高中物理复习教案,DOC.机械波
高三物理一轮复习教学案机械振动和机械波31
31（1）、机械波[学习目标]理解机械波的概念，知道描述波的物理量有波长、频率、波速；理解波的图象的物理意义；会运用机械波的知识及波的图象解简单的问题。
[学习内容]一、机械波1、定义：2、形成条件：⑴⑵3、形成原因：思考：波的传播过程中各质点均做受迫振动吗？4、波的特点：波向前传播的是振动（形式）、波形、能量⑴介质中的各质点并不；⑵后振动的质点（填“带动”或“跟着”）先振动的质点振动；⑶各点的起振方向与波源的起振方向（填“相同”或“相反”）例1、如图为一列向左传播的横波①标出A、B两点在该时刻的振动方向②确定波源的起振方向5、波的分类：二、描述波的物理量1、波长：的距离。
⑴横波中两个相邻的或的距离为一个波长；纵波中相邻的的距离为一个波长；⑵振动在一个（几个）周期里，波在介质中传播的距离等于一个（几个）波长；例2、关于“波长等于什么”的下述说法中，正确的是A、在一个周期内，沿波的传播方向，振动在媒质中传播的距离B、两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离C、两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相反的质点间距离的2倍D、两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相反的质点的平衡位置间的距离⑶波长反映了波在空间上的周期性，波传播整数个周期后，波形不变。
2、频率（周期）：⑴即为波源的振动频率（周期），介质中各质点的频率（周期）均与波源的频率（周期）相同；⑵同一列波，频率（周期）不变；⑶f（T）反应了波在时间上的周期性。
3、波速：波传播的速度⑴公式：V=S/t V=λ/T=λf ⑵同一介质、同一类波，波速相同思考：波的传播速度与介质中质点的振动速度一样吗？三、波的图象1、简谐波的图象为 曲线。
其横轴表示 ，纵轴表示 。
2、波动图象的物理意义是： 。
思考：从波的图象可求什么？例3、如图是一列简谐波的图象，波向右传播⑴求这列波的波长、振幅⑵在图中画出X 1=0.5m 、X 2=2.5m 的两个质点的位移⑶在图中标出X 3=1.0m 、X 4=1.5m 、X 5=3.5m 、X 6=4.5m 四个质点的振动方向⑷描述X 5、X 6两质点在该时刻的运动的情况，并说明哪一点先回到平衡位置⑸作出T/4后、T/4前的波形图⑹若波源的振动图象如图所示，求波的传播速度，并判断波源在1.25×10-2s 时刻的振动方向。
机械波实用教案范文
机械波实用教案范文【一、教学目标】1.知识目标：学习机械波的基本概念和特性，了解机械波的传播方式。
2.技能目标：能够描述机械波的传播方式和波的性质。
3.情感目标：培养学生对物理知识的兴趣，培养学生观察和实验的能力。
【二、教学重难点】1.教学重点：机械波的定义、传播方式和波的性质。
2.教学难点：波的传播方式和波的性质的掌握和运用。
【三、教学准备】教师：教案、黑板、粉笔、投影仪、实验器材等。
学生：课本、笔记本。
【四、教学过程】【导入】1.教师播放一段波的传播动画，让学生观察并思考：这个图形是什么？它是如何传播的？2.请几位学生回答问题，并对他们的回答做一些引导，引出机械波的概念。
【呈现】1.教师通过投影仪展示机械波的基本概念和特性，并给出机械波的定义：机械波是通过物质的振动而传播的波动现象。
2.教师利用黑板和粉笔讲解机械波的传播方式和波的性质，包括纵波和横波的区别、波的振幅、波长、周期、频率等概念。
【实验】1.教师介绍一个简单的实验装置，演示横波在绳子上的传播。
2.学生们分组进行实验操作，通过悬挂绳子和手的上下运动，观察横波在绳子上的传播过程，记录波的振幅、波长等特性。
3.学生们在实验完成后，进行实验结果的汇报和讨论，教师进行指导。
【拓展】1.教师通过讲解声波和水波，引出了波的传播速度的概念，让学生理解波速与频率和波长的关系。
2.教师利用黑板和投影仪进行计算公式的推导，提醒学生注意计算单位的转换。
3.教师和学生一起进行一些简单的计算练习。
【归纳总结】1.教师通过黑板和投影仪总结机械波的传播方式和波的性质，并强调波的传播速度与频率和波长的关系。
2.教师布置一些练习题，要求学生在家里完成，并下节课检查订正。
【五、教学反思】通过本节课的教学，学生对机械波的概念和特性有了初步的了解。
通过实验操作，学生对机械波的传播方式和波的性质有了直观的认识。
但是，本节课的时间安排还不够充分，没有给学生提供足够的时间进行实验操作和讨论。
2024-2025学年高中物理第二章机械波1机械波的形成和传播教案1教科版选修3-4
小组讨论：让学生分组讨论机械波的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。
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。
3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解机械波的形成和传播过程中，学生可能会遇到以下困难：首先，对波动现象背后的微观机制理解不够深入，难以将振动与波动联系起来；其次，对于波的传播方向的误解，可能会混淆波的传播与振动的方向；此外，学生在进行实验探究时，可能对实验数据的处理和分析感到困惑，需要教师的指导和支持。
二、新课内容（25分钟）
1.讲解机械波的定义和分类，结合课本图示进行演示。
2.分析机械波的形成原理，引导学生通过实验探究。
3.讲解机械波的传播条件和特性，结合实例进行说明。
4.分析机械波的能量传递和振动方向，进行课堂讨论。
三、课堂练习（10分钟）
1.根据新课内容，设计相关习题，让学生巩固所学知识。
2.对学生进行个别指导，解答疑惑。
2.讨论法：将学生分成小组，针对机械波的形成和传播原理进行讨论。教师提出问题，引导学生展开思考，鼓励他们发表自己的观点。最后，组织各小组分享讨论成果，进行总结和评价。
3.实验法：组织学生进行分组实验，指导他们设计实验方案、操作实验设备、记录实验数据等。实验过程中，教师巡回指导，解答学生疑问。实验结束后，组织学生进行实验报告撰写和汇报。
7.机械波的反射和折射
当机械波遇到介质的边界时，会发生反射和折射现象。
-反射：波从介质边界反弹回来，遵循反射定律。
高三物理一轮复习《机械波》教学设计
例题P203例3；练习P2045、6、7
本节小专题练习
1．(2014·浙江·14)下列说法正确的是( )
A．机械波的振幅与波源无关
B．机械波的传播速度由介质本身的性质决定
C．物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反
教学反思
(1)质点振动周期
(2)质点振幅
(3)某一质点在各时刻的位移
(4)各时刻速度、加速度的方向
(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的加速度方向
(4)传播方向、振动方向的互判
图象变化
随时间推移，图象延续，但已有形状不变
随时间推移，波形沿传播方向平移
一完整曲
线占横坐
标的距离
(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．波的衍射现象
波能绕过障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长．
3．多普勒效应的成因分析
(1)接收频率：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．当波以速度v通过观察者时，时间t内通过的完全波的个数为N＝ ，因而单位时间内通过观察者的完全波的个数即接收频率．
掌握波速、波长和频率的关系，会分析波的图象
学习内容
学生活动
一、波动图象与波速公式的应用
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1所示．
高中物理新教材复习教案（机械波）
第一单元第一单元 机械波的形成机械波的形成 波的图象波的图象教学目的：1、深刻理解机械波的形成的特点。
、深刻理解机械波的形成的特点。
2、熟练掌握波速、波长和频率的概念及大小关系。
、熟练掌握波速、波长和频率的概念及大小关系。
3、理解波的图象的物理意义，明确波的图象与振动的图象的区别，能利用波的图象求解相关问题。
