高中物理-《机械波》章末复习
高中物理机械波专项复习.doc
机械波专项复习一、机械波的形成及特性1、机械波形成的条件是：要有波源及介质。
2、机械波的特点是：(1)机械波传播的是振动形式及能量。
质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移；(2)介质中各质点的起振有先后，离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动；(3)波在时间上具有周期性，在空间上具有重复性。
二、描述波的物理量1、波长的定义：两个相邻的且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。
在一个周期内振动形式在介质中传播的距离等于一个波长。
2、频率『和周期T：波的频率和周期就是质点振动的频率和周期。
波的频率和周期由波源决定，与介质无关(有关或无关)，波从一种介质传入另一种介质时，频率和周期不变。
3、波速v：波的振动形式(以波峰或波谷作为标志)在介质中的推进速度。
机械波在介质中的传播速度由介质的性质决定。
4、v = 7UT = fA.,机械波从一种介质进入另一种介质时，v变化,三、波的图彖当波做简谐运动时，它在介质中形成简谐波，简谐波的图象为正弦或余弦曲线。
(一)波的形成和描述1、波的特点(1)每一质点都以它的平衡位置为屮心做振动，后一质点的振动总是滞后于前一质点的振动。
(2)波传播的是振动的形式，质点并不随波而迁移。
(3)波是传递能量、信息的一种方式。
2、描述波的物理量(1)波长入波的传播实质就是波形的平移，波形在一个周期内向前平移的距离等于一个波长。
(2)频率f波源的振动频率，亦即波的频率。
当波从一种介质进入另一种介质时，波的频率不变。
(3)波速v波速由介质决定，同类波在同一种均匀介质屮，波速是一个定值例1、下图为一横波在某时刻的波形图。
已知F质点此时的运动方向如图所示，则( )A、波向右传播B、质点H的运动方向与质点F的运动方向相同C、质点C比质点B先冋到平衡位置D、质点C在此时的加速度为零例2、图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图，x二1. 2m处的质点在t二0.03s吋刻向y轴正方向运动，则()A、该波的频率可能是12511ZB、该波的波速可能是10m/sC、t二0时x二1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向D、各质点在0. 03s内随波迁移0.9m练1・一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点（）A.它们的振幅相同B・质点D和F的速度方向相同C.质点A和C的速度方向相同D.从此时算起，质点B比C先回到平衡位置练2、如图所示，是一列简谐横波在某一时刻的波形图,（）A.经过一定时间，C点将运动到E点处B.M点和P点的振动情况始终相同C.0点比M点先到达最低位置D.B、D两点的振动步调相反（二）波的图象和振动图象1、波动图象与振动图象的区别研究对象不同：一个质点和所有质点；图象及图象的物理意义不同；一质点在各时刻的位移，某时刻各质点的位移；图象变化不同；一是延续，二是推移。
新教材高中物理第3章机械波章末小结课件新人教版选择性必修第一册
1．某横波在介质中沿x轴传播，如图甲为t＝0.25 s时的波形图，图 乙为质点P(x＝1.5 m处的质点)的振动图像，下列说法正确的是( C )
A．该波向左传播，速度为2 m/s B．质点L与质点N的运动方向总是相同 C．t＝0.75 s时，质点M处于平衡位置，并正在往正方向运动 D．t＝1.25 s时，质点K向右运动了2 m
解析：由题图乙知，t＝0.25 s时，质点P的位移在增大，结合图甲 知，该波向右传播。因波长为4 m，周期为2 s，则波速为2 m/s，A错 误；质点L与质点N相距半个波长，运动方向总是相反，B错误；t＝0.75 s时，质点M处于平衡位置，并正在向正方向运动，C正确；质点不随波 迁移，D错误。
二、波动问题的周期性及多解性 机械波在传播过程中在时间和空间上的周期性、传播方向上的双向 性、质点振动方向的不确定性等都是形成波动习题多解的原因。
(2)若波速大小为 74 m/s，在 Δt＝t2－t1 时间内波传播的距离为 s″＝
v·Δt＝74×0.5 m＝37 m。因为 37 m＝4λ＋58λ，所以波向左传播。 答案：(1)向右传播，v＝(16n＋6)m/s(n＝0,1,2，…) 向左传播，v＝(16n＋10)m/s(n＝0,1,2，…) (2)向左传播
(1)该时刻各质点的位移。 (2)质点振动的振幅A。 (3)波长λ。 (4)若知道波速v的方向，可知各质点的运动方向。如图中，设波速 向右，则1、4质点沿－y方向运动，2、3质点沿＋y方向运动。 (5)若知道该时刻某质点的运动方向，可判断波的传播方向。如图 中，设质点4向上运动，则该波向左传播。
(6)若已知波速 v 的大小，可求频率 f 及周期 T: f＝T1＝vλ。
D．丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化， 属于波的多普勒效应
高中物理第二章机械波单元复习教案教科版选修3_4
机械波教学目标1.通过观察，认识波是振动传播的形式和能量传播的形式。
能区别横波和纵波。
能用图像描述横波。
理解波速、波长和频率（周期）的关系。
2.了解惠更斯原理，能用来分析波的反射和折射。
3.通过实验，认识波的干涉现象、衍射现象。
4.通过实验感受多普勒效应。
解释多普勒效应产生的原因。
列举多普勒效应的应用实例。
重点难点重点：理解波速、波长和频率（周期）的关系。
波的图像。
难点：认识波的干涉现象、衍射现象。
设计思想本章是上一章“机械振动”教学内容的延伸和扩展。
机械振动只讨论物体的运动状态随时间的变化，而波动讨论的是振动在空间介质中的传播。
本章着重介绍有关波的共性的知识，如波的形成与传播、波长、频率、波速、波传播的规律、波的图像、波的反射和折射、波的干涉、衍射、多普勒效应等。
教学资源《机械波复习》多媒体课件教学设计【课堂学习】学习活动一：理解基本概念问题1：什么是机械波？机械波产生的条件？机械波的分类？问题2：描述机械波的物理量？问题3：波的图象特点、意义、应用？问题4：波的干涉、衍射现象？问题5：什么是多普勒效应？学习活动二：掌握基本规律问题1：描述机械波的物理量关系？（）问题2：波的传播方向与质点的振动方向关系确定方法？问题3：波的叠加原理？问题4：波的独立传播原理？学习活动三：熟悉基本题型问题1：波动图像的分析【例题】一简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示。
下列说法正确的是A 由波形图可知该波的波长B 由波形图可知该波的周期C 经1/4周期后质元P运动到Q点D 经1/4周期后质元R的速度变为零解析：由波的图象的物理意义，可直接得出波长为4cm ，A项正确；波传递的是能量和振动形式，并不发生质点的迁移，质点只能在各自的平衡位置振动，C错误，D正确；波长、波速和周期（频率）三个量中要知道两个才能求出第三个，B项错误。
答案：AD问题2：波长、波速和周期（频率）的关系【例题】一简谐横波在某一时刻的波形图如图所示，图中位于a、b两处的质元经过四分之一周期后分别运动到a'、b'处。
《机械波》期末复习专题.docx
