第七章 第2讲 机械波（Word教参）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）
核心素养&课标解读 | |
物理观念 | 运用运动与相互作用的观念，了解机械波、横波、纵波、波长、波速、频率、波的反射与折射、波的干涉与衍射、多普勒效应等概念和现象 |
科学思维 | (1)理解波的反射和折射及干涉和衍射的规律 (2)明确振动图像和波的图像之间的相互联系 |
科学态度 与责任 | 通过对波的认识和理解，能分析和求解关于波的基本问题，应用于实际的社会实践中 |
机械波的形成及描述
1．机械波
(1)介质：波借以传播的物质，如绳、弹簧、水、空气等．
(2)概念：机械振动在介质中的传播，形成了机械波．
(3)特点：波传播的只是振动这种运动形式，波不但传递能量，而且可以传递信息．
2．分类
分类 | 方向特点 | 形状 | 举例 |
横波 | 质点振动方向与波的传播方向垂直 | 凹凸相同；有波峰、波谷 | 绳波等 |
纵波 | 质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上 | 疏密相同；有密部、疏部 | 弹簧波、声波等 |
3.波的描述
(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．
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(2)频率f：在波动中，各个质点的振动周期或频率都是相同的，它们都等于波源的振动周期或频率，这个周期或频率也叫作波的周期或频率．
(3)关系公式：v＝
＝λf.机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定．
介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同．
波的现象
1．波的反射：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．
2．波的折射：一切波都会发生折射现象．
3．波的衍射
概念 | 波可以绕过障碍物继续传播的现象 |
条件 | 只有缝、孔的宽度或障碍物孔的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象 |
4.波的干涉
概念 | 两列波叠加时，某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱的现象 |
条件 | 两列波的频率相同、相位差恒定、振动方向相同 |
5.多普勒效应：波源与观察者相互靠近或相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象．其规律如下：
波源与观察者相对静止 | 观测到的频率等于波源振动的频率 |
波源与观察者相互接近 | 观测到的频率增加 |
波源与观察者相互远离 | 观测到的频率变小 |
生活实践·判一判
在艺术体操的带操表演中，运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷，彩带上的波浪向前传播．判断下列正误．
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(1)蝴蝶结随波远离运动员．( × )
(2)蝴蝶结的振动频率与运动员手(波源)的振动频率相同．( √ )
(3)彩带传播的是振动形式和能量．( √ )
(4)通过彩带某时刻的波形可以找出任一质点在任意时刻的位移．( × )
易混易错·辨一辨
(多选)关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是( )
A．有的波只能发生干涉现象，有的波只能发生衍射现象
B．产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等
C．能观察到明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或比波长更小
D．在干涉图样中，振动加强区域中的质点，其位移始终最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小
BC 解析：干涉、衍射是波共有的特性，所以A错误；干涉具备两波频率相同、相位差恒定的条件，B正确；当满足d≤λ时产生明显的衍射现象，C正确；在干涉图样中，质点的位移随时间时刻发生变化，D错误．
教材深耕·练一练
[人教版选择性必修第一册P73T1改编]如图表示两列频率相同、振幅相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷．则下列叙述正确的是( )
A．M点始终处于波峰位置
B．N点始终处于静止状态
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