图象求解相关问题。
教学过程：教学过程：一、基础知识点一、基础知识点（一）机械波（一）机械波1．机械波的形成．机械波的形成机械振动在介质中的传播叫机械波。
机械振动在介质中的传播叫机械波。
2．产生机械波的条件．产生机械波的条件A 波源，波源，B 介质介质3．波的种类．波的种类横波：振动方向垂直于传播方向的波。
横波有波峰和波谷。
例：水波近似看作横波；光波是横波，但是是电磁波；横波，但是是电磁波；纵波：振动方向平行于传播方向的波。
纵波有密部和疏部。
例：声波；地震时所产生的波既有横波也有纵波。
有横波也有纵波。
4、机械波的特点、机械波的特点（1）机械波传播的是振动的形式和能量。
质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波定向迁移。
向迁移。
（2）介质中各质点的振动的周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。
而且各质点开始振动的方向与振源开始振动方向也相同，即各质点的振动方向与振源的振动方式完全一致。
一致。
（3）离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动。
即离波源较近的介质质点越早开始振动，离波源较远的质点越晚开始振动。
在沿波传播方向上的两介质质点P 1和P 2，开始振动的时间差就是机械振动从一质点P 1传播到另一质点P 2的传播时间，即Vx t D=D ，如图1所示，图中x D 为P 1、P 2两质点平衡位置间的距离，V 为波速。
为波速。
4．波长l两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的两个质点间的距离。
两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的两个质点间的距离。
5．波长，频率和波速．波长，频率和波速质点的振动频率=波的频率波的频率波在介质中传播的速度叫做波速（波在一个周期内向前推进一个波长）波在介质中传播的速度叫做波速（波在一个周期内向前推进一个波长）注意：波速反映波在介质中传播快慢程度，而不是质点振动快慢的程度。
高中物理《机械波》的教案
高中物理《机械波》的教案一、教学目标1. 让学生理解机械波的概念，了解机械波的形成和传播过程。
2. 让学生掌握机械波的性质，包括波长、波速、周期和频率。
3. 让学生学会运用机械波的知识解决实际问题。
二、教学内容1. 机械波的定义和分类2. 机械波的形成和传播3. 机械波的性质4. 波的反射和折射5. 波的干涉和衍射三、教学重点与难点1. 重点：机械波的形成和传播过程，机械波的性质。
2. 难点：波的反射和折射，波的干涉和衍射。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究机械波的形成和传播过程。
2. 使用多媒体课件，生动展示机械波的图像和现象。
3. 利用实验和实践，让学生直观地感受机械波的特性。
4. 采用小组讨论法，培养学生的合作能力和解决问题的能力。
五、教学安排1. 第一课时：机械波的定义和分类2. 第二课时：机械波的形成和传播3. 第三课时：机械波的性质（波长、波速、周期和频率）4. 第四课时：波的反射和折射5. 第五课时：波的干涉和衍射六、教学策略1. 结合实际案例，让学生了解机械波在生活和工程中的应用。
2. 利用数学工具，如波动方程，分析机械波的传播特性。
3. 设计不同难度的题目，针对学生的掌握程度进行巩固和提高。
4. 鼓励学生进行课外阅读，了解机械波的前沿研究和最新应用。
七、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态。
2. 作业完成情况：检查学生作业的完成质量，评估学生对知识点的掌握程度。
3. 章节测试：进行章节测试，分析学生的学习成果，及时发现并解决教学中存在的问题。
4. 学生反馈：收集学生对教学内容的意见和建议，不断优化教学方法。
八、教学资源1. 多媒体课件：制作涵盖重点知识点的课件，便于学生理解和记忆。
2. 实验器材：准备振动台、弦、光盘等实验器材，让学生直观地了解机械波的传播。
3. 教学视频：收集相关机械波现象的视频资料，增加课堂的趣味性。
高中物理 第二章 机械波单元复习教案 教科版选修3-4-教科版高二选修3-4物理教案
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：熟悉基此题型问题1：波动图像的分析[例题]一简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如下图。
以下说法正确的选项是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下图，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。
2024届高考一轮复习物理教案(新教材人教版浙江专用)：机械波
第2讲机械波目标要求 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、衍射和多普勒效应，掌握干涉、衍射的条件．考点一机械波与波的图像1．机械波(1)机械波的形成条件①有发生机械振动的波源．②有传播介质，如空气、水等．(2)传播特点①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．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．③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．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．波的图像(1)坐标轴：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．(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移．(3)图像(如图)3．波长、波速、频率及其关系(1)波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离．(2)波速v：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定．(3)频率f：由波源决定，等于波源的振动频率．(4)波长、波速和频率(周期)的关系：v＝λT＝λf.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．通过波的图像可以找出任一质点在任意时刻的位移．( × ) 3．机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同．( √ ) 4．机械波在一个周期内传播的距离是振幅的4倍．( × ) 5．波速表示介质中质点振动的快慢．( × )1．波的周期性(1)质点振动nT (n ＝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)λ2(n ＝0,1,2,3，…)时，它们的振动步调总相反．2．波的传播方向与质点振动方向的互判 “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质点振动方向考向1 波的形成及传播例1 (2022·北京卷·6)在如图所示的xOy 坐标系中，一条弹性绳沿x 轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a .t ＝0时，x ＝0处的质点P 0开始沿y 轴做周期为T 、振幅为A 的简谐运动．t ＝34T 时的波形如图所示．下列说法正确的是( )A ．t ＝0时，质点P 0沿y 轴负方向运动B ．t ＝34T 时，质点P 4的速度最大C ．t ＝34T 时，质点P 3和P 5相位相同D ．