第15章 第2讲 机械波（PPT课件）-【正禾一本通】2024高考物理高三一轮总复习高效讲义（老教材老高考）

2024版·物理（②） 第十五章　机械振动和机械波、光　电磁波与相对论[选修3－4] 第2讲 机械波 波源 介质 能量 随波迁移 相同 垂直 波峰 波谷 密部 疏部 相同 相邻 相同 波源 λf 介质 无关 平衡位置 平衡位置 相同 尺寸 干涉图样 绕过障碍物 相对运动 频率 频率 【课标解读】 　1.知道机械波产生的条件、形成过程。2.知道研究波动过程的几个物理量及其相互间的关系。3.知道波动图像表示的意义及其包含的物理量。4.知道波的叠加原理，波的干涉及波的衍射现象，了解多普勒现象。 　备考第1步——梳理教材基础，落实必备知识 一、机械波的形成和传播 1．产生条件 (1)有发生机械振动的______。 (2)有能传播振动的______，如空气、水、绳子等。 2．传播特点[1] (1)传播振动形式、______和信息。 (2)质点不____________。 (3)介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源______。 注解[1] 在波的传播方向上各质点的起振方向与波源的相同。 二、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[2] ______ 凹凸相间；有______、______ 绳波等 纵波 在同一条直线上 疏密相间；有______、______ 弹簧波、声波等 注解[2] 横波只能在固体中传播，纵波中质点的振动方向与传播方向不能说成相同。 三、波速、波长和频率(周期)的关系 1．波长λ：在波动中，振动相位总是______的两个______质点间的距离。 2．频率f：在波动中，介质中各质点的振动频率都是______的，都等于______[3]的振动频率。 3．波速v、波长λ和频率f、周期T的关系： 公式：v＝ eq \f(λ,T) ＝______。机械波的波速大小由______本身的性质决定，与机械波的频率______。 注解[3] 已经形成的波跟波源无关,即使波源停止振动,波动仍继续向前传播。 四、横波的图像[4] 1．坐标轴：横轴表示各质点的____________，纵轴表示该时刻各质点的位移。如图。 2．物理意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开____________的位移。 注解[4] 波的图像不是描述一个质点的位移随时间变化的情况，而是描述某时刻各质点的位移情况。 五、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[5] 条件 两列波的频率必须______，相位差保持不变 产生明显衍射的条件：障碍物或孔的______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____________ 波能够_______________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____________(距离发生变化)； (2)现象：观察者感到______发生变化； (3)实质：声源频率不变，观察者接收到的______变化。 注解[5] 发生衍射是无条件的，发生明显衍射是有条件的。 1．(多选)一横波在某时刻的波形图如图所示，已知质点F此时运动方向为竖直向下，则(　　) A．波向左传播 B．质点H与质点F的运动方向相同 C．质点C比质点B先回到平衡位置 D．此时质点C的加速度为零 E．此时速度大小最大的质点是A、E、I 答案：ACE 2．(多选)主动降噪耳机内置麦克风，麦克风收集周围环境中的噪声信号，耳机的处理器能够预测下一时刻噪声的情况，并产生相应的抵消声波实现降噪。关于主动降噪耳机的抵消声波分析正确的是(　　) A．抵消声波的频率与噪声的频率相同 B．抵消声波的振幅与噪声声波的振幅相等 C．抵消声波的相位与噪声相位相反 D．抵消声波在耳膜中传播速度大于噪声传播速度 E．抵消声波在耳膜中传播速度小于噪声传播速度 解析：选ABC。根据波的干涉条件，抵消声波与噪声的振幅、频率相同，相位相反，叠加后才能相互抵消，故ABC正确；波速取决于介质，同为声波在耳膜中传播速度相同，故DE错误。 3．(多选)关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是(　　) A．对于同一列机械波，障碍物越小，越容易绕过去 B．如果波在传播过程中遇到尺寸比波长大得多的障碍物，该波就不能发生衍射 C．猛击音叉，围绕振动的音叉转一圈的过程中，会听到声音忽强忽弱，这是干涉现象 D．一束白光通过三棱镜后，在屏上出现彩色条纹，这是光的一种干涉现象 E．机械波、电磁波、光波均能产生衍射现象 解析：选ACE。A．障碍物越小，机械波越容易绕过去，越容易发生衍射，A正确；B．只有当障碍物的尺寸与波的波长差不多或比波