内容正文:
第2讲 机械波
开始
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02
课前基础落实
——在情境迁移中理清“物理观念”
课堂提能学案
——在多彩学法中精准“扶弱补短”
2
第2讲 机械波
一、机械波
1.定义:机械振动在_____中的传播。
2.形成条件
(1)有发生机械振动的______。
(2)有传播______,如空气、水等。
介质
波源
介质
3.特点
(1)传播振动的形式、______、信息。
(2)质点不随波______。
(3)每个质点起振方向都与波源的起振方向_____。
4.分类
(1)横波:质点的振动方向与波的传播方向相互____的波,有波峰和____。
(2)纵波:质点的振动方向与波的传播方向______________的波,有疏部和_____。
能量
迁移
相同
垂直
波谷
在同一直线上
密部
5.描述物理量
(1)波长(λ):在波动中,振动相位总是_____的两个_____质点间的距离。
①在横波中,两个_____波峰(或波谷)间的距离等于______。
②在纵波中,两个______密部(或疏部)之间的距离等于_____。
(2)周期(T)或频率(f):波的周期或频率等于______振动的周期或频率。
(3)波速(v):波在介质中的传播速度,由_____本身的性质决定。
相同
相邻
相邻
波长
相邻
波长
波源
介质
λf
6.波的图像
(1)坐标轴:横坐标表示沿波传播方向上各个质点的_________,纵坐标表示某时刻各个质点偏离平衡位置的_____。
(2)意义:表示在波的传播方向上,某时刻各质点离开_________的位移。
平衡位置
位移
平衡位置
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
相同
尺寸
干涉图样
绕过障碍物
2.多普勒效应
现象 观察者接收到的______发生变化
条件 波源和观察者之间有__________ (距离发生变化)
实质 波源频率不变,观察者接收到的_____发生变化
频率
相对运动
频率
微点判断
(1)横波就是在水平方向传播的波。 ( )
(2)在机械波的传播过程中各质点随波的传播而迁移。 ( )
(3)通过波的图像可以找出任一质点在某时刻的位移。 ( )
(4)机械波在传播过程中,各质点的起振方向都相同。 ( )
(5)机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍。 ( )
×
×
√
√
×
(6)波速表示介质中质点振动的快慢。 ( )
(7)两列波在介质中叠加,一定产生干涉现象。 ( )
(8)一切波都能发生衍射现象。 ( )
(9)多普勒效应说明波源的频率发生变化。 ( )
×
×
√
×
(一) 机械波的传播与波的图像的应用(精研点)
考法(一) 波的传播规律及波速公式的应用
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,波长和波速可以改变,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。
[例1] (2021·全国甲卷)均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上,坐标分别为0和xB=16 cm。某简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v=20 cm/s,波长大于20 cm,振幅为y=1 cm,且传播时无衰减。t=0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同,运动方向相反,此后每隔Δt=0.6 s,两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1时刻(t1>0),质点A位于波峰。求:
(1)从t1时刻开始,质点B最少要经过多长时间位于波峰;
(2)t1时刻质点B偏离平衡位置的位移。
[答案] (1)0.8 s (2)-0.5 cm
[针对训练]
1.青岛濒临黄海,是国内著名的滨海旅游城市,长达800多公里的海岸线,拥有众多优良海水浴场。在石老人海水浴场,某同学漂浮在海面上,水波以3 m/s的速率向着海滩传播,该同学记录了第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间为18 s。下列说法正确的是 ( )
A.该同学很快就会漂流到沙滩上
B.该水波的周期为1.8 s
C.该水波的波长为6 m
D.该水波可以绕过石老人继续传播属于波的干涉现象
答案:C
2. 如图所示,A