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.docx

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
分类质点振动方向和波
的传播方向的关系形状举例横波垂直凹凸相间；有波峰、波谷绳波等纵波在同一条直线上疏密相间；有疏部、密部弹簧波、
声波等3.波长、频率和波速
(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＝eq\f(λ,T)或v＝eq\f(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
波的干涉波的衍射条件两列波的频率必须相同明显条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多现象形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样波能够绕过障碍物或孔继续向前传播2.多普勒效应

(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。
答案AB
2．(波的图象)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()

A．这列波的振幅为4cm
B．这列波的周期为1s
C．此时x＝4m处质点沿y轴负方向运动
D．此时x＝4m处质点的加速度为零
解析由图可知，振幅为2cm，A项错误；由v＝eq\f(λ,T)可知，T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(8,4)s＝2s，B项错误；波向右传播，由波动与振动的关系可知，x＝4m处质点向y轴正方向运动，C项错误；x＝4m处质点处于平衡位置，此时加速度为零，故D项正确。
答案D
3．(波的特有现象)(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
解析干涉、衍射是波共有的特性，所以A项错误；干涉应具备两波频率相同、相位差恒定的条件，B项正确；当满足d≤λ时产生明显的衍射现象，C项正确；在干涉图样中，质点的位移随时间时刻发生变化，D项错误；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项正确。
答案BCE

考点1波的形成与传播波的图象
考|点|速|通
1．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，由于介质的情况不同，它的波长和波速可以改变，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v＝eq\f(λ,T)＝λf。
2．波的图象特点