第8章　第20讲　机械波-【南方凤凰台】2024高考物理（提高版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

第八章 机械振动和机械波 第20讲　机械波 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 1 体系建构 体系建构 体系建构 素养发展 5 1 机械波的传播与波的图像 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，由于介质不同，波长和波速可能改变，但频率和周期都不会改变． 素养发展 素养发展 2. 对波的图像的理解 (1) 波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”．可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”． (2) 简谐波的图像是正(余)弦曲线，是最简单的一种波，各个质点振动的最大位移都相等，介质中有正弦波传播时，介质中的质点做简谐运动． 素养发展 (2022·南京六校期初调研)如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻波刚好传播到x＝3 m处的质点P，已知波速为10 m/s，则( 　　) A. 波源的起振方向沿＋y方向 B. 波源的振动频率为5 Hz C. t＝1.2 s时，x＝12 m处的质点Q第一次处于波谷 D. t＝1.2 s时，x＝8 m处的质点已通过的路程为14 cm 1 D 素养发展 素养发展 素养发展 2 波的图像与振动图像的综合应用 1. 振动图像和波的图像的比较 素养发展 素养发展 2. 波的图像与振动图像的应用 (1) 在解决有关问题时，需要根据某时刻某质点的运动方向确定波形形状，此时最佳的方法是“Δ”法，根据三角形已知边的情况，“顺势”画出波形，即可分别求解，如下图． 素养发展 (2) 若已知t时刻的波形图，如何确定t＋Δt时刻的波形图？ 在已知波速的情况下，由公式Δx＝vΔt可得经Δt时间后波向前移动的距离为Δx，把波形沿波的传播方向平移Δx，即可得到Δt时间后的波形图．注意：若Δx＝kλ＋Δx0，只需平移Δx0即可得到Δt时间后的波形图，这就是所谓的“去整留零平移法”． 素养发展 2 D 素养发展 素养发展 求解波的图像与振动图像综合问题的三个关键 素养发展 3 波的多解问题 形成波的多解的两种类型 1. 双向性形成多解 (1) 传播方向双向性：波的传播方向不确定． (2) 振动方向双向性：质点振动方向不确定． 2. 周期性形成多解 (1) 时间的周期性：由于时间间隔t与周期T的关系不明确，需列式t＝nT＋Δt(n＝0,1,2，…) (2) 空间的周期性：由于波传播距离x与波长λ的关系不明确，需列式x＝nλ＋Δx(n＝0,1,2，…) 素养发展 一列横波在x轴上传播，在t1＝0时刻波形如图实线所示，t2＝0.3 s时刻波形如图虚线所示．求： (1) 若波向左传，t1～t2这段时间波可能传播的路程． 3 答案：(1.2n＋0.3) m(n＝0,1,2，…) 素养发展 素养发展 (2) 若波向右传，最大的周期． 答案：0.4 s 素养发展 (3) 当波速为25 m/s时该波的传播方向． 答案：向左 素养发展 4 波的干涉、衍射及多普勒效应 素养发展 (2) 图像法 ①在某时刻波的干涉波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点． ②各加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线或减弱线． ③两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间． 素养发展 素养发展 (2022·连云港考前模拟)部分汽车有“主动降噪”这项配置，原理是在车上特定区域安装麦克风采集噪声信号样本，样本通过系统处理后产生相位差为π的抑噪信号再由车厢内的扬声器放出，可以有效降低车内噪音．关于该降噪系统，下列说法中正确的是( 　　) A. 该降噪系统降噪原理是声波的多普勒效应 B. 抑噪信号与噪音信号频率可能不同 C. 抑噪信号与噪音信号振幅相同，降噪效果最好 D. 车内与两信号源距离差为0的位置，降噪效果最差 4 C 素养发展 【解析】由题意可知，“主动降噪”的原理是通过抑噪信号与噪声信号发生干涉减弱，所以抑噪信号与噪音信号频率一定相同，且当抑噪信号与噪音信号振幅相同时，合振幅为零，降噪效果最好，故A、B错误，C正确；由于抑噪信号与噪音信号的相位差为π，所以到两信号源距离差为波长的整数倍的位置为干涉减弱区，降噪效果最好，故D错误． 素养发展 (2023·丹阳中学)位于水面上的波源S1、S2产生两列周期均为T、振动方向相同、振幅均为A的相干波，实线、虚线分别表示在同一时刻它们所发出的波的波峰和波