南方新高考年高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題十二機(jī)械波課件新人教版

1、第2 講機(jī)械波一、機(jī)械波1定義：_在介質(zhì)中的傳播叫做機(jī)械波2形成條件機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)介質(zhì)(1)有發(fā)生_的波源(2)有傳播_3分類垂直波峰波谷同一直線密部疏部(1)橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互_的波，有_(凸部)和_(凹部)(2)縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在_上的波，有_和_4傳播特點(diǎn)形式能量遷移波源4A(1)機(jī)械波傳播的只是振動(dòng)的_和_，質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做簡諧運(yùn)動(dòng)，并不隨波_(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同，振動(dòng)周期和頻率都與_的振動(dòng)周期和頻率相同(3) 一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，通過的路程為_，位移為零二、波長、波速和波的圖象1波長、波速、頻率及其關(guān)系(1)波長

2、：在波動(dòng)中，_總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離振動(dòng)相位介質(zhì)本身波源(2)波速 v：波在介質(zhì)中的傳播速度，由_的性質(zhì)決定f(3)頻率 f：由_決定，等于波源的振動(dòng)頻率(4)波長、波速和頻率的關(guān)系：v_.2波的圖象平衡位置位移各質(zhì)點(diǎn)(1)坐標(biāo)軸：橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的_，縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的_(2)意義：表示在波的傳播方向上，某時(shí)刻_離開平衡位置的位移(3)圖象：圖象類型振動(dòng)圖象波的圖象研究對(duì)象一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向上所有質(zhì)點(diǎn)研究內(nèi)容一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律圖象物理意義表示某質(zhì)點(diǎn)各個(gè)時(shí)刻的位移表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移圖象信息 (1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期 (2)質(zhì)點(diǎn)振幅 (3)各時(shí)刻質(zhì)

3、點(diǎn)位移 (4)各時(shí)刻速度、加速度方向 (1)波長、振幅 (2)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移 (3)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻加速度方向 (4)傳播方向、振動(dòng)方向的互判形象比喻 記錄著一個(gè)人一段時(shí)間內(nèi)活動(dòng) 的錄像帶記錄著許多人某時(shí)刻動(dòng)作、表情的集體照 片圖象變化隨時(shí)間推移，圖象延續(xù)，但已有 形狀不變隨時(shí)間推移，圖象沿傳播方向平移一完整曲線占橫坐標(biāo)距離表示一個(gè)周期表示一個(gè)波長(4) 振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的比較【基礎(chǔ)檢測】1(2013 年北京卷)一列沿 x 軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波，波速為 4 m/s.某時(shí)刻波形如圖 12-2-1 所示，下列說法正確的是()圖12-2-1A這列波的振幅為 4 cmB這列波的周期

4、為 1 sC此時(shí) x4 m 處質(zhì)點(diǎn)沿 y 軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D此時(shí) x4 m 處質(zhì)點(diǎn)的加速度為 0答案：D三、波的干涉和衍射現(xiàn)象 多普勒效應(yīng)1波的干涉相同加強(qiáng)區(qū)減弱區(qū)(1)條件：兩列波的頻率必須_(2)現(xiàn)象：形成_和_相互隔開的穩(wěn)定的干涉圖樣2波的衍謝小相差不多繞過障礙物(1)條件：障礙物或孔的尺寸比波長_或_(2)現(xiàn)象：波能夠_或孔繼續(xù)向前傳播3多普勒效應(yīng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)頻率不變變化(1)條件：聲源和觀察者之間有_(2)現(xiàn)象：觀察者感到_發(fā)生變化(3)實(shí)質(zhì)：聲源頻率_，觀察者接收到的頻率_【基礎(chǔ)檢測】2下列物理現(xiàn)象：在春天里一次閃電過后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕；“聞其聲而不見其人”；學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽

5、到忽強(qiáng)忽弱的聲音；當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾)駛而來時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高分別屬于波的(A反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)B折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉C反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)D衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)答案：A考點(diǎn)1 波的傳播規(guī)律和波動(dòng)圖象的應(yīng)用重點(diǎn)歸納1從波動(dòng)圖象可以獲取的信息(如圖12-2-2 所示)圖12-2-2(1)直接讀取振幅 A 和波長，以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移(2)確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向，并能比較其大小(3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向典例剖析例1：(多選，2016 年湖北龍泉中學(xué)、宜昌一中聯(lián)考)一列簡諧橫波沿 x 軸

6、正方向傳播，t0 時(shí)刻的波形如圖 12-2-3 中實(shí)線所示，t0.1 s 時(shí)刻的波形如圖中虛線所示波源不在坐標(biāo)原點(diǎn) O，P 是傳播介質(zhì)中離坐標(biāo)原點(diǎn) xP2.5 m 處的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)則以下說法正確的是()圖12-2-3A質(zhì)點(diǎn) P 的振幅為 0.1 mB波的頻率可能為 7.5 HzC波的傳播速度可能為 50 m/sD在 t0.1 s 時(shí)刻與 P 相距 5 m 處的質(zhì)點(diǎn)一定沿 x 軸正方向運(yùn)動(dòng)E在 t0.1 s 時(shí)刻與 P 相距 5 m 處的質(zhì)點(diǎn)可能是向上振動(dòng)，也可能是向下振動(dòng)思維點(diǎn)撥：解答本類題目，要熟悉波的傳播規(guī)律，注意波的傳播方向和傳播距離或所用的時(shí)間答案：ACE備考策略：(1)熟悉波的傳播規(guī)律；