该列绳波的波速为8aT答案 D解析 由t ＝34T 时的波形图可知，波刚好传到质点P 6，根据“上下坡”法，可知此时质点P 6沿y 轴正方向运动，故波源起振的方向也沿y 轴正方向，则t ＝0时，质点P 0沿y 轴正方向运动，故A 错误；由题图可知，在t ＝34T 时，质点P 4处于正的最大位移处，故速度为零，故B错误；由题图可知，在t ＝34T 时，质点P 3沿y 轴负方向运动，质点P 5沿y 轴正方向运动，故两个质点的相位不相同，故C 错误；由题图可知λ4＝2a ，解得λ＝8a ，故该列绳波的波速为v＝λT ＝8aT ，故D 正确．考向2 波的图像例2 (多选)(2023·浙江省泰顺中学月考)一列简谐横波沿x 轴传播，在t ＝0时刻和t ＝1 s 时刻的波形分别如图中实线和虚线所示．已知x ＝0处的质点在0～1 s 内运动的路程为3.5 cm.下列说法正确的是( )A ．波沿x 轴负方向传播B ．波源振动周期为87 sC ．波的传播速度大小为11 m/sD ．t ＝1 s 时，x ＝6 m 处的质点沿y 轴正方向运动 答案 AC解析 x ＝0处的质点在0～1 s 的时间内通过的路程为3.5 cm ，可知34T ＜1 s ＜T ，则波传播的距离为34λ＜d ＜λ，结合波形图可知该波的传播方向沿x 轴负方向，A 正确；t ＝1 s 时刻x ＝0处的质点位移大小为0.5 cm ，即A 2，再经过112T 回到平衡位置，可得1112T ＝1 s ，解得T ＝1211 s ，由题图可知λ＝12 m ，则波速为v ＝λT ＝121211 m/s ＝11 m/s ，B 错误，C 正确；由“同侧法”可知t ＝1 s 时，x ＝6 m 处的质点沿y 轴负方向运动，D 错误．例3 (多选)(2022·浙江6月选考·16)位于x ＝0.25 m 的波源P 从t ＝0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x 轴正负方向传播，在t ＝2.0 s 时波源停止振动，t ＝2.1 s 时的部分波形如图所示，其中质点a 的平衡位置x a ＝1.75 m ，质点b 的平衡位置x b ＝－0.5 m ．下列说法正确的是( )A ．沿x 轴正负方向传播的波发生干涉B ．t ＝0.42 s 时，波源的位移为正C ．t ＝2.25 s 时，质点a 沿y 轴负方向振动D ．在0到2 s 内，质点b 运动总路程是2.55 m 答案 BD解析 波沿x 轴正负方向传播，向相反方向传播的波不会相遇，不会发生干涉，故A 错误；由题图可知，波的波长λ＝1 m ，由题意可知0.1 s 内波传播四分之一波长，可得T4＝0.1 s ，解得T ＝0.4 s ，根据同侧法可知波源的振动方向向上，在t ＝0.42 s ，即T <t <5T4时，波源会向上振动，位移为正，故B 正确；波的波速v ＝λT ＝2.5 m/s ，波源停止振动后到质点a 停止振动的时间为t 1＝1.75－0.252.5s ＝0.6 s>0.25 s ，即质点a 还在继续振动，从t ＝2.1 s 到t ＝2.25 s ，经过时间为t 2＝0.15 s ，即T 4<t 2<T2，结合题图可知质点a 位移为正且沿y 轴正方向振动，故C 错误；波传到b 点所需的时间为t 3＝0.752.5 s ＝0.3 s ，在0到 2 s 内，质点b 振动的时间为t 4＝2 s－0.3 s ＝1.7 s ＝174T ，质点b 在此时间段内运动总路程s ＝17A ＝17×0.15 m ＝2.55 m ，故D 正确．考点二 振动图像与波的图像的综合应用振动图像和波的图像的比较比较项目 振动图像 波的图像研究对象 一个质点波传播方向上的所有质点 研究内容 某质点位移随时间的变化规律某时刻所有质点在空间分布的规律图像横坐标 表示时间 表示各质点的平衡位置 物理意义某质点在各时刻的位移某时刻各质点的位移振动方向的判断(看下一时刻的位移)(上下坡法)Δt 后的图形随时间推移，图像延伸，但已有形状不变随时间推移，图像沿波的传播方向平移，原有波形做周期性变化联系 (1)纵坐标均表示质点的位移(2)纵坐标的最大值均表示振幅(3)波在传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动例4 (多选)(2023·浙江杭州市一模)一列简谐横波在t ＝0.8 s 时的波形图如图甲所示，P 是介质中的质点，图乙是质点P 的振动图像．已知该波在该介质中的传播速度为10 m/s ，则( )A ．该波沿x 轴负方向传播B ．再经过0.9 s ，质点P 通过的路程为30 cmC ．t ＝0时刻质点P 离开平衡位置的位移－5 3 cmD ．质点P 的平衡位置坐标为x ＝7 m 答案 AD解析 由乙图可知0.8 s 时P 点振动方向向下，根据上下坡法知，波沿x 轴负方向传播，A 正确； 经过1个周期，质点经过的路程s 1＝4A ，经过0.5个周期，经过的路程s 2＝2A 以上规律质点在任何位置开始运动都适用； 经过14个周期，经过的路程s 3＝A经过34周期，经过的路程s 4＝3A以上规律质点只有在特殊位置(平衡位置、最大位移处)开始运动才适用，t ＝0.9 s ＝34T ，此时质点P 未处于特殊位置，故s P ≠30 cm ，B 错误； 由图乙可知，0时刻质点P 位于平衡位置，C 错误； 根据简谐运动的表达式 y ＝A sin 2πT t ＝10sin 5π3t (cm)当x ＝0时，y ＝5 cm ，则t ＝0.1 s即x ＝0处的质点从平衡位置到5 cm 处经历的时间为0.1 s 故P 点振动形式传播到x ＝0处的时间t ＝0.8 s －0.1 s ＝0.7 s x P ＝v t ＝7 m ，故D 正确．例5 (2022·辽宁卷·3)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P 的说法正确的是( )A ．该时刻速度沿y 轴正方向B ．该时刻加速度沿y 轴正方向C ．此后14周期内通过的路程为AD ．此后12周期内沿x 轴正方向迁移为12λ答案 A解析 波沿x 轴正方向传播，由“同侧法”可知，该时刻质点P 的速度沿y 轴正方向，加速度沿y 轴负方向，选项A 正确，B 错误；在该时刻质点P 不在特殊位置，则在14周期内的路程不一定等于A ，选项C 错误；质点只能在平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D 错误．考点三 波传播的周期性与多解性问题造成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．例6 (多选)(2023·浙江北斗星盟联考)一列简谐波沿x 轴方向传播，t 1＝0时刻和t 2＝0.1 s 时刻的图像分别为图中的实线和虚线所示．已知波速v 满足500 m/s ≤v ≤1 000 m/s.由图判断简谐波的频率可能是( )A ．12.5 HzB ．27.5 HzC ．17.5 HzD ．22.5 Hz答案 ACD解析 若波沿x 轴正方向传播，在Δt ＝t 2－t 1时间内，波传播的距离为Δx ＝(40n ＋10) m(n ＝0,1,2,3，…)，波速为v ＝ΔxΔt ＝(400n ＋100)m/s ，已知500 m/s ≤v ≤1 000 m/s ，即500≤400n ＋100≤1 000，解得1≤n ≤2.25，n 为整数，所以n 等于1或2，频率为f ＝v λ＝400n ＋10040 Hz ，当n ＝1时，f 1＝12.5 Hz ，当n ＝2时，f 2＝22.5 Hz ；若波沿x 轴负方向传播，在Δt ＝t 2－t 1时间内，波传播的距离为Δx ＝(40n ＋30) m(n ＝0,1,2,3，…)，波速为v ＝ΔxΔt ＝(400n ＋300)m/s ，已知500 m/s ≤v ≤1 000 m/s ，即500≤400n ＋300≤1 000，解得0.5≤n ≤1.75，n 为整数，所以n 等于1，频率为f ＝v λ＝400n ＋30040Hz ＝17.5 Hz ，A 、C 、D 正确，B 错误．例7 (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.13 mB.23 m C ．1 m D.43 m 答案 BD解析 由题图(a)知，波长λ＝2 m ，在t ＝0时刻，题图(b)中的质点在波峰位置，题图(c)中的质点在y ＝－0.05 m 处，且振动方向向下(设为B 位置，其坐标为x ＝116m)．