机械波章末复习

(2)有________________，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)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与________的
振动周期和频率相同．
知识点导读
(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为 4A，位 移为________．
重点突破
研究对象 研究内容
振动图象与波动图象的比较
振动图象 一振动质点 一质点位移随时间变化规律
波动图象 沿波传播方向所有质点 某时刻所有质点的空间分布规律
图象
物理意义
图象变化
一完整曲 线占横坐
标距离 形状
表示一质点在各时刻的位移 随时间推移图象延续,但已有形态不变
表示某时刻各质点的位移 随时间推移,图象沿传播方向平移
跟踪练习
[解析] 由振动图象知质点 Q 开始振动的方向沿 y 轴正方向， 选项 A 正确；由振动图象得质点振动的周期 T＝6 s，质点 Q 比质点 P 振动滞后的时间为 Δt＝nT＋4 s＝(6n＋4) s(n＝0,1,2，…)，选项 B 错误；波速为 v＝LΔPtQ＝6n1＋0 4 m/s(n＝0,1,2，…)，波速不可能为 2 m/s，选项 C 错误；波长 λ＝vT＝6n6＋0 4 m(n＝0,1,2，…)，波长可 能为 6 m，选项 D 正确．
接收到的频率变大;如果二者相互远离,观察者接收到的频率变小.
重点突破
波的干涉与波的衍射的比较
定义
现象
可观察到明显现象的条件
相同点
波的衍射
波可以绕过障碍物 继续传播的现象
波能偏离直 线而传到直 线传播以外
的空间
缝、孔或障碍物的尺寸跟波 长相差不大或者小于波长
波的干涉
频率相同的两列波 叠加，使某些区域 的振动加强、某些 区域的振动减弱的
现象
振动强弱区 域相间分布， 加强区减弱 区位置不变
两列波的频率相同
干涉和衍射是 波特有的现象
[衡中调研]
重点题型突1破对波的干涉的理解
1．稳定干涉中，振动加强区域和振动减弱区域的空间位置是 不变的．加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和，减弱区 域中心质点的振幅等于两列波的振幅之差．
2．振动加强的条件是两波源到该区域中心的距离之差等于波 长的整数倍(半波长的偶数倍)，振动减弱的条件是两波源到该区域 中心的距离之差等于半波长的奇数倍．
质点 a 由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3 s 时 a 第一次到达最高
点．下列说法正确的是点( ．下) 列说法正确的是(
)
A．在 t＝6 s 时刻波恰好传到质点 d 处
B．在 t＝5 s 时刻质点 c 恰好到达最高点
C．质点 b 开始振动后，其振动周期为 4 s
D．在 4 s<t<6 s 的时间间隔内质点 c 向上运动
时,振动减弱.
知识点导读
2.波的衍射
(1)产生明显衍射现象的条件:障碍物或孔(缝)的尺寸跟波长
,或者比波长
.
(2)现象:波绕过障碍物继续传播.
3.多普勒效应
(1)由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者接收到的波的频率发生变化的现象叫多普勒
效应.
