高2021届高2018级高中物理大一轮复习资料三维设计课件第十四章波与相对论第2节机械波

D．经过一个周期，质点P通过的路程为4A
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解析：波沿x轴正方向传播，波形向右平移，可知P点正沿y 轴正方向运动，A错误；加速度总是与位移方向相反，所以 加速度沿y轴的负方向，B错误；再过半个周期时P点运动到 关于x轴对称的位置，位移为负值，C正确；经过一个周 期，质点通过的路程都为4A，D正确。 答案：CD
(6)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象。
(×)
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二、选择题
1.[人教版选修3－4 P28T1](多选)简谐横波 某时刻的波形如图所示。P为介质中的
一个质点，波沿x轴的正方向传播。以下
说法正确的是
()
A．质ຫໍສະໝຸດ BaiduP此时刻的速度沿x轴的正方向
B．质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向
C．再过半个周期时，质点P的位移为负值
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【基础自测】
一、判断题
(1)在机械波中各质点不随波的传播而迁移。
(√)
(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就是振幅的4倍。
(×)
(5)波速表示介质中质点振动的快慢。
(×)
波长相差不多或比波长更小时，会发生明显的衍射现象，人通
常讲话产生的声波的波长为1 m左右，所以选项C、D正确。 答案：CD
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立足“四翼” 探考 点
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考点一 机械波的传播与图像
[多维探究类]
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考法(一) 波的传播特点与波速公式的应用 [例1] (多选)(2019·浙江选考)如图所
示，两种不同材料的弹性细绳在O处连 接，M、O和N是该绳上的三个点，OM间距离为7.0 m，ON间 距离为5.0 m。O点上下振动，则形成以O点为波源向左和向右 传播的简谐横波Ⅰ和Ⅱ，其中波Ⅱ的波速为1.0 m/s。t＝0时刻 O点处在波谷位置，观察发现5 s 后此波谷传到M点，此时O点 正通过平衡位置向上运动，OM间还有一个波谷。则 ( )
λ
一个波长的距离，所以v＝ T ＝λf。
考法(二) 波的图像的应用
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[例2] (多选)(2018·全国卷Ⅲ改编)一列简谐横波沿x轴正
方向传播，在t＝0和t＝0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线
A．波Ⅰ的波长为4 m B．N点的振动周期为4 s C．t＝3 s时，N点恰好处于波谷 D．当M点处于波峰时，N点也一定处于波峰
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[解析] OM之间有两个波谷，即114λ1＝7 m，解得波Ⅰ的
波长为λ1＝5.6
m，根据题意可知波Ⅰ的波速为v1＝
7.0 m 5s
＝
1.4 m/s，故波的周期为T＝λv11＝51..64 s＝4 s，同一波源的频率相
差不多。[注3]
形成加强区和减弱区相互 波能够绕过障碍物或孔 现象 隔开的稳定的 干涉图样 继续向前传播
[注3] 发生衍射是无条件的，发生明显衍射是有条件的。
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2．多普勒效应 (1)条件：波源和观察者之间有相对运动。 (2)现象：观察者感到频率发生变化。 (3)实质：波源与波的频率不变，观察者接收到的频率变化。
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。
λ
(4)波长、波速和频率的关系：①v＝ λf ；②v＝ T 。
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三、波的干涉和衍射现象 多普勒效应 1．波的干涉和衍射
波的干涉
波的衍射
明显条件：障碍物或孔
条件 两列波的频率必须 相同 的 尺寸比波长小或相
(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。[注1]
[注1] (1)在波的传播方向上各质点起振的方向与波源的起 振方向相同。 (2)已经形成的波跟波源无关，即使波源停止振动，波仍然 继续向前传播。
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(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为 4A ，位 移为零。[注2]
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二、横波的图像 波速、波长和频率的关系 1．横波的图像 (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：
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2．波长、波速、频率及其关系 (1)波长λ：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的
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垂直的波，有
波峰(凸部)和波谷(凹部)。 (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的
波，有密部和疏部。
[注2]
1 2
个周期内，振动质点通过的路程一定为2A；但是 14
个
周期内，振动质点通过的路程不一定为A(可能＝A、可能＞
A、可能＜A)。
第2节 机 械 波
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着眼“四层” 夯基础 立足“四翼” 探考点 课时跟踪检测
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着眼“四层” 夯基础
一、机械波 横波和纵波
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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。
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2．[人教版选修3－4 P35T1](多选)以下关于波的衍射的说法，正确
的是
()
A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象
B．当障碍物的尺寸比波长大得多时，会发生明显的衍射现象
C．当孔的大小比波长小时，会发生明显的衍射现象
D．通常讲话产生的声波，经过尺寸为1 m左右的障碍物时会
发生明显的衍射现象 解析：所有波都能发生衍射现象，当缝、孔或障碍物的尺寸跟
也一定处于波峰，D正确。 [答案] BD
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[题型技法]
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
同，故N点的振动周期为4 s，A错误，B正确；波Ⅱ的波长为λ2
＝v2T＝4 m，故在t＝0时刻N处于平衡位置向下振动，经过
3 s，即四分之三周期，N点在波峰，C错误；因为MN两点到波
源的距离都为其各自波长的1 14 ，又两者振动周期相同，起振方 向相同，所以两者振动步调相同，即当M点处于波峰时，N点