若题图(b)中质点在题图(c)中质点的左侧，则两质点平衡位置之间的距离Δx ＝nλ＋(116－12)m(n＝0,1,2，…)当n ＝0时，Δx ＝43 m ；当n ＝1时，Δx ＝103 m ，…若题图(b)中质点在题图(c)中质点的右侧，则两质点平衡位置之间的距离Δx ′＝nλ＋(52－116)m(n ＝0,1,2，…)当n ＝0时，Δx ′＝23 m ；当n ＝1时，Δx ′＝83 m ，……综上所述，选项B 、D 正确．考点四 波的干涉、衍射 多普勒效应1．波的叠加在波的叠加中，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．波的干涉现象中加强点、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)λ2(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)λ2(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动减弱．(2)图像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形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．3．多普勒效应的成因分析(1)接收频率：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增加，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小．1．两列波在介质中相遇，一定产生干涉现象．(×)2．两列波发生干涉时，加强区的质点振幅变大，质点一直处于位移最大处．(×) 3．一切波都能发生衍射现象．(√)4．发生多普勒效应时，波源的真实频率没有发生变化．(√)例8(2023·浙江1月选考·6)主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波(声音在空气中的传播速度为340 m/s)()A．振幅为2AB．频率为100 HzC ．波长应为1.7 m 的奇数倍D ．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相 答案 B解析 主动降噪耳机是根据波的干涉，抵消声波与噪声的振幅、频率相同，相位相反，叠加后才能相互抵消来实现降噪，故抵消声波的振幅为A ，A 错误；抵消声波与噪声的频率相同，有f ＝1T ＝100 Hz ，B 正确；抵消声波与噪声的波速、频率相同，则波长也相同，为λ＝v T ＝340×0.01 m ＝3.4 m ，C 错误；抵消声波在耳膜中产生的振动与图中所示的振动反相，D 错误． 例9 (多选)(2023·浙江绍兴市检测)在水槽中，波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，细杆周期性地击打水面，形成两列水面波，这两列波相遇后，在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干涉图样．如图乙所示，振动片做周期为T 的简谐运动，两细杆同步周期性地击打水面上的A 、B 两点，以线段AB 为直径在水面上画一个半圆，半径OC 与AB 垂直．圆周上除C 点外还有其他振幅最大的点，D 点为距C 点最近的振幅最大的点．已知半圆的直径为d ，∠DBA ＝37°，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则( )A ．水波的波长为d 5B ．水波的传播速度2d5TC ．AB 圆周上共有10个振动减弱点D ．若减小振动片振动的周期，C 点可能为振幅最小的点 答案 AC解析 依题意，DB 与AD 的长度差为波长，由几何知识可得DB ＝d cos 37°＝45d ，AD ＝d sin 37°＝35d ，解得λ＝d 5，故A 正确；水波的传播速度为v ＝λT ＝d5T ，故B 错误；在AB 连线上取一点P ，设它的振动是减弱的，令P A ＝x ，则PB ＝d －x ，P 点到两波源的路程差为P A －PB ＝2x －d ＝dn10(n ＝±1，±3，…)，在0<x <d 的范围内，n 取值为n ＝±1，±3，±5，±7，±9，说明在AB 之间连线上有10个振动减弱点，必然有10个振动减弱区，根据波的干涉图样画出10条振动减弱线，和AB 半圆的交点共有10个，故C 正确；若减小振动片振动的周期，C 点与两波源的距离相等，即C点到两波源的路程差为零，仍为振幅最大的点，故D错误．课时精练1．超声波是一种频率高于20 000 Hz 的声波，波长很短，广泛应用于生活与生产实践．关于超声波及应用，下列说法正确的是()A．在同种介质中，超声波的速度大于次声波的速度B．超声波的频率越高，衍射本领越强C．高速公路上的测速仪发出超声波波长大于所接收波的波长，说明此时车正在靠近测速仪D．“彩超”检查身体时，超声波迎着血液流动方向发射，仪器接收到的反射回来的波的频率低于其发射的超声波的频率答案 C解析在同种介质中，超声波的速度与次声波的速度一样，A错误；超声波的频率越高，波长越短，越不容易发生衍射，B错误；高速公路上的测速仪发出超声波波长大于所接收波的波长，说明发出的超声波的频率小于所接收波的频率，根据多普勒效应，接收到的频率变高，说明此时车正在靠近测速仪，C正确；用超声波测血液流速，超声波迎着血液流动方向发射，血液流速越快，仪器接收到的反射回来的波的频率越高，D错误．2．A、B为同一波源发出的两列波，某时刻在不同介质、相同距离上的波形如图所示，则两列波的波速大小之比v A∶v B是()A．1∶3 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶1答案 C解析由题图读出两列波的波长之比λA∶λB＝2∶1，同一波源发出的两列波频率f相同，则由波速公式v＝λf得到，两列波的波速大小之比v A∶v B＝λA∶λB＝2∶1，故选项C正确．3.(多选)如图所示，蟾蜍在池塘边平静的水面上鸣叫，形成了水波．已知水波的传播速度与水的深度成正相关，蟾蜍的鸣叫频率f＝1 451 Hz.下列说法正确的是()A ．水波从浅水区传入深水区，频率变大B ．在深水区，水波更容易发生衍射现象C ．池塘水面上的落叶会被水波推向岸边D ．若水波两个相邻波峰间距离为0.5 cm ，则此处水波的波速约为7.3 m/s答案 BD解析 蟾蜍声带的振动产生了在空气中传播的声波和在池塘中传播的水波，无论是声波还是水波，它们都是由声带振动产生的，所以其频率都应该等于声带的振动频率，故A 错误；由已知水波的传播速度与水的深度成正相关，可知水波的波长与水深有关，深水区的波长大，所以更容易发生衍射现象，故B 正确；池塘水面上的落叶只会上下振动，不会随波向前运动，故C 错误；蟾蜍的鸣叫频率f ＝1 451 Hz ，且水波波长λ＝0.5 cm ＝0.005 m ，则波速v ＝λf ＝0.005×1 451 m/s ≈7.3 m/s ，故D 正确．4．(2022·辽宁卷·3)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P 的说法正确的是( )A ．该时刻速度沿y 轴正方向B ．该时刻加速度沿y 轴正方向C ．此后14周期内通过的路程为A D ．此后12周期内沿x 轴正方向迁移为12λ 答案 A解析 波沿x 轴正方向传播，由“同侧法”可知，该时刻质点P 的速度沿y 轴正方向，加速度沿y 轴负方向，选项A 正确，B 错误；在该时刻质点P 不在特殊位置，则在14周期内的路程不一定等于A ，选项C 错误；质点只能在平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D 错误．5．(多选)(2022·浙江1月选考·15)两列振幅相等、波长均为λ、周期均为T 的简谐横波沿同一绳子相向传播，若两列波均由一次全振动产生，t ＝0时刻的波形如图所示，此时两列波相距λ，则( )A ．t ＝T 4时，波形如图甲所示B ．t ＝T 2时，波形如图乙所示C ．t ＝3T 4时，波形如图丙所示 D ．