(2)注意:波源的频率不变,只是观察者接收到的波的频率发生变化.如果二者相互接近,观察者
轴正方向传播，实线为 t＝0 时的波形图，虚线为 t＝0.5 s 时的波形
图．已知该简谐波的周期大于 0.5 s．关于该简谐波，下列说法正确
的是(
)
A．波长为 2 m B．波速为 6 m/s C．频率为 1.5 Hz D．t＝1 s 时，x＝1 m 处的质点处于波峰 E．t＝2 s 时，x＝2 m 处的质点经过平衡位置
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3期．都振不源会经改过变一．个周期 T 完成一次全振动，波恰好向前传播一
题型 2 由波的图象和某一质点的振动图象判断波的
传跟播踪规律练习
[典例 5] (2015·天津卷)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波 形图，a、b 两质点的横坐标分别为 xa＝2 m 和 xb＝6 m，图乙为质 点 b 从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是( )
A．该波沿＋x 方向传播，波速为 1 m/s B．质点 a 经 4 s 振动的路程为 4 m C．此时刻质点 a 的速度沿＋y 方向 D．质点 a 在 t＝2 s 时速度为零
[衡中调研]
跟踪题练型习1 根据振动图象画出波的图象
[典例 4] 波源 S 的振动图象如图甲所示，由此产生的简谐波 向右传播，已知波上两点 S、P 相距 1.5 m，如图乙所示，波速 v＝ 6 m/s，求：
(1)作出 t＝0.25 s 时 S、P 间的波形图； (2)在 t＝0 到 t＝0.5 s 内，P 点运动的路程．
机械波
课前沟通
学习目标
1.掌握机械波的产生、分类与描述机械波的物理量 2.掌握机械波的图像 3.掌握机械波的干涉、衍射和多普勒效应
课程目录
1.知识点导读 2. 重点突破 3.总结与应用
知识百度文库讲
知识点导读
[必备知识]
知识知点识一点：一机械机波械波 横波和纵波
1．机械波的形成条件
(1)有发生机械振动的________．
3题．型只2有符对合波干的涉衍条射件的的理两解列波相遇时才能产生干涉现象． 波的衍射现象是指波能绕过障碍物继续传播的现象，任何波都 能发生衍射现象，而发生明显衍射现象则需要缝、孔的宽度或障碍 物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长．
重点突破
题型 3 对多普勒效应的理解 1．接收频率：观测者接收到的频率等于观测者在单位时间内 接收到的完整波的个数．当波以速度 v 通过接收者时，时间 t 内通 过的完整波的个数为 N＝vλt. 2．多普勒效应的两种情况
跟踪练习
[解析] 由题图知波的波长 λ＝1.0 m，又周期 T＝0.4 s， 则该波的波速 v＝Tλ＝2.5 m/s. 波向 x 轴正方向传播，根据靠近振源的质点带动后面的质点振 动，可以判断 P 点沿 y 轴正方向振动．
跟踪题练型习2 根据波的图象求解其他物理量
[典例 3] (2017·全国卷Ⅲ)(多选)如图所示，一列简谐横波沿 x
表示一个周期
表示一个波长
正弦函数或余弦函数的图象
重点突破 波的传播方向与质点的振动方向的判断方法
重点突破
[衡中调研]
跟踪题练型 习1 波的传播方向与质点振动方向的互判
[典例 2] 如图所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波 某时刻的波形图，质点 P 的振动周期为 0.4 s．求该波的波速并判断 P 点此时的振动方向．
[典例 1] (多选) 如图所示，a、b、c、d 是均匀媒质中 x 轴上
的四个质点，相邻两点横的间波距以依次2为m2/sm的、4波m速和 沿6 m．x 一轴列正简谐向传播，在 t＝0 时刻到达
横波以 2 m/s 的波速沿质x 轴点正向a 传由播平，在衡t＝位0置时刻开到始达质竖点直a 处 向，下运动，t＝3 s 时 a 第一
跟踪练习
[解析] 由图甲可知该波的周期 T＝0.2 s 所以该波的波长 λ＝vT＝1.2 m 又SλP＝114 波由 S 点传到 P 点用时 t1＝SvP＝0.25 s 则当 t＝0.25 s 时，P 点开始振动(向下振动)，SP 间的波形图如 图所示
而在 0～0.5 s 内 P 点振动的时间 t2＝t－t1＝0.25 s 运动的路程为 s＝00.2.25×4A＝5A＝25 cm.
