2018高考物理大一轮复习第14章机械振动机械波光电磁波与相对论第2节机械波课件详解

解析：选 ACD.根据 t＝0.4 s 时的波形和传播方向可知，此时 P 点再次经过平衡位置且向下振动，所以周期 T＝0.4 s，A 正确．所有 质点的起振方向都应与振源的起振方向相同，所以 M 点开始振动时 沿 y 轴负方向，B 错误．PM 间平衡位置的距离为34λ，当 M 点开始振 动时，P 点已经振动了34T，所以 P 点正好在波峰，C 正确．由波形 知，该波的波长 λ＝4 m，所以波速 v＝Tλ＝10 m/s，D 正确．一个周 期(T＝0.4 s)内，P 质点通过的路程 s＝4A＝40 cm，E 错误．
三、机械波的图象 1．图象：在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点 的平衡位置，用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移， 连接各位移矢量的末端，得出的曲线即为波的图象，简谐波的图 象是正弦(或余弦)曲线． 2．物理意义：某一时刻介质中各质点相对 平衡位置 的位移．
四、波的衍射 1．定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象． 2．发生明显衍射的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸 跟波长相差不多，或者 小于波长 时，才会发生明显的衍射现象． 五、波的干涉 1．波的叠加原理：几列波相遇时能保持各自的运动状态，继 续传播，在它们重叠的区域里，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 量和．
二、描述机械波的物理量 1．波长 λ：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． 2．频率 f：在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同的， 都等于 波源 的振动频率． 3．波速 v、波长 λ 和频率 f、周期 T 的关系 公式：v＝Tλ ＝λf. 机械波的速度大小由 介质 决定，与机械波的频率无关．
3．(多选)如图所示，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，波传 到 x＝1 m 的 P 点时，P 点开始向下振动，此时为计时起点，已知 在 t＝0.4 s 时 PM 间第一次形成图示波形，此时 x＝4 m 的 M 点正 好在波谷．下列说法中正确的是( )
A．P 点的振动周期为 0.4 s B．M 点开始振动的方向沿 y 轴正方向 C．当 M 点开始振动时，P 点正好在波峰 D．这列波的传播速度是 10 m/s E．从计时开始的 0.4 s 内，P 质点通过的路程为 30 cm
4．一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t＝0 时刻的波形如图所 示，介质中质点 P、Q 分别位于 x＝2 m、x＝4 m 处．从 t＝0 时 刻开始计时，当 t＝15 s 时质点 Q 刚好第 4 次到达波峰．
(1)求波速； (2)写出质点 P 做简谐运动的表达式(不要求推导过程)．
解析：(1)设简谐横波的波速为 v，波长为 λ，周期为 T，由图 象知 λ＝4 m．由题意知 t＝15 s＝3T＋34T①
解析：选 BCE.干涉、衍射是波共有的特性，所以 A 错误．干 涉具备两波频率相同、相位差恒定的条件，B 正确．当满足 d≤λ 时产生明显的衍射现象，C 正确．在干涉图样中，质点的位移随 时间时刻发生变化，D 错误．在多普勒效应中，观测者与波源相 对靠近时，接收到的波的频率大于波源的振动频率，E 正确．
[自我诊断] 1．判断正误 (1)在机械波的传播过程中，各质点随波的传播而迁移．( ×) (2)相距一个(或整数个)波长的两个质点的振动位移在任何时 刻都相同，而且振动速度的大小和方向也相同．(√ ) (3)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象．( ×) (4)波的传播在时间上有周期性，在空间上也有周期性．(√ ) (5)机械波传递的是振动形式和能量．(√ )
主干回顾 夯基固源 考点透析 题组冲关
课时规范训练
第2节 机械波
一、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)传播振动形式、传递 能量、传递信息． (2)质点不随波迁移．
3．机械波的分类 机械波纵横波波：：振wk.baidu.com动动方方向向与与传传播播方方向向在垂同直一条. 直线上.
2．波动图象的信息 (1)直接读取振幅 A 和波长 λ，以及该时刻各质点的位移． (2)确定某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． 3．波速与波长、周期、频率的关系为：v＝Tλ ＝λf.
又 v＝Tλ② 联立①②式，代入数据得 v＝1 m/s (2)质点 P 做简谐运动的表达式为 y＝0.2sin(0.5πt)m 答案：(1)1 m/s (2)y＝0.2sin(0.5πt)m
考点一 波的图象及波速公式的应用 1．波动图象的特点 (1)质点振动 nT(波传播 nλ)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 时(n ＝1,2,3…)，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)2λ(n＝0,1,2,3…)时，它们的振动步调总相反． (3)波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各 质点的起振方向与波源的起振方向相同．
2．波的干涉 (1)定义：频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强、 某些区域的振动 减弱，这种现象叫波的干涉． (2)条件：两列波的频率相同． 3．干涉和衍射是波特有的现象，波同时还可以发生反射、折 射．
六、多普勒效应 由于波源与观察者互相 靠近 或者互相 远离 时，接收到的波 的 频率 与波源频率不相等的现象．
(6) 波 的 图 象 描 述 的 是 一 个 质 点 的 位 移 随 时 间 变 化 的 关 系．( × )
(7)发生多普勒效应的原因是波在传播过程中频率发生了变 化．( × )
2．(多选)关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是( ) A．有的波只能发生干涉现象，有的波只能发生衍射现象 B．产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等 C．能观察到明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比较相 差不多或比波长更小 D．在干涉图样中，振动加强区域中的质点，其位移始终最大，振 动减弱区域的质点，其位移始终保持最小 E．当观测者靠近波源时，接收到的波的频率会大于波源的振动频 率