《机械波》期末复习专题高2015届—班姓名：__________考试要求：知识点:1.机械波的产生（1）机械振动在介质屮的传播形成机械波.（2）机械波的产生条件：必须要冇波源和介质.2.机械波的分类（1）横波：质点的振动方向与传播方向垂肓，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷.（2）纵波：质点的振动方向与传播方向在同一条直线上，质点分布最密的地方叫密部，质点分布最疏的地方叫疏部.3•特点（1）机械波在传播运动形式的同时，也将波源的能量传递出去.（2）机械波的传播过程中，质点在各自平衡位置附近振动，不随波迁移.（3）介质中各个质点的振动周期和频率与波源的振动周期和频率相同.（4）离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动，各质点的起振方向相同.4.波动图象（1）表示波的传播方向上，介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移.简谐波的图彖为正弦或余弦曲线.（2）区分波动图象和振动图象①波动图象描述各个质点在某一时刻离开平衡位置的位移，振动图象描述一个质点在各个时刻离开平衡位置的位移.②波动图彖的横轴是各个质点的平衡位置，振动图象的横轴是时间轴.③具体对比如下表:（3 ）横波的传播方向与质点振动方向的判断①微平移法：沿波的传播方向将波的图象做一个微小平移，然后由两条波形曲线来判断.如图「卩所示，虚线表示沿波的传播方向微平移波动图象后的图形，由图中可以看出，A质点运动方向向上，B质点运动方向向下.②上下坡法：沿波的传播方向看，上坡的点向卜-振动，下坡的点向上振动，即“上坡下、下坡上”・如图乙所示，将波动曲线看作人行走的路径，波的传播方向看作人行走的方向, 则在A点处，人正在下坡，该处质点的振动方向向上；B点处，人正在上坡，该处质点的振动方向向F.③同侧法：质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧.如图丙所示，在波动图象上的A点沿水平方向作一个箭头表示波的传播方向，再在竖直方向作一个箭头表示质点振动方向，则这两个箭头总是在波动曲线的同一侧.（4）在波的图象上各质点振动方向的规律①质点的起振方向与波源开始振动的方向一定相同•②处于最大位移处（波峰或波谷）的质点一定将向平衡位置运动.③处于相邻的波峰和波谷之间的质点的振动方向一定相同；处于波峰（或波谷）两侧位移都为正值（或都为负值）的质点的振动方向一•定相反.④对于横波在最人位移两侧，哪侧附近的质点正向最大位移运动，波就向哪侧方向运动.已知某时刻的波形图和波速可以画出在时间△/前（或后）的波形图，具体方法是：（1）平移法：先算出经时间X波传播的距离A尸泌r,再把波形逆着（若顺着）波的传播方向平移Ax即可，因为波动图像的重复性，若知波长2,则波形平移说时波形不变，当= + x时，可采取去整“2留零x的方法，只需平移x即可.（2）特殊点法：（若知周期7则更简单）在波形上找两个特殊点，如过平衡位置的点利它相邻的峰（谷）点，先确定这两点的振动方向，再看Ar=nT + Z,由于经波形不变，所以可采取去整留零/的方法，分别作出两特殊点经r后的位置，然后按止弦规律画出新波形.5.描述机械波的物理量（1）波长：两个相邻的、在振动过程小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.（2）频率：波的频率由波源决定，无论在什么介质中传播，波的频率都不变.（3）波速：单位时间内振动向外传播的距离.波速的人小由介质决定.波速与波长和频率的关系：v = A/=-・6.波的现象（1）衍射①波绕过障碍物继续传播的现象叫做衍射.②产牛明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多.（2）波的叠加：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于扰，只是在重叠的区域里，介质的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最和.（3）干涉①频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现彖.②产生稳定的干涉现象的必要条件：两列波的频率和同.③若两波源的振动步调一致，某点到两波源的距离之差为波长的整数倍，则该点为加强点;某点到两波源的距离之羌为半波长的奇数倍，则该点为减弱点.这里的加强和减弱指的不是位移的增大或减小，而是振幅的增大和减小，即：加强的点只是振幅大了，并非任一时刻的位移都大；减弱的点只是振幅小了，也并非任一•吋刻的位移都小.（4）多普勒效应：由于波源和观察者Z间的相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应.如果二者相互接近，观察者接收到的频率增人；如果二者远离，观察者接收到的频率减小.7.惠更斯原理（1）波血：一系列同相位的波峰（波谷）形成的血.振动和位和同的各点组成的曲血.（2）波线：山波源发出的，指向波的传播方向的射线为波线.（3）波前：某一时刻波动所达到最前方的各点所连成的III両.波前是最前面的波面（4）惠更斯原理：介质中任一波面上的各点都对以看成发射（子波）的波源，其后任意时刻这些了波在前进方向上的包络面就是新的波面.【基本概念】问题：【例1】下列关于机械波的说法屮正确的是（ABD ）A.介质小各质点都在各B的平衡位宜附近振动B.传播波的过程中相邻质点间必冇相互作用力C.随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去D.将相邻的两个质点比较,离波源近的质点带动离波源远的质点振动【例2】下列有关纵波与横波的说法，正确的是（CD ）A.振源上下振动形成的波是横波B.振源水平振动形成的波是纵波C.波沿水平方向传播，质点上下振动，这类波是横波D.质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波【例3】如图所示,为沿水平方向的介质屮的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中0是波源.设波源的振动周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经过一，质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中波的说法中-一■_|_■_-~J~J正确的是（ACD ）A. 介质中所冇质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晩B. 图中所画出的质点起振吋间都是相同的，起振位置和起振方向是不同的C. 图屮质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位宜或最人位移T的时间总是比质点7通过相同位置时落巧D. 只要图小所有质点都己振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致,但如果质点1发 仝的是第100次振动，那么质点9发牛的就是第98次振动【例4】一个小石子落入平静的湖面中央，圆形波纹-圈圈向外传播，有一片树叶落在水面上，则 树叶（C ）【例7】一列简谐波在第一种介质中的波长为X,在笫二种介质中传播吋波长为入2,且入2=4「那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为（B ）【例8】有一频率为0. 