现象，B错误；从图中可知第1幅图衍射现象比较明显，所以波长一定，缝越窄衍射现象越明显，由于题中给出的是波长一定的情况，无法比较缝宽一定时不同波长的波的衍射情况，C正确，D错误．2．[浙江诸暨中学2019高二下期中]如图所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是(ꢀꢀ)DA．增加波源距桥墩的距离B．减小波源距桥墩的距离C．提高波源的振动频率D．降低波源的振动频率解析为使水波能带动叶片振动，则要使得水波发生明显的衍射，根据衍射条件可知，增加或减小波源距桥墩的距离，都不能影响衍射，选项A、B错误；S振动时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高波源的振动频率，根据，波速不变，频率增大，波长减小，衍射现象不明显，反之降低频率，波长增大，衍射现象更明显，故C错误，D正确．题型2ꢀ波的叠加和干涉现象3．[河北辛集中学2018高二下期中]如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)．S的振幅A＝4 cm，211S的振幅A＝3 cm，则下列说法正确的是(ꢀꢀ)B22A．质点D是振动减弱点B．质点A、D在该时刻的高度差为14 cmC．再过半个周期，质点B、C是振动加强点D．质点C的振幅为7 cm解析D点是波谷与波谷相遇点，A是波峰与波峰相遇点，B、C两质点是波峰与波谷相遇点，则A、D两质点是振动加强点，B、C两质点是振动减弱点，故A错误；S的振幅A＝4 cm，S的振幅A＝11223 cm，质点A是处于波峰叠加位置，相对平衡位置位移为7 cm，而质点D处于波谷叠加位置，相对平衡位置位移为－7 cm，因此质点A、D在该时刻的高度差为14 cm，故B正确；B、C两质点是振动减弱点，再过半个周期，质点B、C仍是振动减弱点，故C错误；质点C是波峰与波谷的叠加点，则其振幅为1 cm，故D错误．4．如图所示，简谐横波a沿x轴正方向传播，简谐横波b沿x轴负方向传播，波速都是10 m/s，振动方向都平行于y轴，t＝0时刻，这两列波的波形如图所示．下列选项中表示平衡位置在x＝2 m处的质点从t＝0开始在一个周期内的振动图象的是(ꢀBꢀ)A. B.C D.解析两列波的波速相等，由题图可知波长相等，则频率相等，能够发生干涉，经过周期后，两列波的波峰同时到达x＝2 m处的质点，则此质点振动总是加强点，振幅为两列波振幅之和，即为3 cm ，t＝0时x＝2 m处的质点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，故B正确．5．[浙江温州十五校联合体2019高二下期中](多选)S和S为同一均匀介质中的两个振源，S位于坐121标原点，S位于x＝10 m处，t＝0时振源S从平衡位置开始向上做简谐运动，形成的简谐波沿＋x轴21方向传播，振幅为10 cm，振源频率为0.5 Hz. 1 s后，振源S也做同样的简谐运动，形成的简谐波沿2－x轴方向传播，t＝6 s时两波的波峰首次相遇．则下列说法正确的是(ꢀꢀ)CDA．由于不是同时起振的，所以这两列波相遇时不会发生干涉现象B．这两列波在介质中的波长为0.5 mC．这两列波在介质中的传播速度均为1 m/sD．t＝10 s时，x＝2 m处质点的位移为0解析两列波的频率相同，则这两列波相遇时会发生干涉现象，选项A错误；由vt＋v(t－1)＝x＋，且λ＝＝2v，解得v＝1 m/s，λ＝2 m，选项B错误，C正确；t＝10 s时，由S1产生的波向右传播的距离为10 m＝5λ；由S2产生的波向左传播的距离为9 m＝4.5λ；则由两列波在x＝2 m处引起的振动位移均为零且质点振动方向相反，可知此时在x＝2 m处质点的位移为0，选项D正确.6．[山东潍坊2019高二下期中](多选)如图所示，水面上有一个半径为4.5 m的圆，圆心O与圆周上的a点各放一个振源，两振源的振动情况相同，产生波长为2 m的水波，c、d为Oa连线的中垂线与圆周的交点，则(ꢀꢀ)CDA．圆周上b点的振幅为0B．c、d两点的位移始终最大C．圆周上振动加强的点共有10个D．圆周上振动减弱的点共有8个解析O点和a点是两个振动情况完全相同的振源，b点到两波源的路程差为Δs＝9 m－4.5 m＝，不是半波长的奇数倍，振幅不为零，故A错误；c和d两点与波源的距离相等，点到波源的路程差为零，满足路程差是整数倍波长，故两点是振动加强点，振幅最大为2A，但两点位移大小在0～2A间变化，不是始终最大，故B错误；根据题意，两列相干波的波长均为λ＝2 m，两波源相距4.5 m，已知路程差是半波长的偶数倍时振动加强，而a与O和圆周上任一点的连线长度之差不超过4.5 m，故有L a－L＝2、4 m或L－L＝0、2、4 m，其中L、L分别表示两波源与圆周上任一点的连线长度，故在O O a a O圆周上振动加强的点共有10个，故C正确；稳定的干涉图样每两个振动加强点之间有一个振动减弱点，则5个加强点间有4个减弱点，则圆周上共有8个减弱点，故D正确．