第十三章 第2讲 机械波-【金版教程】2024高考物理一轮复习解决方案全书word（新教材）

金版教程 高考科学复习解决方案 物理 第讲　机械波 [教材阅读指导] (对应人教版选择性必修第一册相关内容及问题) 　第三章第1节图3.1－2，图中各质点开始振动时的运动方向向哪？由此图可看出，一个周期波向前传播的距离和波长有什么关系？ 提示：图中各质点开始振动时的运动方向都为沿y轴正方向；一个周期波向前传播的距离等于一个波长。 　第三章第2节阅读“波的图像”这一部分内容，波形图和质点的振动图像物理意义有什么区别？ 提示：波形图表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移；振动图像表示介质中“某一质点”在“各个时刻”的位移。 　第三章第2节[例题]，若将题干中“设该波的周期T大于0.5 s。”这句话去掉，第(1)问的答案应是什么？ 提示：速度v＝0.12(4n＋1)m/s(n＝0，1，2，…)，周期T＝ s(n＝0，1，2，…)。 　第三章第3节阅读“波的衍射”这一部分内容，波发生明显衍射的条件是什么？ 提示：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小。 　第三章第4节[练习与应用]T1；T2。 提示：T1：(1)M点：波峰→平衡位置→波谷→平衡位置→波峰。N点：设两列波的振幅分别为A实、A虚，当A实>A虚时，波峰→平衡位置→波谷→平衡位置→波峰；当A实<A虚时，波谷→平衡位置→波峰→平衡位置→波谷；当A实＝A虚时，保持静止。 (2)、(3)如图1所示。 T2：(1)如图2中过M点的带箭头实线所示，向上移动；M质点不向那个方向迁移；M质点在平衡位置附近在垂直实曲线和虚曲线所在平面的方向振动。 (2)如图2中所作空心圆圈所示；向空心圆圈所在的带箭头实线上方移动。 (3)位移为零。 　第三章第4节[练习与应用]T4，若两波源振动情况完全相同，振幅最小的点到两波源的路程差有什么规律？ 提示：振幅最小的点到两波源的路程差为半波长的奇数倍。 　第三章第5节[练习与应用]T2。 提示：音调比原来低，即频率降低，则声源与观察者相互远离。故答案为BD。 　第三章[复习与提高]B组T1。 提示：a质点将向下运动，b质点将向上运动。 　第三章[复习与提高]B组T3。 提示：若波沿x轴正方向传播：v＝5(4n＋1)m/s(n＝0，1，2，…)；若波沿x轴负方向传播：v＝5(4n＋3)m/s(n＝0，1，2，…)。 物理观念　机械波　横波和纵波 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介质中质点不随波迁移； ③介质中各质点振动频率、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 相互垂直 凹凸相间；有波峰、波谷 绳波等 纵波 在同一直线上 疏密相间；有密部、疏部 弹簧波、声波等 物理观念　机械波的图像 1．坐标轴：横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。 2．意义：表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移。 3．图像(以简谐波为例)：如图所示。 4．应用 (1)可直接读取振幅A、波长λ，以及该时刻各质点偏离平衡位置的位移。 (2)可确定该时刻各质点加速度的方向，并能比较该时刻不同质点速度或加速度的大小。 (3)可结合波的传播方向确定各质点的振动方向，或结合某个质点的振动方向确定波的传播方向。 物理观念　波速、波长、频率(周期)及其关系 1.波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。 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；与周期的关系为f＝。 4．波长、波速、频率和周期的关系：v＝fλ＝。 物理观念　波的反射、折射 1．理论和实践证明，水波、声波等一切波都会发生反射和折射现象。 (1)水波、声波等一切波遇到挡板时会发生反射。 (2)与光的折射类似，机械波从一种介质向另一种介质传播时，在交界面处将发生折射。 2．波的入射方向、反射方向、折射方向都可以用一条射线表示，分别叫作：入射线、反射线、折射线。 3．波的反射规律：反射线、法线与入射线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射角。 物理观念　波的干涉和衍射 1．波的独立传播原理 两列波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，就像没有跟另一列波相遇一样。 2．波的叠加 几列波相遇时能够保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移(速度、加速度)等于这几列波单独传播时引起的位移(速度、加速度)的矢量和。 3．波的干涉和衍射的比较 内容 波