5Hz 的简谐波,波速为4m / s,沿波传播方向上有相距lm 的两个质点,它们相平面波继到达波峰的时间差为（D ） A.逐渐漂向湖心B. C.在落下的地方上下动荡D. 【例5】关于波速，下列说法正确的是（B ）A. 反映了介质中质点振动的快慢C.波速山介质和波源共同决定【例6】关于波的频率，下列说法中正确的是（AB逐渐漂向湖畔 沿树叶所在的圆圈做圆周运动 B. 反映了振动在介质中传播的快慢 D.由"=2/知，波速由频率与波长决定）B. 波的频率等于各质点的振动频率C.波从一•种介质进入另一种介质时频率可能改变D.波的频率山波长和波速决定A.4:l, 1：1B. 1:1, 1:4C. 1:1,4:1D. 1:4, 1:1波面球面波【例9】某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4knVs和9km/s. 一种简易地震仪由竖直弹赞振子P和水平弹簧振子H组成.在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则（A ）A.P先开始振动，震源距地震仪约36kmB.P先开始振动，震源距地震仪约25kmC. H先开始振动, 農源距地震仪约36kmD. H先开始振动, 震源距地震仪约25km【例10】一列简谐横波沿直线传播,A和B是该直线上的两点，相距1.2m.当横波刚好到达其中某一点时开始计时，已知4s内A点完成了8次全振动.B点完成了10次全振动，则该波的传播方向及其波速分别是（A ）A.方向由B 向A, v=l. 5m / sB.方向由A 向B, v=l. 5m / sC.方向由A 向B, v=0. 3m / sD.方向由B 向A, v=0. 3m / s 【例11 ] 一列简谐横波沿x轴传播，某时刻波上A、B两质点都在平衡位査，这时两点间相距3ni,且在两点间只冇一个波峰，则这列波的波氏可能为（B ）A. 2mB. 3mC. 4mD. 5m【图像】问题:【例12】一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻（设U0）波传播到兀轴上的3质点，在它左边的A质丿!J、正在负最大位移处，如图所不，在t = 0.6s时, 质点A笫二次出现在正的最大位移处，则（B ）A.该简谐波的波速等于10m/sB.r = 0.6s时，质点C在平衡位置处且向上运动C.t = 0.6s时，质点C在平衡位迸处且向卜运动D.当质点E笫一次出现在正最人位移处时，质点B恰好在平衡位證且向卜运动【例13】如图所示，一列沿兀轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s .某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为片，巴，厶，已知片和巴Z间的距离为20cm,马和码之间的距离为80cm,则片的振动传到笃所需的吋间为（A ）【例16】如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示片=0和t2 = 0.5s （T >0.5s ）时的波形，能正确反映t3 = 7.5s时波形的是图（D ）【例14】如图所示的是一列横波在某时刻的波的图像，质点D的运动方向向上，则下列说法正确的是（C ）A.波沿兀轴正方向传播R.质点E,G的运动方向相同C.质点B比A先回到平衡位置D.质点F的加速度为0【例15】如图为一简谐波在心0时刻的波形图，介质屮的质点P做简谐运动的表达式为y = Asin5nt ,求该波的速度，并画出f = 0.3s时的波形图（至少画岀―•个波长）该波形恰好第三次重复出现.根据以上信息，下列各项个能唯二硒疋的是（D ）A. 波传播的速度人小B. 经过0.3s, x = 处的质点P 通过的路程C. / = 0.6s 时，x = 8m 处的质点P 的速度方向D. t = 0.6s 时的波形图【振动波动综合】问题: 【例18】下列关于简谐运动和简谐波的说法正确的是（BD ）A. 弹赞振子的周期与振幅有关B. 横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C. 在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D. 单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率【例19】如图所示，实线为一列横波菜时刻的图象，这列波的传播速度为0.25m/s ,经过吋间1 s 后的波形为虚线所示.那么这列波的传播方向与在这段时间内质点P （x = 0.1m ）所通过的路程是（C ）A.向左，10cm B.向右，30cm C. 向左，50cm D.向右，70cm【例20】如图所示，甲图为一沿x 轴正向传播的简谐波在t 二0时刻的波形图，冬b 、c 、d 是这列 波上的四个质点.则乙图是哪个质点的振动图像？ （ B ）【例21 ］如图是一列简谐波在r = 0时的波形图，介质小的质点P 沿y 轴方向做简谐运动的表达式为y = 10sin5/z7cm .关于这列简谐波，卜冽说法中正确的是（D ）A. aC. cD. d B. b振幅为8cm 的简谐振动,在/ = 0.25s 时,绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为 20 cm/s , t二2.75 s 时,位于 x 2 =45cm 的质点N 恰好第一次沿y 轴正 v/cm10 2() 3() A. 这列简谐波的振幅为20cmB. 这列简谐波的周期为5.0sC. 这列简谐波在该介质中的传播速度为25cm/sD. 这列简谐波沿兀轴正向传播【例22】一简谐机械波沿兀轴正方向传播，周期为T,波长为/I.若在x = 0处质点的振动图像如右图所示，则该波在t = T/2时刻的波形曲线为（A ）【例23】如图所示是沿x 轴传播的一列简谐波在某吋刻的波形图.已知波的传播速度为4m/s,从此时起，图中所标的P 质点比Q 质点先回到自己的平衡位置.下列说法中正确的是（C ）A. 这列波一定沿x 轴正向传播B. 这列波的周期是0.25sC. 从此时起0.25s 末P 质点的速度和加速度都沿y 轴正向D. 从此时起0.25s 末Q 质点的速度和加速度都沿y 轴负|H J【例24】弹性纯沿兀轴放置，左端位于坐标原点，川手握住绳的左端，当/ = 0时使具开始沿y 轴做 A向通过平衡位置.【波动现象】问题：【例25】声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（C ）A.声波是纵波，光波是横波B.声波振幅大，光波振幅小C.声波波长较长，光波波长很短D.声波波速较小，光波波速很大【例26】下列关于波的衍射的说法止确的是（ABD ）A.衍射是一切波特有的现象B.对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显C.只有横波才能发牛衍射现象，纵波不能发牛衍射现象D.声波容易发生衍射现彖是由于声波波长较大【例27】下列关于波的叠加的说法中，正确的是（BCD ）A.两列波相遇后，振幅小的波振动减弱，振幅人的波振动得以加强B.