第7章 第2讲 机械波-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（粤教版 新教材 新高考）

第2讲　机械波 授课提示：对应学生用书第191页 一、机械波 1．机械波的形成条件 (1)有发生机械振动的波源。 (2)有传播介质，如空气、水等。 2．传播特点 (1)传播振动形式、传递能量、传递信息。 (2)质点不随波迁移。 3．机械波的分类 二、描述机械波的物理量 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，用“λ”表示。 2．频率f：在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同的，都等于波源的振动频率。 3．波速：波的传播速度，由介质决定，与波源无关。 4．波速公式：v＝λf＝或v＝。 三、机械波的图像 1．图像：在平面直角坐标系中，用横坐标x表示在波的传播方向上介质中各质点的平衡位置，用纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移，得到一系列(x，y)的点，这些点的集合就是这一时刻波的图像，简谐波的图像是正弦(或余弦)曲线。 2．物理意义：某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移。 四、波的衍射 1．定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象。 2．发生明显衍射的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者小于波长时，才会发生明显的衍射现象。 五、波的干涉 1．波的叠加原理：几列波相遇时能够保持各自的运动特征，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。 2．波的干涉 (1)定义：频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱，这种现象叫波的干涉。 (2)条件：两列波的频率相同。 3．干涉和衍射是波特有的现象，波同时还可以发生反射、折射。 六、多普勒效应 　由于波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率与波源频率不相等的现象。 一、判断题 1．在机械波中各质点不随波的传播而迁移。(√) 2．通过波的图像可以找出任一质点在任意时刻的位移。(×) 3．机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同。(√) 4．机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍。(×) 5．波速表示介质中质点振动的快慢。(×) 6．两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象。(×) 二、选择题 1．(多选)以下关于波的衍射的说法，正确的是(　　) A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象 B．当障碍物的尺寸比波长大得多时，会发生明显的衍射现象 C．当孔的大小比波长小时，会发生明显的衍射现象 D．通常的讲话产生的声波，经过尺寸为1 m左右的障碍物时会发生明显的衍射现象 解析：所有波都能发生衍射现象，当缝、孔或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时，会发生明显的衍射现象，人通常讲话产生的声波的波长为1 m左右，所以选项C、D正确。 答案：CD 2．(粤教版选择性必修第一册P88T4)利用发波水槽得到的水面波形如图所示，则(　　) A．图(a)和图(b)均显示了波的干涉现象 B．图(a)和图(b)均显示了波的衍射现象 C．图(a)显示了波的干涉现象，图(b)显示了波的衍射现象 D．图(a)显示了波的衍射现象，图(b)显示了波的干涉现象 解析：波绕过障碍物继续传播的现象是波的衍射现象，而两列频率相同的波相遇时，有些地方振动加强，有些地方振动减弱，且加强和减弱区域交替出现的为干涉现象，故选项D正确，A、B、C错误。 答案：D 3．(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s。下列说法正确的是(　　) A．该水面波的频率为6 Hz B．该水面波的波长为3 m C．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去 D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 解析：从第1个波峰到第10个波峰经历了9个波形，时间间隔为15 s，所以其振动周期为T＝ s＝ s，频率为f＝＝0.6 Hz，A错误；波长λ＝vT＝1.8× m＝3 m，B正确；波传播过程中，传播的是振动形式，能量可以传递出去，但质点并不随波迁移，C错误，D正确。 答案：BD 4．如图所示，a、b、c、d是一简谐横波上的质点，某时刻a、d位于平衡位置且相距为9 m，c在波谷，该波的波速为2 m/s。若此时a经平衡位置向上振动，则(　　) A．此波向右传播 B．b点振动周期为3 s C．c点运动速度大小为2 m/s D．此波在a、d两点之间传播需3 s 解析：此时a经平衡位置向上振动，根据“上下坡法”可知，波是向左传播的，故A错误；由题图可知，这列波的波长为λ＝xad＝6 m，波的周期为T＝＝3 s，故B正确；c点在波谷，所以此时c点运动速度大小为0，故C错误；此波在a、d两点之间传播所需时间t＝＝4.5 s，故D错误。