2022屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)第十二章機(jī)械振動和機(jī)械波第二節(jié)機(jī)械波教學(xué)案魯科版

第二節(jié)機(jī)械波一、機(jī)械波1．定義機(jī)械振動在______中流傳，形成了機(jī)械波。2．產(chǎn)生條件一是要有做機(jī)械振動的物體作為______；二是要有能夠流傳機(jī)械振動的______。3．機(jī)械波的分類（1）質(zhì)點的振動方向與波的流傳方向相互______的波叫做橫波。在橫波中凸起的最高處叫做_____，凹下的最低處叫做____。（2）質(zhì)點的振動方向與波的流傳方向____________的波叫做縱波。在縱波中質(zhì)點散布最密的地點叫做____部，質(zhì)點散布最疏的地點叫做____部。4．機(jī)械波的特點1）機(jī)械波流傳的是運(yùn)動______，介質(zhì)中質(zhì)點只在各自的平衡地點鄰近振動，并不隨波______。2）機(jī)械波流傳的過程就是傳達(dá)______的過程，也是傳達(dá)______的過程。3）“前帶后，后跟前，運(yùn)動狀態(tài)向后傳?！奔锤髻|(zhì)點都做受迫振動，起振方向由波源來決定，并且其振動頻次（周期）都等于______的振動頻次（周期），但離波源越遠(yuǎn)的質(zhì)點振動越滯后。5．描繪機(jī)械波的物理量1）波長λ：在波動中振動______老是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離。（2）頻次f：在波動中，介質(zhì)中各質(zhì)點的振動頻次都是相同的，都等于頻次。（3）波速v、波長λ和頻次f、周期T的關(guān)系。公式：v＝__________＝______機(jī)械波的速度大小由________決定，與機(jī)械波的頻次無關(guān)。二、波的圖象1．圖象

______的振動在平面直角坐標(biāo)系中，用橫坐標(biāo)表示介質(zhì)中各質(zhì)點的__________；用縱坐標(biāo)表示某一時刻，各質(zhì)點偏離平衡地點的______，連結(jié)各位移矢量的尾端，得出的曲線即為波的圖象，簡諧波的圖象是______（或余弦）曲線。2．物理意義某一時刻，介質(zhì)中____________相對平衡地點的位移。三、波的特有現(xiàn)象1．衍射1）定義：波能夠繞過________持續(xù)流傳的現(xiàn)象。2）產(chǎn)生顯然衍射現(xiàn)象的條件是：____________________________________。2．波的疊加定義：幾列波相遇時，每列波都能夠保持各自的狀態(tài)持續(xù)流傳而不互相______，只是在重疊的地區(qū)里，介質(zhì)的質(zhì)點同時參與這幾列波惹起的振動，質(zhì)點的位移等于這幾列波獨(dú)自流傳時惹起的位移的________。3．干預(yù)（1）定義：頻次相同的兩列波疊加，使某些地區(qū)的振動______，某些地區(qū)的振動______，這種現(xiàn)象叫做波的干預(yù)。2）產(chǎn)生穩(wěn)定的干預(yù)現(xiàn)象的兩個必要條件：__________________，_________________。4．多普勒效應(yīng)由于波源和察看者之間有相對運(yùn)動，使察看者感覺波的______發(fā)生變化的現(xiàn)象，叫做多普勒效應(yīng)。當(dāng)波源與察看者有相對運(yùn)動時，如果二者相互湊近，察看者接收到的頻次______；如果二者遠(yuǎn)離，察看者接收到的頻次______。多普勒效應(yīng)是所有波動過程共有的特點。根據(jù)聲波的多普勒效應(yīng)能夠測定車輛行駛的速度；根據(jù)光波的多普勒效應(yīng)能夠判斷遙遠(yuǎn)天體相對地球的運(yùn)行速度。1．對于機(jī)械波的形成，下列說法中正確的選項是（）A．物體做機(jī)械振動，一定產(chǎn)活力械波B．后振動的質(zhì)點老是隨著先振動的質(zhì)點重復(fù)振動，只是時間落伍一步C．參與振動的質(zhì)點群有相同的頻次D．機(jī)械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動能量的傳達(dá)2．一列簡諧橫波在軸上流傳，某時刻的波形圖如下圖，、、c為三個質(zhì)點，a正向ab上運(yùn)動。由此可知（）A．該波沿軸正方向流傳B．c正向上運(yùn)動C．該時刻此后，b比c先抵達(dá)平衡地點D．該時刻此后，b比c先抵達(dá)離平衡地點最遠(yuǎn)處3．下面哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng)（）A．利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻次來判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動速度B．交通警察向前進(jìn)中的汽車發(fā)射一個已知頻次的電磁波，波被運(yùn)動的汽車反射回來，根據(jù)接收到的頻次發(fā)生的變化，就知道汽車的速度，以便于進(jìn)行交通管理C．鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運(yùn)動情況D．有經(jīng)驗的戰(zhàn)士利用炮彈飛翔的尖喊聲判斷飛翔炮彈是湊近仍是遠(yuǎn)去4．易錯辨析：請你判斷下列表述正確與否，對不正確的，請予以改正。（1）相距一個（或整數(shù)個）波長的兩個質(zhì)點的振動位移在任何時刻都相同，而且振動速度的大小和方向也相同。2）在穩(wěn)定的干預(yù)圖樣中，加強(qiáng)區(qū)的點始終加強(qiáng)，減弱區(qū)的點始終減弱，但加強(qiáng)點的位移時刻在改變。3）障礙物尺寸比波長大時，能察看到顯然的衍射現(xiàn)象。4）波的流傳在時間上有周期性，在空間上也有周期性。一、機(jī)械波的流傳規(guī)律的應(yīng)用自主探究1（2022·福建理綜）一列簡諧橫波沿軸流傳，t＝0時刻的波形如圖甲所示，此時質(zhì)點60m60m30m30m2m4m74m2m0.8m0.2m200m40m400m