t ＝T 时，波形如图丁所示答案 BD解析 根据波长和波速的关系式v ＝λT ，则t ＝T 4时，两列波各自向前传播的距离为x ＝v t ＝λ4，故两列波的波前还未相遇，故A 错误；t ＝T 2时，两列波各自向前传播的距离为x ＝v t ＝λ2，故两列波的波前刚好相遇，故B 正确；t ＝3T 4时，两列波各自向前传播的距离为x ＝v t ＝3λ4，根据波的叠加原理可知，在两列波之间λ4～3λ4的区域为两列波叠加区域，振动加强，λ2处为波谷与波谷相遇，则质点的位移大小为2A (A 为单列波的振幅)，故C 错误；t ＝T 时，两列波各自向前传播的距离为x ＝v t ＝λ，两列波的波峰与波谷叠加，位移为零，故D 正确．6.两辆汽车甲与乙，在t ＝0时刻，分别距十字路O 处的距离为x 甲和x 乙．两车分别以速率v 甲和v 乙沿水平的、相互正交的公路匀速前进，如图所示．汽车甲持续地以固定的频率f 0鸣笛，则在任意时刻t 汽车乙的司机所检测到的笛声频率将如何变化(已知声速为u ，且有u >v 甲、u >v 乙)( )A ．当两车均向O 运动(在到达O 之前)时，汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率低B．当两车均向O运动(在到达O之前)时，汽车乙的司机接收到的频率可能等于波源发出的频率C．当两车均向远离O的方向运动时，汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率低D．当两车均向远离O的方向运动时，汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率高答案 C解析根据多普勒效应可知，当两车均向O运动(在到达O之前)时，汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率高；当两车均向远离O的方向运动时，汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率低，故A、B、D错误，C正确．7．(多选)(2023·浙南名校联盟一模)一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1＝2 s时的波形图，虚线为t2＝8 s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()答案AC解析若机械波沿x轴正方向传播，在t1＝2 s时O点振动方向向上，则传播时间满足Δt＝t2－t1＝34T＋nT，解得T＝4Δt3＋4n ＝243＋4ns(n＝0,1,2,3，…)当n＝0时，T＝8 s，则t＝0时刻O点处于负的最大位移处，故A正确，B错误；若机械波沿x轴负方向传播，则满足Δt＝t2－t1＝14T＋nT，解得T＝4Δt1＋4n＝241＋4ns(n＝0,1,2,3，…)当n＝0时，T＝24 s，在t2＝8 s＝13T时，O点处于波谷，则t＝0时刻，O在平衡位置上方位移为正值，故C 正确，D 错误．8．(多选)(2023·温州市一模)如图所示，在均匀介质中，坐标系xOy 位于水平面内．O 点处的波源从t ＝0时刻开始沿垂直于xOy 水平面的z 轴做简谐运动，其位移随时间变化关系为z ＝2sin 5πt ( cm)，产生的机械波在xOy 平面内传播．实线圆、虚线圆分别表示t 0时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，则下列说法正确的是( )A ．该机械波的传播速度为5 m/sB ．t 0＝0.5 sC ．t ＝1.45 s 时，B 处质点的速度方向为z 轴正方向D ．t ＝0.8 s 至t ＝1.6 s 时间内，C 处质点运动的路程为16 cm答案 AB解析 由题意可得，相邻的波峰和波谷距离为1 m ，故波长为λ＝2 m ．T ＝2πω＝2π5π s ＝0.4 s ，故机械波的传播速度为v ＝λT ＝2 m 0.4 s＝5 m/s ，故A 正确； 由图像可知，OD 距离2 m 为一个完整的波长，t 0时刻，O 、D 均在波峰，且平面内只有一个完整的波形，则O 点此时第二次出现波峰，可知t 0＝T ＋T 4＝0.5 s ，故B 正确； 由A 、B 选项中的计算结果可知机械波传播到B 点需要t B ＝45s ＝0.8 s 则t ＝1.45 s 时，B 点已经振动了n 个周期，则n ＝t －t B T ＝1.45 s －0.8 s 0.4 s ＝158机械波上的所有点都在模仿O 点的振动情况，振动图像如图所示，58T 的位置在z 轴的负半轴，且速度方向沿z 轴负方向．故C 错误；根据勾股定理可知，OC ＝(4 m )2＋(3 m )2＝5 m ，则传播到C 点的时间为t C ＝5 m 5 m/s＝1 s则t ＝0.8 s 至t ＝1.6 s 时间内，C 处质点振动了n ′个周期，n ′＝t －t C T ＝1.6 s －1.0 s 0.4 s ＝112， 则C 点处质点运动的路程s ＝n ′·4A ＝32×4×2 cm ＝12 cm ，故D 错误． 9．(多选)(2020·浙江7月选考·15)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S 1、S 2，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答案 CD解析 由v ＝λT得两列波的波速均为1 m/s ，且S 1P ＝4 m ，S 1M ＝7 m ，S 1Q ＝10.5 m ，S 2P ＝10 m ，S 2M ＝7 m ，S 2Q ＝3.5 m ．M 点开始振动时间t ＝S 1M v ＝S 2M v ＝7 s ，故A 错误；S 1M －S 2M ＝0，故M 点是振动加强点，振幅A ＝2A 0＝2 cm ，但位移并不是始终为2 cm ，如t ＝9 s 时，M 点的位移为0，故B 错误；S 2P －S 1P ＝6 m ＝112λ，故P 点为振动减弱点，位移始终为0，故C 正确；t ＝10.5 s 时，由于S 1Q ＝10.5 m ，故S 1形成的波刚好传到Q 点，即10.5 s 时Q 点由S 1引起的振动为竖直向下，由S 2Q ＝3.5 m,10.5 s 时，S 2波使Q 点振动了10.5 s －3.51 s ＝7 s ＝134T 的时间，即此时Q 点在S 2波的波峰，则Q 点实际振动方向竖直向下，故D 正确．10．(多选)(2023·浙江绍兴市模拟)位于x ＝0处的波源O 在介质中产生沿x 轴正方向传播的机械波．如图所示，当t ＝0时刻恰好传到x ＝12 m 位置，P 、Q 分别是x ＝4 m 、x ＝6 m 位置处的两质点，下列说法正确的是( )A ．波源O 的起振方向为沿y 轴负方向B ．P 、Q 位移的大小和方向始终相同C ．t ＝0开始，当P 第一次处于x 轴上方4 cm 处时，Q 处于x 轴下方4 cm 处D ．t ＝0开始，当波刚传到x ＝14 m 位置时，P 、Q 经过的路程分别为16 cm 和32 cm 答案 ACD解析 由题图可知，此时刻x ＝12 m 处的质点开始振动，根据“上坡向下”振动规律，该质点此时刻向y 轴负方向振动，所以波源O 的起振方向为沿y 轴负方向，A 正确；由题图知波长是变化的，P 、Q 的平衡位置之间的距离有时等于一个波长是同相点，位移的大小和方向相同，有时等于半个波长是反相点，位移方向相反，B 错误；t ＝0时，P 点向y 轴负方向振动，对应的波长为λ1＝4 m ，设波速为v ，则振动周期为T 1＝λ1v ＝4v ，P 点的振动方程为y ＝－8sin 2πT 1t (cm)，当P 第一次处于x 轴上方4 cm 处时，则有y P ＝－8sin 2πT 1t 1(cm)＝4 cm ，解得t 1＝712T 1，t ＝0时，Q 点向y 轴负方向振动，对应的波长为λ2＝2 m ，则振动周期为T 2＝λ2v ＝2v ＝T 12，当t 1＝712T 1时，Q 点已经完成了一次周期为T 2＝T 12的振动，回到原来位置，接下来以周期为T 1振动，则有y Q ＝－8sin 2πT 1(t 1－T 12)(cm)＝－4 cm ，C 正确；t ＝0开始，当波刚传到x ＝14 m 位置时，可知传播时间为Δt ＝Δx v ＝2v ，又Δt ＝2v ＝T 12＝T 2，可知P 点振动了半个周期，Q 点振动了一个周期，因此P 点的路程为s P ＝2A ＝16 cm ，Q 点的路程为s Q ＝4A ＝32 cm ，D 正确．11．(2023·浙江宁波市鄞州高级中学模拟)一根长20 m 的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x 轴建立图示坐标系．