第14章 第2讲 机械波（课件PPT）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

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。 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_____。 介质 波源 介质 能量 迁移 相同 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______。 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)中央间的距离等于______。 (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。 垂直 波谷 在同一直线上 密部 相同 波源 相邻 波长 相邻 波长 介质 λf 相邻 2 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。 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 平衡位置 位移 平衡位置 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 声源和观察者之间有_________ (距离发生变化) 实质 声源频率不变，观察者接收到的______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。 ( ) × × √ √ × × × √ × [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．(2022·青岛模拟) 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．如图所示为海洋生态自动监测浮标，可用于监测水质和气象等 参数。一列水波(视为横波)沿海面传播，在波的传播方向上相 距4.5 m的两处分别有甲、乙两浮标，两浮标随波上下运动。 当甲运动到波峰时，乙恰好运动到波谷，此时甲、乙之间只有一个波峰。观察到甲从第1次到达波峰与第11次到达波峰的时间间隔为20 s，则该水波(　 ) A．振幅为4.5 m B．波长为3 m C．频率为2 Hz D．波速为2.25 m/s 答案：B　 2．根据波的图像、传播方向判定振动方向 [答案]　D 答案：4　0.5　向下运动 [例3]　(2021·湖北高考)(多