7、(2)由波形圖求出波長，根據(jù)波的傳播方向求出周期及波速大小通式(3)要抓住波的周期性，確定周期與時(shí)間(或者傳播距離與波長)的關(guān)系【考點(diǎn)練透】1(多選，2016 年云南師范大學(xué)附屬中學(xué)月考)如圖 12-2-4所示，一列沿 x 軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，實(shí)線為 t0 時(shí)刻的波形圖，虛線為 t0.6 s 時(shí)的波形圖，波的周期 T0.6 s，則( )圖12-2-4A 波的周期為 2.4 sB波速為 10 m/sC在 t0.9 s 時(shí)，P 點(diǎn)沿 y 軸正方向運(yùn)動(dòng)D從 t0.6 s 起的 0.4 s 內(nèi)，P 點(diǎn)經(jīng)過的路程為 0.4 mE在 t0.5 s 時(shí)，Q 點(diǎn)到達(dá)波峰位置答案：BDE考點(diǎn)2 波的干涉、衍

8、射、多普勒效應(yīng)重點(diǎn)歸納波的干涉現(xiàn)象中加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的兩種判斷方法(1)公式法某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱，取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差r.當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí)若rn(n0,1,2，)，則振動(dòng)加強(qiáng)；當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí)若rn(n0,1,2，)，則振動(dòng)減弱(2)圖象法在某時(shí)刻波的干涉的波形圖上，波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點(diǎn)，一定是加強(qiáng)點(diǎn)，而波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn)，各加強(qiáng)點(diǎn)或減弱點(diǎn)各自連接而成以兩波源為中心向外輻射的連線，形成加強(qiáng)線和減弱線，兩種線互相間隔，加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的振幅之間典例剖析例2：(多選，2014 年大綱卷)兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為

9、A1 和 A2 的相干簡諧橫波相遇下列說法正確的是()A波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1A2|B波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為 A1A2C波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅解析：空間某一質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波同時(shí)在該點(diǎn)引起位移的矢量和，對(duì)于相干波源在某一點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn)，說明兩列波在該點(diǎn)振動(dòng)方向始終一致，但該質(zhì)點(diǎn)的位移不是始終不變的，選項(xiàng)B 錯(cuò)誤；波峰和波谷相遇處的點(diǎn)是減弱點(diǎn)，兩列波在該點(diǎn)振動(dòng)方向始終相反，但其合位移不一定總小于加強(qiáng)點(diǎn)的位移，選項(xiàng)C 錯(cuò)誤；加強(qiáng)點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為A1A2，減弱點(diǎn)處的質(zhì)

10、點(diǎn)的振幅為|A1A2|，選項(xiàng) A、D 正確答案：AD【考點(diǎn)練透】2(2013 年山東卷)如圖 12-2-5 所示，在某一均勻介質(zhì)中，A、B 是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源，其簡諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式均為x0.1sin(20t) m，介質(zhì)中 P 點(diǎn)與 A、B 兩波源間的距離分別為4 m 和 5 m，兩波源形成的簡諧橫波分別沿 AP、BP 方向傳播，波速都是 10 m/s.圖12-2-5(1)求簡諧橫波的波長(2)P 點(diǎn)的振動(dòng)_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)項(xiàng)目內(nèi)容圖象“上下”法沿波的傳播方向，“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)“同側(cè)”法波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)“微平移”法將波

11、形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移，再由對(duì)應(yīng)同一 x 坐標(biāo)的兩波形曲線上的點(diǎn)來判斷振動(dòng)方向易錯(cuò)點(diǎn) 波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判1互判方法2.求解波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法(1)分清振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象，看清橫坐標(biāo)(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位，尤其要注意單位前的數(shù)量級(jí)(3)找準(zhǔn)波動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的時(shí)刻(4)找準(zhǔn)振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)例3：(多選，2014 年新課標(biāo)卷)如圖12-2-6甲所示為一列簡諧橫波在 t2 s 時(shí)的波形圖，圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，P是平衡位置為x2 m的質(zhì)點(diǎn)下列說法正確的是()圖12-2-6A波速為 0.5 m/sB波的傳播方向向右C02 s 時(shí)間內(nèi)，P 運(yùn)動(dòng)的路程為 8 cmD02 s 時(shí)間內(nèi)，P 向 y 軸正方向運(yùn)動(dòng)E當(dāng) t7 s 時(shí)，P 恰好回到平衡位置答案：ACE備考策略：解答本類題目，要正確理解振動(dòng)和波的傳播之間的關(guān)系，理解波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的含義，能從圖象中獲取周期、波長等信息，從而判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和判斷傳播方向.【觸類旁通】(多選，2014 年新課標(biāo)卷)如圖 12-2-7 甲所示為一列簡諧橫波在 t0.10 s 時(shí)刻的波形圖，P 是平衡位置在 x1.0 m 處的質(zhì)點(diǎn)，Q 是平衡位置在 x4.0 m 處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn) Q 的振動(dòng)圖象下列說