两人在绳端P 、Q 沿y 轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为10 cm 、20 cm 的相向传播的机械波．已知P 点形成的波的传播速度为4 m/s.t ＝0时刻的波形如图所示．下列判断正确的有( )A．两波源的起振方向相反B．两列波无法形成稳定的干涉图样C．t＝2 s时，在PQ之间(不含PQ两点)绳上一共有2个质点的位移为－25 cmD．叠加稳定后，x＝3 m处的质点振幅小于x＝4 m处质点的振幅答案 C解析由题图可知，P、Q两波源的起振方向都向下，选项A错误；波速由介质决定，故两列波的波速相同，由题图可知，两列波的波长相同，由v＝λf可知，两列波频率相等，又因为相位差一定，所以能形成稳定的干涉图样，选项B错误；两列波的周期T＝λv＝1 s，t＝2 s 后，波形如图所示，由图可知：在PQ之间(不含PQ两点)绳上一共有2个质点的位移为－25 cm，选项C正确；叠加稳定后，波形如图所示，由图可知：叠加稳定后，x＝3 m处的质点振幅大于x＝4 m处质点的振幅，选项D错误．12．(多选)(2023·浙江省名校协作体模拟)如图甲所示，在同一介质中，波源分别为S1与S2的频率相同的两列机械波在t＝0时刻同时起振，波源为S1的机械波振动图像如图乙所示；波源为S2的机械波在t＝0.25 s时波的图像如图丙所示．P为介质中的一点，P点距离波源S1与S2的距离分别是PS1＝7 m，PS2＝9 m，则()A．质点P的位移不可能为0B．t＝1.25 s时，质点P处于波谷C．质点P的起振方向沿y轴正方向D．波源为S2的机械波的起振方向沿y轴负方向答案BC解析结合波源S2在t＝0.25 s时波的图像即题图丙可知，此时刚开始振动的质点的起振方向沿y轴正方向，质点与波源的起振方向相同，因此波源为S2的机械波的起振方向沿y轴正方向，D错误；根据波源S1的振动图像即题图乙可知，波源S1的起振方向沿y轴正方向，同一介质中波速相同，又因为PS1<PS2，由此可知波源S1的机械波最先传到P点，因此质点P的起振方向与波源S1的起振方向相同，沿y轴正方向，C正确；在同一介质中，频率相同的两＝10 m/s，列机械波，波速相同，波长相等，由题图可知λ＝2.0 m，T＝0.2 s，则波速为v＝λTP点到两波源的路程差为Δx＝PS2－PS1＝2 m，即P点到两波源的路程差为波长的整数倍，且两波源的起振方向相同，因此，P点为振动加强点，质点P的位移可以为0，A错误；S1和S2振动传到P的时间分别为t1＝PS1v＝0.7 s，t2＝PS2v＝0.9 s，由此可知，在t＝1.25 s时，波源S1在t′＝1.25 s－t1＝0.55 s时的振动情况传到P点，此时波源S1位于波谷；波源S2在t″＝1.25 s－t2＝0.35 s时的振动情况传到P点，此时波源S2位于波谷，在t＝1.25 s时P处为两列波的波谷叠加，质点P处于波谷，B正确．13.(多选)如图所示，一列振幅为10 cm的简谐横波，其传播方向上有两个质点P和Q，两者的平衡位置相距3 m．某时刻两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷，再经过0.3 s，Q第一次到达波峰．则下列说法正确的是()A．波长可能为2 mB．周期可能为0.24 sC．波速可能为15 m/s。
高中物理高考复习题教案机械波
运动情况
质点做简谐运动
波在介质中匀速传播；介质 中各质点做简谐振动
2．描述波的物理量——波速、周期、波长 ：
（1）波速 v：运动状态或波形在介质中传播的速率；同一种波的波速由介 质决定。
注：在横波中，某一波峰（波谷）在单位时间内传播的距离等于波速。
（2）周期 T：即质点的振动周期；由波源决定。 （3）波长 λ：在波动中，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离。 注：在横波中，两个相邻波峰（波谷）之间的距离为一个波长。 结论： （1）波在一个周期内传播的距离恰好为波长。 由此：① v=λ/T=λf； λ=vT. ②波长由波源和介质决定。 （2）质点振动 nT（波传播 nλ ）时，波形不变。 （3）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。 3．波的图象的画法 波的图象中，波的图形、波的传播方向、某一介质质点的瞬时速度方向，这 三者中已知任意两者， 可以判定另一个。（口诀为 “上坡下， 下坡上” ；或者“右 上右、左上左）） 4．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）。因此在计算中既可以使用 v=λ f，也可以使用 v=s/t， 后者往往更方便。 5．介质质点的运动是简谐运动（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
（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。
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。
机械波复习教案
[高二物理复习教案（共2课时）]机械波习题课第1课时一、教学目标：1．通过本节习题课的复习，进一步熟悉全章的基本内容，提高解决问题的能力。
2．本章要求同学们：①理解机械波的产生，知道机械波传播的物理实质。
②理解波的图象的物理意义，能够利用波的图象解决实际问题。
③知道什么是波的波长、周期（频率）和频率，以及波长、周期（频率）和波速的关系，理解它们的决定因素。
④知道什么是波的衍射和干涉，知道产生衍射和干涉的条件。
⑤知道什么是多普勒效应，并能利用多普勒效应解释简单的生活现象。
二、复习重点：波的三大关系的综合应用:①波的图象、质点振动方向和波的传播方向之间的关系；②波长、周期（频率）和波速的关系v=λ/T或v=λf；③空间距离和时间的关系s=vt.三、教学方法：复习提问，讲练结合，课件演示四、教具学案，计算机，大屏幕，课件五、教学过程（一）知识回顾Ⅰ 机械波的形成机械振动在介质中的传播叫机械波，形成机械波要有机械振动做为波源，还要有传播机械波的介质，机械波是通过介质将振动的形式和能量传播出去，波源和介质是形成机械波的必要条件。
机械波传播的是波源的运动形式和波源提供的能量，介质中的各个质点并没有随波迁移。
从局部看，介质中的各个质点都在各自的平衡位置附近振动，从整体看，介质中距波源较近的质点先振动，并且带动距波源较远的质点随之振动，向外传播波源的运动形式和波源提供的能量。
介质中的各质点都做受迫振动，所以介质中各质点振动的周期和频率都与波源的振动周期和频率相同，这个周期和频率就叫做机械波的周期和频率，波的传播是需要时间的，在波传播过程中，介质中各个质点振动的周期和频率是相同的，但它们振动的步调不同，在波传播方向上后面的质点总是追随前面质点的振动，其步调总比前面质点滞后一些。
机械波分横波和纵波两种，介质中各质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波，介质中各质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波。
Ⅱ 描述波的物理量──波长，周期（频率）和波速波长的意义可从两个角度去理解，反映了研究波的两种方法，从振动的角度来讲，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，如相邻的两个波峰或波谷间的距离就是一个波长，从波传播的角度来讲，振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。
高考物理总复习 14 第2讲 机械波教案 新人教版-新人教版高三全册物理教案
第2讲 机械波一、机械波1．机械波的形成和传播(1)产生条件①有波源。
②有介质，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、起振方向都与波源相同。
2．机械波的分类(1)波长：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，用λ表示。
波长由频率和波速共同决定。
①简谐横波中，相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于波长。