两列波相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同C.在两列波相遇区域，任一点的总位移等丁两列波分別引起的位移的矢量和D.儿个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波相遇时互不干扰【例28】波源在绳的左端发岀半个波①，频率振幅£ ；同时另一波源在绳右端发出半个波②,频率），振幅力2, P为两个波源的中点，如图所示，下列说法魁的是（BC ）A.两列波同时到达P点B.两列波相遇时P点波峰值町达到£ + AC.两列波和遇再分开后，各自保持原波形传播D.因频率不同，这两列波和遇不能叠加【例29】如图所示，S「S?是两个相干波源，它们振动同步11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.关于图屮所标的a、/八c、d四点，下列说法屮正确的有（A ）A.d质点振动最弱，b > c质点振动最强，d的质点振动既不是最强也不是最弱B.a质点振动最弱，b、c、d的质点振动都最强，因而b、c、d质点的位移一定最大C.。
新教材高二物理 高二上学期期末复习 机械振动机械波(二)
a＝ ＝
m/s2＝12.8 m/s2
(2)系统机械能守恒，故：Epm＝ mv
解得：m＝
＝
＝10 m/s
(3)滑块完成 5 次全振动时走过的路程：s＝5×4 A＝20
15.答案 4 m/s 2 m/s 4 m/s
3
解析 由题图乙可得该波的周期 T=0.2 s(1 分)
3
m/s(3 分)
A＝20×4 cm＝80 cm.
16.【答案】(1)0.5 m/s (2)t＝(n＋ )T＝(4n＋1) s(n＝0,1,2,3……) (3)y＝－0.8sin 0.5πt(cm) 【解析】(1)根据甲图可知，波长λ＝2m；根据乙图振动图象可得周期 T＝4s 该波的波速 v＝ ＝0.5m/s
若 P、Q 间没有波谷,则12λ1=d,得λ1=0.8 m(2 分) 波速 v1= 1=4 m/s(3 分)
若 P、Q 间有一个波谷,则λ2=d,得λ2=0.4 m(2 分)
波速 v2= 2=2 m/s(3 分)
若 P、Q 间有两个波谷,则32λ3=d,得λ3=03.8 m(2 分)
波速 v3=
3=4
A.T=2π
B.T=2π
cos
C.T=2π
D.以上答案都不对
sin
4．如图所示，一轻弹簧上端固定，下端系在甲物体上， 甲、乙间用一不可伸长的轻杆连接，已知甲、乙两物体 质量均为m，且一起在竖直方向上做简谐振动的振幅为
A(A＞ )．若在振动到达最高点时剪断轻杆，甲单独
振动的振幅为A1，若在振动到达最低点时剪断轻杆，甲 单独振动的振幅为A2.则( ) A． A2＞A＞A1 B． A1＞A＞A2 C． A＞A2＞A1 D． A2＞A1＞A 5、如图所示为一列横波在某时 刻的波形图，已知波向右传 播．则下列叙述正确的是 () A．经过一定的时间，C 点将运动到 E 点处 B．M 点和 P 点的振动情况时刻相同 C．O 点比 M 点先到达最低位置 D．B、D 两点的振动步调相反 6. 如 图 所 示 为 两 列 不 同 频
高考物理总复习 第2讲 机械波
第2讲机械波【必备知识·自主排查】一、机械波1．机械波：机械振动在________中的传播，形成了机械波．(1)产生条件①有________．②有能传播振动的________，如空气、水、绳子等．(2)传播特点①传播振动形式、________和信息．②质点不________．③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源________．2．分类分类质点振动方向和波的传播方向的关系形状举例横波________凹凸相间；有________、________绳波等纵波在同一条直线上疏密相同；有________、________弹簧波、声波等3.波速、波长和频率(周期)的关系(1)波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是________的两个________质点间的距离．(2)频率f：在波动中，各个质点的振动频率是相同的，都等于________的振动频率．(3)波速v、波长λ和频率f、周期T的关系：v＝＝________．机械波的波速大小由________本身的性质决定，与机械波的频率无关．4．波的图像表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的________．坐标轴：横坐标表示沿波传播方向上各个质点的________，纵坐标表示该时刻各个质点离开平衡位置的________．二、波的干涉、衍射和多普勒效应波的干涉波的衍射条件两列波的频率必须________明显条件：障碍物或孔的________比波长小或相差不多现象形成加强区和减弱区相互隔波能够________或孔继续向前传播开的________________2.多普勒效应(1)定义：波源与观察者__________________，接收到的频率________________的现象．(2)实质：波源频率________，观察者接收到的频率________．(3)规律：①波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的________．②波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的________．③波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率________波源的频率．【生活情境】1.在艺术体操的带操表演中，运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷．彩带上的波浪向前传播时，彩带上的(1)蝴蝶结随波远离运动员．()(2)蝴蝶结的振动频率与运动员手(波源)的振动频率相同．()(3)蝴蝶振动的能量是从运动员手(波源)获得的．()(4)彩带传播的是振动形式和能量．()【教材拓展】2.[人教版选择性必修第一册P63《思考与讨论》](多选)一列简谐横波在t＝0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0.2s波形图如图虚线所示，若波传播的速度为5m/s，则()A．这列波沿x轴正方向传播B．t＝0时刻质点a沿y轴正方向运动C．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为1.25HzD．x＝2m处的质点的位移表达式为y＝0.4sin (2.5πt＋π) m3．[人教版选择性必修第一册P73T1](多选)如图所示，实线与虚线分别表示振幅A、频率f均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法正确的是()A．该时刻位于O点的质点正处于平衡位置B．位于P、N两点的质点始终处在平衡位置C．从该时刻起，经过四分之一周期，位于M点的质点和位于O点的质点都到达平衡位置D．O点是振动加强的点，其振幅为2A【关键能力·分层突破】考点一机械波的传播规律角度1波的传播规律及波速公式的应用1.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，任一质点的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，由于介质不同，波长和波速可以改变，但频率和周期都不会改变．