第4节波的衍射和干涉刷易错易错点ꢀ对干涉条件的忽略7．如图所示，S、S为水波槽中的两个波源，它们分别激起两列水波，图中实线表示波峰，虚线表示12波谷．已知两列波的波长λ＜λ，该时刻在P点两列波的波峰与波峰相遇，则以下叙述正确的是(ꢀꢀ)D12A．P点有时在波峰，有时在波谷，振动始终加强B．P点始终在波峰C．P点的振动不遵循波的叠加原理，P点的运动也不始终加强D．P点的振动遵循波的叠加原理，但并不始终加强解析波发生干涉的条件是两列波的频率相同，由于λ＜λ，且同种介质中波速相同，根据v＝λf，可知两12列波频率不同，不能发生干涉现象，但能叠加，则点P的振动不可能一直加强，A、B、C错误，D正确．易错分析波发生干涉的条件是两列波的频率相同，学生容易审题不清，看到图就以为一定发生干涉，而错选A.。
高中物理新课标人教版选修3-4 配套课件12-1
本章在机械振动的基础上讲述了波的基本知 识．有关波的共性的知识，如波的描述(波长、 频率、波速)、波的传播规律、波的图象、波的 反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应等，也 是以后学习电磁波、光波的基础． 波是一种重要而普遍的运动形式，是高中物理的 一个难点．它需要学生理解并想象多个质点同 时而又不同步的整体运动和空间的传播，对学 生的理解能力和空间想象能力有较高的要 求．学习时要仔细观察演示实验，深刻理解波 的形成过程．学习波的图象的过程中要注意对
在纵波中，质点分布最密的地方叫做密部，质点 分布最疏的地方叫做疏部．纵波在传播时呈现 出疏密相间的波形．
一、波的形成 例 1：下图 a中有一条均匀的绳， 1、 2、3、4……是绳上一系 列等间隔的点．现有一列简谐横波沿此绳传播．某时刻，绳上 9、 10、 11、 12四点的位置和运动方向如图 b所示 (其他点的运动 情况未画出 )，其中点 12的位移为零，向上运动，点 9的位移达到 3 最大值．试在图 c中画出再经过 周期时点 3、 4、 5、 6的位置和速 4 度方向，其他点不必画． (图 c的横、有大量的波动现象发生，如敲锣打鼓发出 的声音在空气中传播，湖面上水波的扩散等， 那么波是怎样形成和传播的呢？
一、波的形成和传播 传播波的物质，如水、空气、绳等，可以分成许 多的部分．每一小部分可以看成质点，当其中 一个质点振动时，由于质点间的相互作用，就 带动相邻的质点振动起来，该质点又带动后面 的质点振动起来，这样振动的状态就传播出去 形成了波．
做机械振动的质点，带动介质中其它质点振动向 周围传播就形成机械波． 1．介质中各质点的振动周期和波源的周期相同， 各质点都做受迫振动． 2．离波源越远的质点的振动越滞后，但各质点的 起振方向与波源的最初振动方向相同． 3．波传播的是波源振动的这种形式，而介质中的 质点并不随波迁移．例如平静湖面上形成水波 后，湖面上漂浮着树叶，当水波传播到树叶 后，树叶也随着振动起来，但它并不随波向前 移动． 4．波在传递运动形式的同时，也传递能量和信
教程1高中物理选修34课件：第十二章 机械波 1
(4)列表比较：
第十二章 第1节 第17页
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第十二章 第1节 第18页
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1．机械波形成后，若波源停止振动，机械波会立即消失 吗？
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2．纵波
(1)概念：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的
波，叫做纵波。
(2)波形特点：疏(疏部)密(密部)相间。
(3)密部和疏部：在纵波中，质点分布最密的位置叫做密
部，质点分布最疏的位置叫做疏部。
第十二章 第1节 第31页
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[学习目标] 1.通过观察和分析，认识波是振动的传播。
2．知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息。
3．能区分横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏
部。
4．知道什么是机械波和机械波形成的条件。
第十二章 第1节 第3页
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2.声波是 纵波 ，它不仅能在空气中传播，也能在固体、液
体中传播。
三、机械波 1．定义： 机械振动 在介质中传播，形成机械波。 2．产生条件：(1)要有 振源 ；(2)要有传播振动的 介质 。
第十二章 第1节 第9页