②简谐纵波中，相邻两个疏部(或密部)中心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。
在任何介质中频率不变。
(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①x 轴：各质点平衡位置的连线。
②y 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、波的特有现象1．波的干涉和衍射(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
)1．机械波中各质点只是在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移。
(√)2．波的图象描述了波的传播方向上各质点在任意时刻的位移。
(×)3．机械波的波速由介质决定。
(√)4．两列波在介质中相遇一定能发生干涉现象。
(×)5．一切波都能产生衍射现象。
(√)6．多普勒现象说明波源的频率发生了变化。
(×)1．(机械波的形成和传播)(多选)关于振动和波的关系，下列说法正确的是( ) 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，波立即停止传播解析机械波的产生条件是有波源和介质。
由于介质中的质点依次带动由近及远传播而形成波，所以A、B两项正确；波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，C项错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，D项错误。
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。
高二物理最新教案-《机械波》复习 精品
机械波复习一、教学目标1、复习、巩固机械波的知识2、培养学生通过图像解决问题的能力二、重点难点重点：波的形成、波的图像难点：波的形成三、教学过程（一）、知识结构：本章知识结构：波形成与传播特点、波的类型、波的规律、应用等（二）、基本知识点1、条件：振源和介质2、分类：横波：波的传播方向与振动方向垂直，纵波：波的传播方向与振动方向在同一条直线上。
3、原因(1)、振源通过介质中各质点的依次带动而引起传播，形成周期性变化的波形(2)、质点做受迫振动(3)、沿波的传播方向，各质点依次开始振动，距离波源愈近，愈先开始振动4、特点(1)、质点只在各自平衡位置附近做机械振动，并不沿波传播方向发生迁移(2)、波传播的内容：传播形式、传送能量、传递信息5、物理量(1)、波长λ：振动情况总是相同的两个相邻质点间的距离(2)、频率f：质点在单位时间完成全振动的次数周期T：T=1/f，质点一次全振动的时间(3)、波速v：波向前传播的快慢(4)、关系：λ=VT=V/f△x= V△t（三）、几个重要关系1、波的传播方向和质点运动方向已知波的传播方向判断质点M的运动方向（1）平移法：将波形沿波传播方向微小平移，据质点在新波形图中的对应位置，判断该质点的运动方向（2）质点带动法判断质点M 的振动方向，在波源一侧找出离M 较近的前一质点M ′，M ′在M 下方，则该时刻M 向下运动例1、如图所示为一列简谐波在某一时刻的波的图，若已知质点A 振动的方向向下，求：波传播的方向和B 、C 质点的振动情况解：传播方向：向左B ：振动向下,C ：振动向上反映一个质点在各个时刻的位移反映某一时刻各个质点的位移横坐标上一个周期的距离表横坐标上一个周期的距离表示一例2：如图所示为一列简谐波为在某一时刻波的图象，若向右传播的速度V=0.02m/s,求(1)求周期T?(2)画出经过4.5s后的波形图，(3)求质点B 通过的位移和路程，波向前传播的距离解：T=2s,4.5＝（2＋1/4）TB 通过位移为5cm,通过路程(2+1/4)*4*5=45cm波向前传播的距离△x=V △t=0.02*4.5=0.09m3、波的双向性和多解性 波传播具有一个方向性,可以有多个方向.时间上周期性：波在传播过程中相隔周期的整数倍时间，波的图像是相同的 空间上周期性：在波的传播方向上，相隔波长的整数倍的质点，振动情况完全相同例3：一列简谐波沿X 轴传播，在此传播方向上有相距L ＝6m 的A 、B 两点，某一个时刻A 点在正位移最大值处，而B 点恰好在平衡位置并向上运动，若该波波长λ>6m ，求这列波的波长λ解:(1)若波向左传3λ1/4=L λ1=8m(2)若波向右传λ2/4=L λ2=24m例4：已知，波速为16m/s 。
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机械振动与机械波一、基础知识1. 简谐运动2π （ 1）位移表达式：x=Asin( ωt+ φ)，x 表示距离平衡位置的距离，A 表示振幅， ω表示角速度ω= ，φT表示起始位置的角度。
（ 2）特征： 回复力与相对平衡位置的位移成正比。
F=-kx 或 F=-mglx（ 3）周期： 弹簧振子 T=2πm；单摆 T=2πl k g2. 机械波（ 1）特点： 每个质点都以它的平衡位置为中心做简谐运动，后一质点的振动总是落后于前一质点的 振动。
波的传播只是振动形式的传播，质点不随波移动。
（ 2）振动图像： 表示一个质点一段时间内的活动，记录各个时刻相对平衡位置的位移，随时间的推移，图像将沿横坐标正方向延伸，原有图像不发生变化。
（ 3）波动图像： 表示某时刻各个质点相对平衡位置的位移，随时间推移，波的图像将沿波的传播方 向平移，每经过一个周期，图像又恢复原来的形状。
λs （ 4 ）波的速度： v= T = t（ 5）质点的位移和路程：在半周期内，质点的位移为2A ，若t=nT，则路程 s=2nA 。
当质点的初2 始位移为 x 0时，经过 T的奇数倍时， x 1=-x 0，经过 T的偶数倍时， x 2 0 。
22 =x二、习题1.一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波 ,波速为 4m/s 。
某时刻波形如图所示,下列说法正确的是 ( D)A. 这列波的振幅为 4 cmB. 这列波的周期为 1 sC.此时 x= 4m 处质点沿 y 轴负方向运动D. 此时 x= 4m 处质点的加速度为λ振幅为 2cm ， A 错。
T= v =2s ， B 错。
同侧法 x=4m 处质点沿 y 轴正方向运动， C 错。
平衡位置的质点速度最大，加速度为 0，D 对。
2.一列横波在x 上播。
t= 0s ,x 上0 至12m 区域内的波形象如所示(x= 8m 的点P 恰好位于平衡位置),t= 1.2s ,其恰好第三次重复出示的波形。
根据以上的信息,不能确定的是( C )A. 波的播速度的大小B. t= 1.2s 内点P 的路程C.t= 0.6s 刻点P 的速度方向D. t= 0.6s 刻的波形1.2s 第三次重复出示的波形，明周期T=0.6s，波知道，可以确定波速， A 。
高中物理十六章复习教案
高中物理十六章复习教案
主题：机械波动
章节概述：本章主要介绍机械波动的基本概念和特点，包括波的表达式、波的传播规律、波的干涉和衍射等内容。
一、波的基本概念
1. 定义：波是一种在空间中传播的能量传递方式。
2. 分类：根据波动传播方向的不同，波可以分为横波和纵波。
3. 波的表达式：y(x, t) = A sin(kx - ωt + φ)
二、波的传播规律
1. 波动速度：v = λf
2. 波的反射和折射
三、波的干涉
1. 干涉现象：当两个波的波峰或波谷相遇时，会出现干涉现象。
2. 干涉条件：同相干的两波相位差为2π的整数倍时，会出现增强干涉；反相干的两波相位差为奇数倍的π时，会出现衰减干涉。
四、波的衍射
1. 衍射现象：波通过一个缝隙或障碍物后，波的传播会发生弯曲的现象。
2. 衍射条件：波长和缝隙的大小、缝隙的形状等会影响衍射的效果。
五、练习题
1. 一束波长为0.1m的波经过一个缝隙，缝隙宽度为0.05m，求经过缝隙后波的波长和波阵面的变化。
2. 当两条同相干的波相位差为π/2时，会发生什么现象？
3. 如果一束波的频率为50Hz，波长为2m，求波的波速。
六、实验探究
1. 利用干涉仪观察干涉现象，并测定波长。
2. 利用单缝衍射板观察衍射现象。
七、课外拓展
1. 了解电磁波的基本特点和传播规律。
2. 讨论光的波粒二象性对现代物理学的影响。