(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．2．波速公式v＝＝λf的理解(1)波速v：机械波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定，与波源的周期T无关．(2)频率f：由波源决定，等于波源的振动频率．各个质点振动的频率等于波源的振动频率．例1[2021·全国甲卷，34节选]均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和x B＝16cm.某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v＝20cm/s，波长大于20cm，振幅为y＝1cm，且传播时无衰减．t＝0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔Δt＝0.6s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同．已知在t1时刻(t1>0)，质点A位于波峰．求(1)从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；(2)t1时刻质点B偏离平衡位置的位移．命题分析试题情境属于综合性题目，以波动图像为素材创设学习探索问题情境必备知识考查简谐横波的图像、质点的振动规律、周期等知识关键能力考查理解能力、演绎推理能力．由某两时刻波的图像推断某点的振动情况学科素养考查运动观与相互作用观念、科学推理．要求考生建立质点的振动和波动情境，由此推断合理的结果角度2波的图像的应用波的传播方向判定质点的振动方向的方法方法内容图像“上下坡”法沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动“同侧”法波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧“微平移”法将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向例2[2022·泰安模拟]如图所示是一列简谐横波沿x轴正方向传播在t＝0时刻的波形，从此时刻开始，介质中的质点P、Q回到平衡位置的最短时间分别为0.2s、0.8s，下列说法正确的是()A．t＝1.5s时刻质点P正沿y轴的负方向运动B．t＝1.5s时刻质点Q加速度最大C．0～1.5s内质点Q发生的路程为30cmD．0～1.5s内波传播的路程为9cm[解题心得]【跟进训练】1.(多选)在电视剧《西游记》中，孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉，中医悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急．如图，假设“丝”上有相邻两点间距相等的点1、2、3、4、…，朱紫国国王在搭上丝线后图中质点1在t＝0时开始向上振动，产生的机械波沿丝线向孙悟空传播，t＝0.75s时质点1第一次到达最低点，此时质点4刚好开始振动，则()A．该波所有质点的振动频率均为1HzB．t＝0.75s时质点4振动的方向向下C．t＝0.75s时质点1和质点3的加速度相同D．t＝2.5s时质点2恰好位于波峰位置2．[2022·河南顶尖名校联考]一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形图如图所示，此时坐标为(1，0)的质点刚好开始振动，P质点的坐标为(3，0)．在t1＝0.6s时刻，P质点第二次位于波峰位置，Q质点的坐标是(－3，0)．求：(1)这列波的传播速度大小；(2)t2＝1.5s时质点Q的位移．考点二振动图像与波动图像的综合应用两种图像的比较：振动图像波的图像图像物理意义表示某质点各个时刻的位移表示某时刻各质点的位移图像信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)各时刻质点位移(4)各时刻质点速度、加速度方向(1)波长、振幅(2)任意一质点在该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻加速度方向(4)传播方向、振动方向的互判图像变化随时间推移，图像延续，但已有形状不变随时间推移，图像沿传播方向平移一完整曲线占横坐标的距离表示一个周期表示一个波长形象比喻记录着一个人一段时间内活动的录像带记录着许多人某时刻动作、表情的集体照片例3[2021·山东卷，10](多选)一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1＝2s时的波形图，虚线为t2＝5s时的波形图．以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是()[解题心得]命题分析试题情境属于综合性题目，以波动图像和振动图像为素材创设学习探索问题情境必备知识考查简谐横波的图像、振动图像、周期等知识关键能力考查理解能力、信息加工能力．由某两时刻波的图像推断某点的振动图像学科素养考查运动观念与相互作用观念、科学推理．要求考生建立质点的振动和波动情境，由此推断合理的结果【跟进训练】3.(多选)在一次实验中，某简谐横波在t＝0时刻的波形图像如图甲所示，乙图为在该波的传播方向上某质点的振动图像．下列说法中正确的是()A．该波的波长为2mB．若图乙是质点Q的振动图像，则该波一定沿x轴负方向传播C．若图乙是质点P的振动图像，则在t＝0.35s时刻，质点Q的坐标为(2m，－4cm) D．若图乙是质点Q的振动图像，则在t＝0.35s时刻，质点P的坐标为(4.5m，－4cm) 4．[2022·山东临沂模拟]如图(a)，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1＝0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1＝1.0m和x2＝4.0m的两质点．图(b)为质点Q的振动图像，求：(1)波的传播速度和t2的大小；(2)质点P的位移随时间变化的关系式．[思维方法]求解波的图像与振动图像综合问题三关键：“一分、一看、二找”考点三波的多解问题1．波动问题多解的主要因素(1)周期性①时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确．②空间周期性：波传播的距离Δx与波长λ的关系不明确．(2)双向性①传播方向双向性：波的传播方向不确定．②振动方向双向性：质点振动方向不确定．2．解决波的多解问题的思路一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的关系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、…)例4如图甲所示，某宇航员在太空中进行实验，左边为弹簧振动系统，弹簧振子连接一根很长的软绳，取沿绳方向为x轴，沿弹簧轴线方向为y轴(x轴与y轴垂直)，振子从平衡位置(坐标原点O点)沿y轴方向振动，某时刻绳子的波形如图乙中实线所示(t0＝0)，经过t1＝0.2s后的波形如图乙中虚线所示，P为x＝4m处的质点，则()A．绳子上产生的波的传播速度可能为35m/sB．