【精编版】2020版物理新素养导学同步人教选修3-4课件：第12章 机械波 章末复习课
5．特点：传播的是振动形式、能量和信息，质点并_不__随_波_迁_移______． 6 ． 分 类 ： 按 机 械 波 传 播 方 向 和 _质_点_振_动_方__向_____ 的 关 系 分 为 _横_波_和_纵_波_____．
7
二、描述波的物理量
1．波长 λ：一个周期波传播的_距_离__，体现了空间周期性．
则 v0＝Tλ＝2ΔTx， 所以 va＝n＋Δt14λ＝4n＋2Δ1tΔx(n＝0,1,2…)．
34
同理，对于(b)，(c)，(d)分别有： vb＝4n＋4Δ3tΔx(n＝0,1,2…)， vc＝4n＋4Δ1tΔx(n＝0,1,2…)， vd＝4n＋6Δ3tΔx(n＝0,1,2…)． [答案] 见解析
(3)波长；(4)波的传播方向．
9
四、波的一些现象
1．衍射：绕过障__碍_物___或孔继续传播．
2．干涉：两列相干波在空间的叠加．
3．多普勒效应：观察者与波有相对波动，观察到的_频_率__发生变
化． 4．反射和折射．
10
提升层 能力 强 化
11
波动图象和振动图象的综合分析
1．区别和联系 波的图象表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移情况，从 波的图象上可直接读出振幅和波长．随着时间的推移，波的图象将 沿波速方向匀速移动．振动图象表示单个质点振动的位移随时间的 变化规律，由振动图象上可直接读出振幅、周期和任意时刻的振动 方向，随着时间的推移，振动图象继续延伸，原有图象保持不变．
31
2．一列简谐横波沿水平方向向右传播，M、N 为介质中相距 Δx 的两质点，M 在左，N 在右．t 时刻，M、N 均通过平衡位置，且 M、 N 之间只有一个波峰，经过 Δt 时间 N 质点恰处于波峰位置，求这列 波的波速．
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第1节波的形成和传播1．知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程。
2．知道横波和纵波的概念，了解横波的波峰与波谷、纵波的密部与疏部。
3．知道机械波传播的特点。
一、波的形成和传播1．介质特点(以绳为例，如图所示)一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个□01相连的质点，这些质点之间存在着□02相互作用。
2．波的形成当手握绳端上下振动时，绳端□03带动相邻质点，使它也上下振动，这个质点又□04带动更远一些的质点……绳上的质点都跟着□05振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。
3．波的传播绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去了。
振动的传播称为□06波动，简二、横波和纵波1．机械波可分为横波和纵波两类2．声波是□07纵波，它不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播。
三、机械波1．介质：波借以传播的物质。
2．机械波：□01机械振动在介质中传播，形成了机械波。
3．机械波的产生条件(1)要有□02波源。
(2)要有传播振动的□03介质。
4．机械波的特点(1)传播振动这种运动□04形式。
邻质点依次做机械振动来传递波源的能量。
(3)波还可以传递□06信息。
判一判(1)在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止。
()(2)质点振动的方向与传播的方向在同一直线上的波是纵波。
()(3)在纵波中各质点的振动方向与波的传播方向相同。
()(4)横波一定有波峰和波谷，而且波峰和波谷是相互间隔的。
()(5)横波在固体、液体、气体中都能传播，纵波只能在气体中传播。
()(6)横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移。
()(7)机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动。
()(8)机械波的传播过程也就是能量的传递过程。
()提示：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)√想一想(1)波传播过程中，振动质点也随着波一起传播出去了吗？提示：没有。
波在传播过程中质点在其平衡位置附近振动，并没有“随波逐流”。
(2)当地震发生时，地震波在地球内部和地表传播，有时使人感到左右摇晃，有时感到上下颠簸，由此可见地震波是什么波？提示：地震震源往往在地下某个深度的地方，地震发生时，人感到上下颠簸是因为有纵波，感到左右摇晃是因为有横波。
所以，地震波既含有纵波成分又含有横波成分。
(3)登上月球的宇航员可以通过声音直接交流吗？提示：不可以。
