第14章 第2讲 机械波（教师word）-2023老教材老高考物理【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

第2讲　机械波 [对应学生用书P271] 一、机械波 1．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、传播__能量__、传播信息。 (2)质点不随波__迁移__。 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__，有波峰和波谷。 (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向__在同一直线上__，有疏部和密部。 4．机械波的描述 (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。 (2)频率(f)：波的频率等于__波源__振动的频率。 (3)波速(v)：波在介质中的传播速度，由__介质__本身的性质决定。 (4)波长、频率(或周期)和波速的关系：v＝＝__λf__。 5．波的图象 (1)坐标轴：横坐标表示沿波传播方向上各个质点的__平衡位置__，纵坐标表示该时刻各个质点离开平衡位置的__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。 二、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 条件 两列波的频率必须__相同__，相位差保持不变 产生明显衍射的条件：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 (1)条件：声源和观察者之间有__相对运动__(距离发生变化)； (2)现象：观察者感到__频率__发生变化； (3)实质：声源频率不变，观察者接收到的__频率__变化。 [自测]　(多选)下列说法正确的是(　　) A．在水平方向传播的波为横波 B．在机械波中各质点不随波的传播而迁移 C．通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移 D．机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同 E．机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍 F．波速表示介质中质点振动的快慢 G．两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象 H．一切波都能发生衍射现象 I．多普勒效应说明波源的频率发生变化 答案　BDH [对应学生用书P272] 考点一　机械波的形成与传播 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，它的波长和波速可能改变，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，波恰好向前传播一个波长的距离，所以v＝＝λf。 [例1]　(多选)(2021·济南高三二模)趵突泉被称为“天下第一泉”，喷涌的泉水在水面激起层层涟漪，如图甲所示。取水面波某截面观察，得一列沿x轴传播的简谐横波如图乙所示。在t0时刻的波形如图，图乙中P质点的位移为y＝1 cm，质点Q的位置坐标x＝4 cm，波的周期为0.4 s。则下列叙述正确的是(　　) A．简谐横波的速度大小为3.2 m/s B．简谐横波的速度大小为0.2 m/s C．若这列简谐横波沿x轴负方向传播，则P点再过 s回到平衡位置 D．若这列简谐横波沿x轴正方向传播，则P点再过 s回到平衡位置 解析　简谐横波的波长为λ＝8 cm＝0.08 m，周期T＝0.4 s，则速度大小为v＝＝ m/s＝0.2 m/s，选项A错误，B正确；P点的平衡位置坐标为xP＝ cm，若这列简谐横波沿x轴负方向传播，则P点再次回到平衡位置时，波向左传播x＝ cm，用时间为t＝＝ s，若这列简谐横波沿x轴正方向传播，则P点再次回到平衡位置时，波向左传播x′＝ cm，用时间为t′＝＝ s，选项C正确，D错误。 答案　BC [变式1]　(多选)(2021·绍兴高三二模)在x轴正半轴和负半轴存在两种不同材质的绳子，x＝－6 m和x＝12 m处为两波源，分别向右、向左传播形成振幅均为4 cm的简谐横波，波形如图所示。t＝0时刻x＝－2 m和x＝4 m处的质点刚好开始振动，已知左右两种介质的传播速度之比为1∶2，t＝0到t＝ s时间内P点经过的路程为6 cm，则下列说法正确的是(　　) A．t＝0时刻P处质点向右运动 B．两列波振动的周期相同 C．波2在x轴正半轴的传播速度为8 m/s D．两列波相遇后在x＝2 m处质点的振幅为8 cm 解析　参与振动的质点，只能垂直于传播方向上下振动，不会左右运动，故A错误；根据波的传播速度与周期波长关系，可得v＝，由图可知，两列波的波长分别为λ1＝4 m，λ2＝8 m，依题意，有左右两种介质的传播速度之比为1∶2。代入上式，可得两列波的周期相同，故B正确；研究向右传播的波，根据波的振动