质点P的振动频率可能为1.25HzC．从t＝0开始，质点P经过0.8s沿x轴正方向运动4mD．t＝0.4s时，质点P的位置在y＝4cm处[解题心得]【跟进训练】5.(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，图(a)是t＝0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图像．由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是()A．m B．1mC．2m D．m6．[2022·广东深圳一模]如图所示，左图中两小孩各握住轻绳一端，当只有一个小孩上下抖动绳子时，在绳子上产生简谐横波，右图实线和虚线分别表示绳子中间某段在t＝0和t ＝0.75s时刻的波形图，已知小孩抖动绳子的周期T满足0.75s<T<2s.(1)判断哪侧(左侧/右侧)小孩在抖动绳子，并写出判断依据；(2)求此列波在绳子中传播的速度．考点四波的衍射、干涉和多普勒效应1．波的干涉中振动加强点、减弱点的判断方法(1)公式法某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr.①当两波源振动步调一致时若Δr＝nλ(n＝0，1，2，…)，则振动加强；若Δr＝(2n＋1)(n＝0，1，2，…)，则振动减弱．②当两波源振动步调相反时若Δr＝(2n＋1)(n＝0，1，2，…)，则振动加强；若Δr＝nλ(n＝0，1，2，…)，则振动减弱．(2)波形图法在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间．2．多普勒效应的成因分析(1)接收频率是指观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．(2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率变大，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小．例5[2021·浙江1月，13]两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形．已知频闪时间间隔为0.12s，下列说法正确的是()A.简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24mB．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48sC．绳上各点均做振幅相同的简谐运动D．两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m[解题心得]命题分析试题情境属于基础性题目，以波的叠加为素材创设学习探索问题情境必备知识考查横波的叠加、波长、周期和叠加区质点的振幅等知识关键能力考查理解能力、推理论证能力．由叠加原理判断两列波相遇区域各质点的振动情况学科素养考查运动观与相互作用观念、科学推理．要求考生建立质点的振动和波动情境，由此推断合理的结果【跟进训练】7.[2021·浙江6月，9]将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上．在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播．因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形．下列说法正确的是()A．甲图中两手开始振动时的方向并不相同B．甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置C．乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形D．乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形8．如图为波源O传出的一列水波，相邻实线间的距离等于一个波长．下列说法正确的是()A．波通过孔A，发生明显的衍射现象B．波通过孔B，不发生衍射现象C．波遇到障碍物C，发生明显的衍射现象D．波遇到障碍物D，不发生衍射现象第2讲机械波必备知识·自主排查一、1．介质(1)①波源②介质(2)①能量②随波迁移③相同2．垂直波峰波谷密部疏部3．(1)相同相邻(2)波源(3)λf介质4．位移平衡位置位移二、1．相同尺寸稳定的干涉图样绕过障碍物2．(1)相互靠近或者相互远离时会发生变化(2)不变发生变化(3)①频率变大②频率变小③等于生活情境1．答案：(1)×(2)√(3)√(4)√教材拓展2．解析：由图可知波的波长λ＝4m，由题可知在时间t＝0.2s内，波传播的距离为x＝v t＝5×0.2m＝1m＝，根据波形的平移法可知，这列波沿x轴负向传播，A错误；由波的传播方向可知，t＝0时刻质点a沿y轴负方向运动，B错误；由v＝，得T＝＝0.8s，频率为f＝1.25Hz，要发生稳定的干涉图样，必须两列波频率相同，C正确；x＝2m处的质点的位移表达式为y＝0.4sin (2.5πt＋π) m，D正确．答案：CD3．解析：由题图知，O点是波谷和波谷叠加的位置，是振动加强点，该时刻位于O点的质点处于波谷，其振幅为2A，A错误，D正确；P、N两点是波谷和波峰叠加，由于两列波的振幅、频率相等，位于P、N两点的质点的位移始终为零，即始终处于平衡位置，B正确；该时刻位于M点的质点处于波峰，位于O点的质点处于波谷，从该时刻起，经过四分之一周期，位于M点的质点和位于O点的质点都到达平衡位置，此时位移为零，C正确．答案：BCD关键能力·分层突破例1解析：(1)在t1时刻质点A位于波峰，A、B的平衡位置坐标分别为0和x B＝16cm 波峰从A传到B所用时间t AB＝＝0.8s故从t1时刻开始，质点B最少要经过0.8s位于波峰(2)由题意，Δt＝又Δt＝0.6s，解得周期T＝1.2s若选t1时刻为计时零点，则由题意可知质点A的振动方程为y A＝y cosωt质点B的振动方程为y B＝y cosω(t－t AB)t AB＝0.8s，ω＝，t＝0联立解得t1时刻即t＝0的时刻质点B偏离平衡位置的位移为y B＝－0.5cm答案：(1)0.8s(2)－0.5cm例2解析：根据“同侧”法可知，0时刻P质点向下振动，Q质点向上振动，根据题意可知，P质点回到平衡位置的最短时间t P＝0.2s，Q质点回到平衡位置的最短时间t Q＝0.8s，且t P＋t Q＝T＝1s，所以该波的周期T＝2s，因为t＝1.5s＝T，所以t＝1.5s时刻，质点P正由平衡位置向波峰运动，其速度方向沿y轴的正方向，而Q质点正由波谷向平衡位置运动，未到达最大位移处，其加速度不是最大，故A、B错误；由于Q质点在0时刻并不是在平衡位置或者最大位移处，所以经过T，其路程不等于3A，即Q质点发生的路程不等于30cm，故C错误；因为t＝1.5s＝T，所以波朝着传播方向传播的路程为x＝λ＝9cm，故D正确．答案：D1．解析：质点1开始振动时方向向上，t＝0.75s时质点1第一次到达最低点，即T＝0.75s，故周期T＝1s，频率为1Hz，A正确；质点1开始时振动方向向上，t＝0.75s时质点4刚好开始振动，振动的方向也向上，B错误；t＝0.75s时质点1在波谷、质点3在波峰，两质点加速度大小相等、方向相反，C错误；波从质点1传到质点2用时0.25s，质点2在t＝2.5s时发生振动的总时间为2.5s－0.25s＝2.25s＝2.25T，即此时质点2恰好位于波峰位置，D正确．