因为月球上是真空的，没有传声介质，所以不能通过声音直接交流。
课堂任务波的形成和传播1．机械波的形成与传播2．机械波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同。
(2)周期(频率)：各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同。
(3)步调：同一介质中，离波源越远，质点振动越滞后。
(4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近做往复振动，并不随波迁移。
各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同。
(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也可以传递能量和信息。
3．振动和波的区别与联系例1 (多选)如图所示，沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点的距离相等，其中O 为波源，设波源的振动周期为T ，从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经T 4质点1开始振动，则下列说法中正确的是( )A ．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚B ．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C ．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后T 4D ．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动(1)各质点起振时，振动情况和波源相同吗？为什么？提示：相同。
波传播的是振动形式，故各质点起振时振动情况均相同，且均与波源相同。
(2)质点5与质点1振动步调一致吗？与质点9呢？提示：质点1、5、9振动步调一致。
[规范解答]介质中所有质点的起振方向均与波源相同，都是竖直向下的，从题图可知，质点9是图中距波源最远的点，尽管与波源起振方向相同，但起振时刻最晚，故A正确，B错误；质点7与质点8比较，质点7在质点8的前面，两质点的振动步调相差T4，故C正确；质点9比质点1晚2T开始起振，一旦质点9起振后，质点1、9的振动步调就完全一致，且质点9的振动次数比质点1少两次，故D正确。
[完美答案]ACD波动过程中各质点的运动特点先振动的质点带动后振动的质点；后振动的质点重复前面质点的振动；后面振动质点的振动状态落后于先振动的质点；各个质点起振的方向总是与波源的起振方向相同。
概括起来就是“带动、重复、落后”。
[变式训练1－1]如图所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图，由图可判断出A点开始振动的方向是()A．向左B．向右C．向上D．向下答案 C解析由图可知，沿波传播方向，B点的前边质点在其上方，B点要重复前边质点的振动，故B向上运动，故振源的起振方向也是向上的，C正确。
[变式训练1－2]图甲中有一条均匀的绳，0、1、2、3、4…是绳上一系列等间距的点。
现有一列简谐横波沿此绳传播。
某时刻，绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图乙所示(其他点的运动情况未画出)，其中点12的位移为零，向上运动，点9的位移达到最大值。
试在图丙中画出再经过34周期时的波形图。
答案见解析解析从题中图乙可以看出，在图乙所示的时刻，该均匀绳上点9达到最大位移时，点12正通过平衡位置向上运动，因而由图乙中点9、10、11、12所在位置点连成的那段曲线代表在该均匀绳上传播的简谐横波在图乙所示时刻的四分之一波形图。
由这段波形可以画出在该均匀绳上传播的简谐横波在图乙所示时刻的从点0到点12的波形图。
由图乙中表示的波形图和点9、10、11、12四个点的运动方向，可以判断出在均匀绳上传播的简谐横波是向右传播的。
由于介质中质点都在各自的平衡位置附近往复运动，所以再经过34周期时，点9在平衡位置，而点12到达负的最大位移处。
由此可得出点9到点12间的波形。
由这段波形也就知道了这一时刻整条绳上的波形。
如图丙所示。
课堂任务横波和纵波1．对横波和纵波的理解横波纵波概念质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波。
如图甲所示。
质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波。
如图乙所示。
特征在波动中交替、间隔出现波峰和波谷在波动中交替、间隔出现密部和疏部2．常见的波(1)绳波是横波。
(2)声波是纵波。
