第3章 机械波 章末小结(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理选择性必修第一册同步学习指导(人教版2019)

过程中ꎬ当战机速度接近声速时会使发动机发 出的声波波面在战机的前方堆积形成音障ꎬ当 战机加速冲破音障时而发出的巨大响声ꎬ称为 音爆ꎮ 关于音障的形成与下列哪种现象的形成 原理最为相近 ( Ｃ ) Ａ. 音叉周围有些区域声音较强ꎬ有些区域声音 较弱 Ｂ. 敲响一只音叉ꎬ不远处的另一只音叉也发出 声音 Ｃ. 火车进站时鸣笛的音调会变高ꎬ出站时会 变低 Ｄ. 在屋外看不见屋内的人ꎬ却能听见屋内人说话 ３. (２０２２􀅰湖北省部分重点高中高二下学期期中) 上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端ꎬ然后 使蜂鸣器迅速水平旋转ꎬ蜂鸣器音调竟然忽高 忽低变化ꎬ下列判断正确的是 ( Ｂ ) Ａ. 旋转时蜂鸣器发声的频率变化了 Ｂ. 由于旋转ꎬ改变了同学们听到的声音频率 Ｃ. 蜂鸣器音调变高时ꎬ一定是向远离观察者的 方向运动 Ｄ. 音调的忽高忽低是由波的干涉造成的 请同学们认真完成练案[１９] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 章 末 小 结 知识网络构建 机械波 机械波的形成 条件:同时存在　 　 振源　 和　 　 介质　 原因:介质中各质点之间存在相互作用力 实质:传播振动　 　 形式　 、能量、信息 ì î í ï ï ï ï ï ï 波的分类 横波:振动方向跟传播方向　 　 垂直　 ꎬ如水面波和绳波等 纵波:振动方向跟传播方向　 　 平行　 ꎬ如声波和弹簧波等 ì î í ï ï ï ï 波的描述 物理量 波长 λ:一个　 　 周期　 波传播的距离ꎬ体现了空间周期性 周期 Ｔ:波源的振动周期ꎬ时间的周期性 频率 ｆ:波源的振动频率ꎬ或波形每秒钟重复出现的次数 波速 ｖ:由介质决定ꎬｖ ＝ 　 　 　 　 　 ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ïï 各物理量间的关系:ｖ ＝ 　 　 λｆ　 或 λ ＝ ｖｆ 波动图像 意义:反映某时刻参与波动的　 　 所有　 质点离开平衡位置的情况 坐标:横轴表示平衡位置ꎬ纵轴表示位移 物理信息:　 　 波长　 ꎬ　 　 振幅　 等 ì î í ï ï ï ï ï ï ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ïï 波的现象 反射:波从两种介质的界面上　 　 返回　 原介质 折射:波从一种介质进入另一种介质　 　 传播方向　 发生改变 衍射:绕过　 　 障碍物　 或孔继续传播 干涉:两列　 　 相干　 波源在空间的叠加 多普勒效应:观察者与波源有相对运动ꎬ观察到的　 　 频率　 发生变化 ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï 方法归纳提炼 　 　 一、对波的图像的理解 １.图像的物理意义 波的图像是表示波的传播方向上的各质点在 某一时刻相对平衡位置的位移情况的图像ꎮ ２.由图像获取的信息 应用波动图像解题时ꎬ关键要理解波的形成 和传播过程、波的传播方向的双向性、波动图像的 重复性ꎮ 要明确由波的图像可获取的以下信息: 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 097 (１)该时刻各质点的位移ꎮ (２)质点振动的振幅 Ａꎮ (３)波长 λꎮ (４)若知道波速 ｖ 的方向ꎬ可知各质点的运动 方向ꎮ 如图中ꎬ设波速向右ꎬ则 １、４ 质点沿 － ｙ 方 向运动ꎬ２、３ 质点沿 ＋ ｙ 方向运动ꎮ (５)若知道该时刻某质点的运动方向ꎬ可判 断波的传播方向ꎮ 如图中ꎬ设质点 ４ 向上运动ꎬ则 该波向左传播ꎮ (６)若已知波速 ｖ的大小ꎬ可求频率 ｆ 及周期 Ｔ: ｆ ＝ １Ｔ ＝ ｖ λ ꎮ (７)若已知 ｆ 或 Ｔꎬ可求 ｖ 的大小:ｖ ＝ λｆ ＝ λＴ ꎮ (８)若已知波速 ｖ 的大小和方向ꎬ可画出后一 时刻的波形图:波在均匀介质中做匀速运动ꎬ在时 间 Δｔ 内各质点的运动形式沿波速方向传播 Δｘ ＝ ｖΔｔꎬ即把原波形图沿波的传播方向平移 Δｘꎬ每过 一个周期 Ｔꎬ波向前传播一个波长 λ 的距离ꎬ波形 复原一次ꎮ 　 　 ３.波的图像与振动图像相联系的问题 处理波的图像和振动图像问题时可按如下步 骤来分析: (１)先看两轴ꎮ 由两轴确定图像种类ꎮ (２)读取直接信息ꎮ 从振动图像上可直接读 取周期和振幅ꎻ从波的图像上可直接读取波长和 振幅ꎮ (３)读取间接信息ꎮ 利用振动图像可确定某 一质点在某一时刻的振动方向ꎻ利用波的图像可 进行波传播方向与某一质点振动方向的互判ꎮ (４)利用波速关系式ꎮ 波长、波速、周期、频