答案：AD2．解析：(1)由图示波形图可知，这列波的波长λ＝4cm＝0.04m，波沿x轴负方向传播，根据波形平移法知t＝0时刻P点向下振动，经过个周期第二次到达波峰位置，由此可知t1＝T＝0.6s则得T＝0.8s所以波速为v＝＝m/s＝0.05m/s(2)因为t2＝1.5s＝T＋T故t2＝1.5s时质点Q的位移为y＝4sin cm＝－2cm答案：(1)0.05m/s(2)－2cm例3解析：若机械波沿x轴正方向传播，在t1＝2s时O点振动方向竖直向上，则传播时间Δt＝t2－t1＝3s，满足Δt＝T＋nT(n＝0，1，2，3，…)，解得T＝s(n＝0，1，2，3，…)，当n＝0时，解得周期T＝4s，A项正确，B项错误；若机械波沿x轴负方向传播，在t1＝2s 时O点振动方向竖直向下，则Δt＝T＋nT(n＝0，1，2，3，…)，解得T＝s(n＝0，1，2，3，…)，当n＝0时，解得周期T＝12s，C项正确，D项错误．答案：AC3．解析：由题图甲读出波长λ＝2m，所以A正确．若题图乙是质点Q的振动图像，t ＝0时Q向下振动，则波沿x轴正方向传播，故B错误．若题图乙是质点P的振动图像，t ＝0时P向下振动，则波沿x轴负方向传播，所以此时Q正向上振动，经过时间t＝0.35s＝1T质点Q处于波谷，坐标为(2m，－4cm)，故C正确．若题图乙是质点Q的振动图像，t ＝0时Q向下振动，则波沿x轴正方向传播，所以此时P向上振动，经过时间t＝0.35s＝1T质点P处于波谷，坐标为(1m，－4cm)，故D错误．答案：AC4．解析：(1)由图可知波长：λ＝8m，质点振动的周期：T＝0.2s传播速度v＝＝40m/s结合图像可知，横波沿x正向传播故t1＝0到t2：nλ＋2m＝v t2，解得t2＝0.2n s＋0.05s(n＝0、1、2、3…)(2)质点P做简谐运动的位移表达式：y＝A sin由图可知A＝10cm，t＝0时y＝5cm且向－y方向运动解得y＝10sin cm答案：见解析例4解析：振源在坐标原点，绳子上产生的波只能向右传播，由t0到t1波传播的距离x＝nλ＋λ＝(4n＋1) m(n＝0、1、2、…)，0.2s＝nT＋T(n＝0、1、2、…)，则波速v＝(20n＋5) m/s(n＝0、1、2…)，T＝s(n＝0、1、2、…)，据以上分析可知，该波的波速不可能为35m/s，故A错误．当n＝0时，该波振动周期为0.8s，则质点P的振动频率为1.25Hz，故B正确．根据机械波的传播特点可知，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，故C错误．根据波的图像和以上分析可知，t＝0.4s时，质点P的位置不可能在y ＝4cm处，故D错误．答案：B5．解析：题图(b)所示质点在t＝0时在正向最大位移处，图(c)所示质点在t＝0时，y ＝－0.05m，运动方向沿y轴负方向，结合波形图找到对应的点，如图所示若题图(b)所示质点为图中左侧波峰上的点，则两点距离为m＝m，若题图(b)所示质点为图中右侧波峰上的点，则两点距离为m＝m，考虑到空间周期性，则x＝nλ＋(m)＝2n＋(m)，或x＝nλ＋(m)＝2n＋(m)(n＝0，1，2…)，因此A、D正确，B、C错误．答案：AD6．解析：(1)如果左侧小孩抖动绳子，则波向右传播，在0.75s内其波向右传播1m，波速v＝＝m/s＝m/s，周期T＝＝s＝3s，不符合题意周期0.75s<T<2s.如果右侧小孩抖动绳子，波向左传播0.75s，又小于一个周期，波向左传播的距离是3m (小于一个波长4m)，v＝＝m/s＝4m/s，周期T＝＝s＝1s，符合题意．(2)由(1)知，波速等于4m/s.答案：(1)见解析(2)4m/s例5解析：由题图可知，简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.48m，A错误；从波形1到波形5经历的时间为＝0.48s，可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为T＝0.96s，B错误；两列波相遇时，有些质点振动加强，有些质点振动减弱，并且加强区和减弱区相间出现，加强区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的和，减弱区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的差，所以绳上各点的振幅不都相同，C错误；由题图可知A、C两点均为振动减弱点，则两波源到两点的路程差分别为(2n＋1)和(2n－1)，则两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是＝λ＝0.48m，D正确．答案：D7．解析：题图甲中两列频率相同的波传播到分叉点均向上振动，该点振动加强，B错误；两列波在相同绳子上传播速度相同，故甲图中两手开始振动时的方向相同，A错误；题图乙中两列波传播到分叉点振动相反，振动减弱，由于振幅相同，故叠加后见不到明显的波形图，C正确；每经过一个周期就会出现一个与乙图相同的波形，D错误．答案：C8．解析：当孔、缝、障碍物的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，这是发生明显衍射的条件．观察题图，孔B和障碍物C尺寸明显大于波长，不会发生明显衍射现象，但仍然有衍射现象，只是不明显，不易观察；孔A和障碍物D尺寸小于和接近波长，会发生明显衍射现象．故A正确，B、C、D错误．答案：A。
高中物理复习教案,DOC.机械波
机械波复习精要[P3.]一、机械波的基本知识。
（1）基本概念：机械振动在介质中的传播形成机械波。
而简谐运动在介质中传播则将形成简谐波。
（2）产生条件：形成机械波的条件有两条：第一，必须有波源；第二，必须有弹性的连续的介质。
（3）波的分类：机械波可分为横波和纵波两种。
a.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。
b.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。
（4）波的特点：机械波传播的只是质点振动的形式和能量，质点本身并不随波的传播而迁移；机械波的传播过程实际上是离波源近的质点带动离波源远的质点依次参加振动；正因为波的形成实际上是从波源开始依次带动介质中的各个质点参加振动，所以一方面参加振动的各质点的振动周期、振动频率、开始振动的方向都与波源质点相同，另一方面各质点参加振动的起始时刻随着与波源的距离增大依次滞后。
[P4.]二、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，在一个周期内，波形匀速向前推进一个波长.n 个周期波形向前推进n个波长 ( n可以是任意正数 ).波速、波长和频率之间满足公式：v=λf，在计算中既可以使用v=λf，也可以使用v=s/t.（2）介质中质点是在各自的平衡位置附近的简谐运动, 是一种变加速运动。
任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是4A, 在半个周期内经过的路程都是2A，但在四分之一个周期内经过的路程就不一定是A了。
（3）机械波传播的是振动形式、能量和信息，介质质点并不随波迁移。
（4）机械波的频率由波源决定,而传播速度由介质决定.（5）波由一种介质进入另一种介质，频率不变，波长和波速都要改变。