40m0.6m，根據(jù)圖乙可知周期

T＝（－）＝，則波速v＝錯誤!＝錯誤!m/＝60m/

，選項

A對，C錯。提示：1．內(nèi)容

圖象上下坡法

沿波的流傳方向，上坡時質(zhì)點向下振動，下坡時質(zhì)點向上振動波形圖上某點表示流傳方向和振動方向的箭同側(cè)法頭在圖線同側(cè)微平移將波形圖沿流傳方向進(jìn)行微小平移，再由軸法上某一地點的兩波形曲線上的點來判斷2．關(guān)系式：v＝λf【自主探究2】答案：看法析解析：（1）設(shè)波長為λ，頻次為f，則v＝，代入已知數(shù)據(jù)，得λ＝1m。λf（2）以O(shè)為坐標(biāo)原點，設(shè)為單位。L＝（＋錯誤!）λ，為整數(shù)，合振動振幅最小的點的地點知足解得：＝0.25m,0.75m,1.25m,1.75m。提示：1．頻次相同；有固定的相位差。2．（1）最強(qiáng)：該點到兩個波源的行程差是波長的整數(shù)倍，即＝λ（＝1,2,3，）；（2）最弱：該點到兩個波源的行程差是半波長的奇數(shù)倍，即＝錯誤!（2＋1）（＝0,1,2,3，）。3．加強(qiáng)點的位移變化范圍：－|A1＋A2|～|A1＋A2|；減弱點的位移變化范圍：－|A1－A2|～|A－A|。12考向探究打破【題例1】BD解析：波流傳過程中質(zhì)點不隨波遷移，而是在平衡地點鄰近上、下振動，如果簡諧波向右流傳，右邊質(zhì)點隨著左邊質(zhì)點運(yùn)動；如果向左流傳，左邊質(zhì)點隨著右邊質(zhì)點運(yùn)動。圖乙為振動圖象，它反應(yīng)了質(zhì)點在0～T/4時間內(nèi)由平衡地點向軸正方向運(yùn)動，在T/4T/2時間內(nèi)質(zhì)點由正向最大位移處回到平衡地點。圖甲為波動圖象，如果波向右流傳，在0～T/4內(nèi)質(zhì)點B由平衡地點向正向最大位移處運(yùn)動，選項B正確；同理選項D正確?！绢}例2】答案：（1）54m/（2）58m/（3）波向左流傳解析：（1）波向右流傳時，流傳距離知足

～λ＋錯誤!λ（＝0,1,2,3）①由t＝錯誤!知②流傳時間知足t＝T＋錯誤!T（＝0,1,2，3）③由于3T＜t2－t1＜4T④因此取3故t＝3T＋錯誤!T⑤由波形圖知λ＝8m⑥波速v＝錯誤!⑦解得v＝54m/⑧（2）波向左流傳時，流傳距離知足＝λ＋錯誤!λ（＝0,1,2,3）⑨流傳時間知足t＝＋錯誤!（＝0,1,2，3）⑩TT由3T＜t2－t1＜4T可知取3故t＝3T＋錯誤!T?波速v＝錯誤!?解得v＝58m/?（3）波速大小為74m/時，波在＝（4λ＋5）m?

t

時間內(nèi)流傳的距離為

＝v

t＝74×0.5m＝37m所以波向左流傳。操練穩(wěn)固提升1．D解析：機(jī)械波在流傳過程中，振動質(zhì)點并不隨波遷移，只是在各自的平衡地點附近做簡諧運(yùn)動，選項A、C錯誤；機(jī)械波可能是橫波，也可能是縱波，故振動質(zhì)點的振動方向不一定垂直于波的流傳方向，選項B錯誤；振動質(zhì)點的振動是由波源的振動惹起的，是受迫振動，故質(zhì)點的振動頻次等于波源的振動頻次，選項D正確。2．B解析：由題圖知，兩列波的波長不相等，而波速相同，由v＝λf知，頻次f不相同，不知足波的干預(yù)條件，應(yīng)選項B正確，選項A、C、D錯誤。3．B解析：由波形圖可知，波長λ＝0.4m，振幅A＝5cm，已知v＝2m/，所以T＝/v＝，選項A錯誤；質(zhì)點Q和840cm0.4m處，由質(zhì)點振動的滯后性能夠斷定，＝40λAm處的質(zhì)點的起振方向是向下的