高考物理一轮复习 第十二章 机械振动与机械波 第二节 机械波课件
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由图可知该波的波长为 8L，由波的传播方向可推 知质点 9 在 Δt 时刻的振动方向向上，而 t＝0 时刻波刚传到质 点 1 时其振动方向是向下的，由此可见质点 9 并非是 Δt 时刻波 的前沿，由题意图(b)所示是经 Δt 时间第一次出现的波形，可 知 Δt 时刻在质点 9 的右侧还应有半个波长的波形未画出来，即 经 Δt 波应从质点 1 传播到质点 13.(未画出)
第十二章
机械振动与机械波
第二节 机械波
突破考点01 突破考点02 突破考点03
突破考点04 课时作业 高考真题
突破考点01
机械波的形成与传播
分类例析
1．机械波的形成条件 (1)________；(2)________． 2．机械波的特点 (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)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与波源的 振动周期和频率相同．
(3)各质点开始振动(即起振)的方向均________． (4) 一 个 周 期 内 ， 质 点 完 成 一 次 全 振 动 ， 通 过 的 路 程 为 ________，位移为________． 3．机械波的分类 (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互________的 波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)．
【例 1】 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的 9 个质点，相邻两质点的距离均为 L，如图(a)所示．一列横波沿 该直线向右传播，t＝0 时到达质点 1，质点 1 开始向下运动， 经过时间 Δt 第一次出现如图(b)所示的波形．则该波：
(1)波长为多少？ (2)质点振动的周期为多少？
由波的图象读出波长．由题中给出的时间关系结合质点的振 动情况求振动周期．
解析：波的图象中相邻波峰间的两质点间距离为一个波 长，且振动开始时刻相差一个周期，A、B错误；质点b开始振 动的时刻比质点a晚一个周期，因此质点b完成全振动的次数比 质点a少一次，D正确，C错误．
答案：D
2．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．该波源产生的一维简谐横波沿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，关于质点P振动的说法错误的是( )
A．振幅一定为A B．周期一定为T C．速度的最大值一定为v D．若P点与波源距离s＝vT，则质点P的位移与波源的位 移相同
解析：简谐运动的能量取决于其振动的振幅，由于波传播 过程中无能量损失，故其振幅A不变，A正确；百度文库械波的周期等 于各质点振动的周期，B正确；质点P振动的速度在y轴方向上， 而波沿x轴正向传播，其传播速度不同于波上质点的振动速度， C错误；若P点与波源距离s＝vT，则P点与波源正好相距一个波 长，故质点P的位移与波源的位移相同，D正确．
传播的距离 Δx＝1.5λ＝12L，故波速 v＝ΔΔxt ＝1Δ2tL， 波的周期 T＝vλ＝182LL＝23Δt.
Δt
2Δt (1)8L (2) 3
1．用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐 横波．某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰 位置．下列说法正确的是( )
A．a、b两点之间的距离为半个波长 B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期 C．b点完成全振动次数比a点多一次 D．b点完成全振动次数比a点少一次
(2)从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为 88 cm时，N质点振动通过的总路程是多少？
(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在________直线 的波，有密部和疏部．
4．波长、波速、频率及其关系 (1)波长：在波动中，振动相位总是相同的两个________质 点间的距离，用 λ 表示． (2)波速：波在介质中的传播速度，由________本身的性质 决定．
(3)频率：由波源决定，等于________的振动频率． (4)波长、波速和频率的关系：________. 5．特别提醒 (1)机械波从一种介质进入另一种介质，频率________，波 速、波长都________． (2)机械波的波速仅由________决定，波速在固体、液体中 比在空气中大．波速的计算方法：v＝Tλ或 v＝ΔΔxt .
(3)介质中每个质点做的都是受迫振动，所以任一质点的振 动频率和周期都和波源相同．因此可以断定：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)振源经过一个周期 T 完成一次全振动，波恰好向前传播 一个波长的距离，所以有 v＝Tλ＝λf.