λ1/λ2= v1/ v2[P5.]07年1月广东省汕尾市调研测试6、关于机械波的概念，下列说法中正确的是（ A D ）A、简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等B、质点振动的方向总是垂直于波传播的方向C、任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D、相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相同[P6.]07年佛山市教学质量检测2．右图为一列横波的图象，图中P点正向＋y方向振动，且波的传播速度为10m/s,则此波的( B D )A.振幅为60cmB.波长为 mC.周期为D.此波向－X方向传播[P7.]广东茂名市2007年第一次模考4．一列简谐波沿x轴直线传播，某时刻的波形如图所示。
高中物理复习机械波
高中物理复习机械波一、知识网络二、画龙点睛概念1、机械波(1)机械波：机械振动在介质中的传播，形成机械波。
(2) 机械波的产生条件：①波源：引起介质振动的质点或物体②介质：传播机械振动的物质(3)机械波形成的原因：是介质内部各质点间存在着相互作用的弹力，各质点依次被带动。
(4)机械波的特点和实质①机械波的传播特点a．前面的质点领先，后面的质点紧跟；b．介质中各质点只在各自平衡位置附近做机械振动，并不沿波的方向发生迁移；c．波中各质点振动的频率都相同；d．振动是波动的形成原因，波动是振动的传播；e．在均匀介质中波是匀速传播的。
②机械波的实质a．传播振动的一种形式；b．传递能量的一种方式。
(5)机械波的基本类型：横波和纵波①横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波，叫做横波。
表现形式：其中凸起部分的最高点叫波峰，凹下部分的最低点叫波谷。
横波表现为凹凸相间的波形。
实例：沿绳传播的波、迎风飘扬的红旗等为横波。
②纵波：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。
表现形式其中质点分布较稀的部分叫疏部，质点分布较密的部分叫密部。
纵波表现为疏密相间的波形。
实例：沿弹簧传播的波、声波等为纵波。
2、波的图象(1)波的图象的建立①横坐标轴和纵坐标轴的含意义横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置；纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移。
从形式上区分振动图象和波动图象，就看横坐标。
②图象的建立：在xOy坐标平面上，画出各个质点的平衡位置x与各个质点偏离平衡位置的位移y的各个点(x，y)，并把这些点连成曲线，就得到某一时刻的波的图象。
(2)波的图象的特点①横波的图象特点横波的图象的形状和波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布形状相似。
波形中的波峰也就是图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向最大值。
波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置。
在横波的情况下，振动质点在某一时刻所在的位置连成的一条曲线，就是波的图象，能直观地表示出波形。
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高中物理-《机械波》章末复习
知识框图：
典题探究：
例1．关于机械波的形成和传播,下列说法中正确的是( )
A ．机械波只能在介质中传播,波源周围如果没有介质,就不能形成机械波
B ．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些
C ．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些
D ．一旦波源振动起来,介质中的各个质点也就立刻振动起来
解析：机械波形成的条件是有波源和介质,两者缺一,则形不成机械波；机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点,故离波源近的质点振动的早一些,分析知A 、C 正确。
例2.横波和纵波的区别是( )
A ．横波中,质点做振动,纵波中,质点沿波的传播方向运动
B ．横波的传播速度一定比纵波慢
C ．横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部
D ．横波中各质点振动方向与波的传播方向在同一直线上,纵波中各质点振动方向与波的传播方向垂直
解析：无论在横波中,还是纵波中,质点都是在各自平衡位置附近振动,只不过横波中振动⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧==⎩⎨⎧超声波及其应用声波波的应用实例：多普勒效应波的衍射波的干涉波的叠加波的特性：波的公式：波的图像波的描述方式：纵波
横波波的分类：波的形成和传播特点机械波vt x vT λ
方向与传播方向垂直,而纵波中振动方向与传播方向在同一直线上；横波有波峰和波谷,纵波有疏部和密部；波的传播速度由介质决定,不同介质有不同波速,故只有C项正确。
答案：C
例3.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
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,故振源也是向上起振的,C项正确。
答案：C
例4.2010年4月14日,青海省玉树县发生里氏7.1级大地震,已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度为9.1 km/s和3.7 km/s,在某地观测站中,记录了玉树地震的纵波和横波到达该地的时间差为5.4 s。
(1)求这个观测站距玉树的距离。
(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动？
解析：(1)设观测站距玉树的距离为s,则s
v横－
s
v纵＝t,则s＝
v横v纵
v纵－v横t＝
9.1×3.7
9.1－3.7
×5.4 km＝34
km。
(2)因为纵波先到观测点,因而先观察到的是上下振动。
答案：(1)34 km(2)上下振动
例5.如图所示为一列沿x轴的向右传播的简谐横波在某时刻的波动图象。
已知此波的传播速度大小为v＝2 m/s,试画出该时刻5 s 前和5 s后的波动图象。
解析：解法一：(特殊点振动法)
因为v＝2 m/s,从图得λ＝8 m,所以T＝λ
v＝4 s。
又因为此波向右传播,故平衡位置坐标2 m、6 m的两个特殊质点的初始振动方向分别为沿y轴正向与沿y轴负向。
经过5 s(1.25T),这两个质点分别位于正向最大位移与负向最大位移,由此便得出5 s后的
波形如图实线所示。
同理可得,5 s 前的波动图象如图中虚线所示。
解法二：(波形平移法)
因为波速v ＝2 m/s,所以由Δx ＝v Δt ,可得Δx ＝10 m,注意到Δx t 去整后为λ4
；故将整个波形向右平移λ4,即为5 s 后的波动图象。
而将整个波形向左平移λ4
,即为5 s 前的波动图象。