跟踪练习
[解析] 由题图可知，该波波长 λ＝4 m，选项 A 错误；T>0.5 s， 则由题图知波在 0.5 s 内沿 x 轴正方向传播的距离为34λ，传播时间 t ＝34T＝0.5 s，T＝23 s，频率 f＝T1＝1.5 Hz，选项 C 正确；波速 v＝Tλ ＝6 m/s，选项 B 正确；1 s＝32T，t＝1 s 时，x＝1 m 处的质点处于 波谷，选项 D 错误；2 s＝3T，t＝2 s 时，x＝2 m 处的质点经过平 衡位置，选项 E 正确．
重点突破
考点
波的图象的理解和应用 [重点理解]
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．
重点突破
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．
可到达最高点，故在 4 s<t<6 s 的时间内点 c 向上运动，D 项正 确．因 λ＝v·T＝8 m，而 db＝10 m＝114λ，并不是12λ 或12λ 的奇数倍，
知识点导读
知识知点识二点：二横波横的图波象的图波象速、波波速长、和波频长率和的频关率系的关系 1．横波的图象 (1)坐标轴：横轴表示各质点的________，纵轴表示该时刻各质
跟踪练习
[解析] 由题图乙可知，简谐横波的周期 T＝8 s，且 t＝0 时质 点 b 沿＋y 方向运动，根据振动和波动的关系，波沿－x 方向传播， 质点 a 沿－y 方向运动，选项 A、C 错误；质点 a 经过 4 s 振动的路 程 s＝Tt ·4A＝1 m，选项 B 错误；
质点 a 在 t＝2 s 时，处于负向最大位移处，速度为零，选项 D 正确．
跟踪题练型习3 由两质点的振动图象判断波的传播规律
[典例 6] (2016·四川卷)(多选)简谐横波在均匀介质中沿直线传 播，P、Q 是传播方向上相距 10 m 的两质点，波先传到 P，当波传 到 Q 开始计时，P、Q 两质点的振动图象如图所示，则( )
A．质点 Q 开始振动的方向沿 y 轴正方向 B．该波从 P 传到 Q 的时间可能为 7 s C．该波的传播速度可能为 2 m/s D．该波的波长可能为 6 m
E．当质点 d 向下运动时，质点 b 一定向上运动
跟踪练习 [解析] 波由 a 到 d 匀速传播，v＝2 m/s，t＝avd＝212mm/s＝6 s, A 项正确．第一个波峰在 t1＝3 s 时产生于 a 点，再经 t2＝avc＝26mm/s＝ 3 s 到达 c 点，共计 t＝t1＋t2＝6 s，B 项错误．a 点从向下起振至到 达最高点用时 3 s，可知34T＝3 s，即 T＝4 s, 则 b 点的振动周期也为 4 s，C 项正确．波经 t2＝avc＝3 s 到达 c 点，说明此时 c 点开始从平 衡位置向下振动，再经T4＝1 s，共计 4 s 到达最低点，再经T2＝2 s
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． 2．波长、波速、频率及其关系 (1)波长 λ：在波动中，振动相位总是________的两个相邻质点
间的距离．
知识点导读
(2)波速 v：波在介质中的传播速度，由________本身的性质决 定．
(3)频率 f：由波源决定，等于波源的____________． (4)波长、波速和频率的关系：①v＝__________；②v＝Tλ .
知识点导读
知识点三：波特有的现象
1.波的干涉
(1)产生稳定干涉的条件:频率相同的两列同性质的波相遇.
(2)现象:两列波相遇时,某些区域振动总是
,某些区域振动总是
,且加强区和减
弱区互相间隔.
(3)对两个完全相同的波源产生的干涉来说,凡到两波源的路程差为一个波长
时,振动
加强;凡到两波源的路程差为半个波长的
个波长的距离，所以有 v＝Tλ＝λf.
4．质点振动 nT(波传播 nλ)时，波形不变．
5．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．
[典例 1] (多选) 如图所示，a、b、c、d 是均匀媒
跟踪练习
的四个[衡质中点调研，] 相邻两点的间距依次为 2 m、4 m 和 6 m
知识点导读
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________(凸部)和________(凹部)． (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在___________上的 波，有___________和疏部．
重点突破
考点 波的形成与传播 [重点理解]