(3)水波是比较复杂的机械波，不能简单地认为是横波，但有时将水波理想化为横波。
(4)地震波中既有横波，又有纵波。
例2(多选)横波和纵波的区别是()A．横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，纵波中质点的振动方向与波传播方向相同或相反B．纵波不能在空气中传播C．横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部D．横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上，纵波中质点的振动方向与波的传播方向垂直(1)横波和纵波的本质区别是什么？提示：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波是纵波。
(2)对于机械波来说，横波和纵波哪个能在空气中传播？提示：空气中的振动挤压周围空气，形成疏密相间的纵波，而空气中的振动不会给周围空气施加类似绳波中的拉力，所以只有纵波能在空气中传播。
[规范解答]物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称为横波，把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波称为纵波，对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向可能相同，也可能相反，A正确，D错误；声波是纵波，能在空气中传播，B错误；横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部，C正确。
[完美答案]AC(1)横波中，质点的振动方向在与波的传播方向垂直的平面内。
(2)纵波中，质点的振动方向与波的传播方向“在同一直线上”，有时同向有时反向。
(3)机械波中的横波只能在固体介质中传播，机械波中的纵波在固体、液体、气体介质中均能传播。
[变式训练2]下列说法中不正确的有()A．声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波B．波不但能传递能量，还能传递信息C．发生地震时，由震源传出的波中既有横波又有纵波D．一切机械波的传播都需要介质答案 A解析声波无论在什么介质中传播都是纵波，故A错误；波不仅能传递能量，还能传递信息，地震波既有横波又有纵波，一切机械波的传播都需要介质，故B、C、D正确。
A组：合格性水平训练1．(波的特点)在平静的湖面上漂着一块小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传播到小木条处时，小木条将() A．随波纹漂向湖岸B．不动C．向波源处漂动D．在原来位置上下振动答案 D解析介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，介质质点只在自己的平衡位置附近振动，向外传播的只是振动形式和能量，生活中的水面上的一些漂浮物会沿波向外移动，是因为外界另外一些因素的干扰，如风的吹动等，故D正确。
2．(振动与波的关系)关于振动与波的关系，下列说法正确的是()A．有机械波必有振动B．有机械振动必有波C．离波源远的质点振动较慢D．波源停止振动时，介质中的波立即停止传播答案 A解析机械振动在介质中向外传播就形成了机械波，所以有机械波必定有机械振动，A正确；但如果只有振动，而没有介质的传播，就不会有机械波的产生，B错误；因各质点的振动都是重复波源的振动，不论质点距波源多远，振动的快慢都一样，C错误；在波源停止振动时，波仍将继续向外传播而不会立即停止，D错误。
3．(振动与波的关系)沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时，则()A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失C．离波源较近的质点先停止振动，较远的质点稍后停止振动D．离波源较远的质点先停止振动，较近的质点稍后停止振动答案 C解析机械波沿绳传播时，绳上各个质点都在振动，一旦波源停止振动，离波源较近的质点先停止振动，离波源较远的质点后停止振动，故C正确。
4．(横波和纵波)关于横波和纵波，下列说法正确的是()A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同C．对于纵波，介质中质点随波一起迁移D．对于纵波，介质中质点不随波迁移解析横波中质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，纵波中质点的振动方向与波的传播方向有时相同，有时相反，故A、B错误；无论横波还是纵波，当有机械波在介质中传播时，介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动，不会随波迁移，故C错误，D正确。