(5)质点振动 nT(波传播 nλ)时，波形不变． (6)相隔波长整数倍的两质点，振动状态总相同，相隔半波 长奇数倍的两质点，振动状态总相反．
2．波动图象
(1)波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平衡位 置的位移情况，图象的横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示 该时刻各质点的位移，如图所示．
(2)图象的应用 ①直接读取振幅 A 和波长 λ，以及该时刻各质点的位移； ②确定该时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小； ③结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质 点的振动方向确定波的传播方向．
答案 1．(1)波源 (2)介质 2．(1)形式 能量 迁移 (3)相同 (4)4A 零 3．(1)垂直 (2)同一 4．(1)相邻 (2)介质 (3)波源 (4)v＝fλ 5．(1)不变 改变 (2)介质
1．机械波的传播规律 (1)在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离 叫波长． (2)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．
答案：C
3．一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住 绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动，于是在绳上 形成一列简谐波．求：
(1)若从波传到平衡位置在x＝1 m处的M质点时开始计时， 那么经过的时间Δt等于多少时，平衡位置在x＝4.5 m处的N质点 恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹 性绳上的波形；
第十二章
机械振动与机械波
第二节 机械波
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突破考点01
机械波的形成与传播
分类例析
1．机械波的形成条件 (1)________；(2)________． 2．机械波的特点 (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)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与波源的 振动周期和频率相同．
(3)各质点开始振动(即起振)的方向均________． (4) 一 个 周 期 内 ， 质 点 完 成 一 次 全 振 动 ， 通 过 的 路 程 为 ________，位移为________． 3．机械波的分类 (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互________的 波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)．
【例 1】 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的 9 个质点，相邻两质点的距离均为 L，如图(a)所示．一列横波沿 该直线向右传播，t＝0 时到达质点 1，质点 1 开始向下运动， 经过时间 Δt 第一次出现如图(b)所示的波形．则该波：
(1)波长为多少？ (2)质点振动的周期为多少？
由波的图象读出波长．由题中给出的时间关系结合质点的振 动情况求振动周期．
解析：波的图象中相邻波峰间的两质点间距离为一个波 长，且振动开始时刻相差一个周期，A、B错误；质点b开始振 动的时刻比质点a晚一个周期，因此质点b完成全振动的次数比 质点a少一次，D正确，C错误．
答案：D
2．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．该波源产生的一维简谐横波沿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，关于质点P振动的说法错误的是( )
A．振幅一定为A B．周期一定为T C．速度的最大值一定为v D．若P点与波源距离s＝vT，则质点P的位移与波源的位 移相同
解析：简谐运动的能量取决于其振动的振幅，由于波传播 过程中无能量损失，故其振幅A不变，A正确；百度文库械波的周期等 于各质点振动的周期，B正确；质点P振动的速度在y轴方向上， 而波沿x轴正向传播，其传播速度不同于波上质点的振动速度， C错误；若P点与波源距离s＝vT，则P点与波源正好相距一个波 长，故质点P的位移与波源的位移相同，D正确．
传播的距离 Δx＝1.5λ＝12L，故波速 v＝ΔΔxt ＝1Δ2tL， 波的周期 T＝vλ＝182LL＝23Δt.
Δt
2Δt (1)8L (2) 3
1．用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐 横波．某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰 位置．下列说法正确的是( )
A．a、b两点之间的距离为半个波长 B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期 C．b点完成全振动次数比a点多一次 D．b点完成全振动次数比a点少一次
(2)从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为 88 cm时，N质点振动通过的总路程是多少？
(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在________直线 的波，有密部和疏部．
4．波长、波速、频率及其关系 (1)波长：在波动中，振动相位总是相同的两个________质 点间的距离，用 λ 表示． (2)波速：波在介质中的传播速度，由________本身的性质 决定．
(3)频率：由波源决定，等于________的振动频率． (4)波长、波速和频率的关系：________. 5．特别提醒 (1)机械波从一种介质进入另一种介质，频率________，波 速、波长都________． (2)机械波的波速仅由________决定，波速在固体、液体中 比在空气中大．波速的计算方法：v＝Tλ或 v＝ΔΔxt .
(3)介质中每个质点做的都是受迫振动，所以任一质点的振 动频率和周期都和波源相同．因此可以断定：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)振源经过一个周期 T 完成一次全振动，波恰好向前传播 一个波长的距离，所以有 v＝Tλ＝λf.
(5)质点振动 nT(波传播 nλ)时，波形不变． (6)相隔波长整数倍的两质点，振动状态总相同，相隔半波 长奇数倍的两质点，振动状态总相反．
2．波动图象
(1)波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平衡位 置的位移情况，图象的横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示 该时刻各质点的位移，如图所示．
(2)图象的应用 ①直接读取振幅 A 和波长 λ，以及该时刻各质点的位移； ②确定该时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小； ③结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质 点的振动方向确定波的传播方向．
答案 1．(1)波源 (2)介质 2．(1)形式 能量 迁移 (3)相同 (4)4A 零 3．(1)垂直 (2)同一 4．(1)相邻 (2)介质 (3)波源 (4)v＝fλ 5．(1)不变 改变 (2)介质
1．机械波的传播规律 (1)在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离 叫波长． (2)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．
答案：C
3．一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住 绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动，于是在绳上 形成一列简谐波．求：
(1)若从波传到平衡位置在x＝1 m处的M质点时开始计时， 那么经过的时间Δt等于多少时，平衡位置在x＝4.5 m处的N质点 恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹 性绳上的波形；