以上为高中物理十六章复习教案范本，希望对学习有所帮助。
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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。
质点A的位置与坐标原点O相距，此时质点A 沿y轴正方向运动，经质点A第一次到达最大位移处,则这列波（ A C D ）A．波长是2mB．频率是50HzC．波速是50m/sD．传播方向为轴的负方向[P8.]2007年广东卷12、图8是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b 位置的质点起振比a 位置的质点晚 s ，b 和c 之间的距离是5 m ，则此列波的波长和频率应分别为 ( A ) A ．5 m ，1 HzB ．10 m ，2 HzC ．5 m ，2 HzD ．10 m ，1 Hz [P9.]2007年上海卷2A ．沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时的波形如图所示，P 、Q 两个质点的平衡位置分别位于x ＝和x ＝处。
在t 1＝时，质点P 恰好此后第二次处于波峰位置；则t 2＝时，质点Q 此后第二次在平衡位置且向上运动；当t 1＝时，质点P 的位移为______2_______cm 。
[10P.]06年广东东莞中学高考模拟试题6．如图示，a 、b 、c 三点是某时刻一简谐波动图象与一条平行于x 轴的直线相交的三个质点，下面关于这三个质点运动情况的说法中正确的是： ( A C ) A ．该时刻这三个质点具有相同的速率和加速度B ．这三个质点在任何时刻的速率都相同C ．经过半个周期，这三个质点的位移一定相同D ．这三个质点的振动情况总相同[P11.]合肥市2007年教学质量检测一2．如图所示，xOy 坐标平面内有一沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s ，振幅为4cm ，频率为。
在x 轴上有P 、Q 两个质点，cm y 4+=，则它们平衡位置间的距离为，在t =0时刻，Q 质点的位移为质点P（ B C ）A ．在t =时，位移大小是4cm ，方向沿y 轴方向B ．在t =时，速度最大，方向沿y 轴正方向C ．在t =时，加速度最大，方向沿y 轴负方向D ．在t =0的时刻起经通过的路程是16cm[P12.]07年4月苏州中学调研卷10、在xoy 平面内，有一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s ，振幅为5cm ，频率为，在t=0时刻，P 点位于其平衡位置上方最大位移处，如图所示，则距P 为的Q 点( A D )A 、在时位于其平衡位置下方最大位移处B 、在时的速度最大C 、在0至内的路程为10cmD 、在0至内的路程为5cm[P13.]07年1月北京市崇文区期末统一练习1．如图所示，是一列沿x 轴正向传播的简谐横波在t时刻的图象，已知x 轴上3cm 处的质点P 在△t = t ′－t = 内通过的路程为14cm ，则 （ B ）A ．波速为40cm/sB ．波速为60cm/sC ．在△t 内波的传播距离为14cmD ．在t ′时刻P 点的振动方向为y 轴负方向[P14.]07届南京市综合检测题（一）7．如图所示是一列简谐横波t = 0时刻的图象，质点M 位于波峰位置．经过Δt = s 时间，第一次重复出现图示的波形．根据以上信息，下列说法正确的是 ( B )A ．t = s 时刻质点M 的速度最大图8OC.A.D. B.B ．波的传播速度的大小v = 10 m/sC ．Δt = 1 s 时间内质点M 经过的路程是25 cmD ．Δt = 1 s 时间内质点M 经过的路程是10 cm[P15.]07年苏锡常镇四市二模2 ．如图所示， A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 、G 、 H 、 I 、 J 、 K 是弹性介质中的质点，相邻两点间的距离都是 0 .5m ，质点 A 从 t =0时刻开始沿 y 轴方向振动，开始时的运动方向是指向＋ y 方向，振辐为 5 cm ．经过 时间， A 第一次到达最大位移且波恰好传到 C 点．则 t = 0 . 5s 时刻的波形图是( C ) [P16.]江苏省启东市07届第一学期期中测试6．波源S 在t ＝0时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的简谐横波．S 、a 、b 、c 、d 、e 和a ′、b ′、c ′是沿波传播方向上的间距为1m 的9个质点，t ＝0时刻均静止于平衡位置，如图所示，已知波的传播速度大小为1m/s ，当t ＝2s 时质点a 第一次到达最高点，当t ＝4s 时质点d 开始起振，则在t ＝这一时刻 ( D )A ．质点c 的加速度正在增大B ．质点a 的速度正在减小C ．质点b ′的运动方向向上D ．质点c ′已经振动了[P17.]07届南京市第一次调研测试10．波源S 在t=0时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的简谐横波，S 、a 、b 、c 、d 、e 和a ′、b ′、c ′是沿波传播方向上的间距为1m 的9个质点，t=0时刻各质点均处于平衡位置，如图所示。
已知波的传播速度大小为1m/s ，当t=1s 时波源S 第一次达最高点，则t=这一时刻（ A B ）A ． 质点a 的速度正在增大B ．质点b ′的运动方向向下B ． 质点c 的加速度正在增大 D ．质点c ′与质点a 振动状态相同[P18.]苏北五市07届调研考试5．如图所示是一列简谐横波在t =0时刻的波形图，已知这列波沿x 轴正方向传播，波速v 为20m/s 。
P 是离原点2m 的一个介质质点，则在t =时刻，质点P 的：①速度和加速度都沿－y 方向；②速度沿+y 方向，加速度沿－y 方向；③速度和加速度都正在增大；④速度正在增大，加速度正在减小。
以上四种判断中正确的是（ C ）A ．只有①B ．只有②C ．只有①④D ．只有②③[P19.]06年5月深圳市第二次调研考试9、横波波源做间歇性简谐运动，周期为，波的传播速度为20m/s ，波源每振动一个周期，停止运动，然后重复振动．在t ＝0时刻，波源开始从平衡位置向上振动，则下列说法中正确的是（C D ） A ．在前2秒内波传播的距离为20mB ．若第2秒末波传播到P 点，则此时P 点的振动方向向下C ．在前2秒时间内所形成的机械波中，共有27个波峰D ．在前2秒时间内所形成的机械波中，共有27个完整的波段S a b ′ c ′ －[P20.]06年江苏连云港市最后模拟考试9．如图所示，一列简谐横波沿x 轴负方向传播，振幅A =4cm 。
在t =0时刻，平衡位置相距5cm 的两质点a 、b 的位移分别是2cm 、-2cm ，它们的运动方向都沿y 轴的负方向。
则 ( A B )A ．t =0时刻，a 、b 两质点的动能相同B ．a 质点速度为零时，b 质点速度不为零C ．当a 质点到达平衡位置时，b 质点恰好 到达负最大位移处D ．a 、b 两质点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍[P21.]2007年上海卷9．如图所示，位于介质I 和II 分界面上的波源S ，产生两列分别沿x 轴负方向与正方向传播的机械波。
若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f 1、f 2和v 1、v 2，则（ C ） （A ）f 1＝2f 2，v 1＝v 2。
（B ）f 1＝f 2，v 1＝。
（C ）f 1＝f 2，v 1＝2v 2。
（D ）f 1＝，v 1＝v 2。
[P22.]2007年高考天津理综卷21．如图所示，实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t = 0时刻的波形图，虚线是这列波在t = s 时刻的波形图。
已知该波的波速是 m ／s ，则下列说法正确的是 ( D )A ．这列波的波长是14 cmB ．这列波的周期是 sC ．这列波可能是沿x 轴正方向传播的D ．t = 0时，x =4 cm 处的质点速度沿y 轴负方向。