2026届高考物理一轮复习课件：机械波

该高中物理高考复习课件聚焦机械波专题，覆盖波的形成与传播、图象、干涉衍射、多普勒效应等高考核心考点，依据高考评价体系梳理考点权重，归纳波速计算、传播方向判断等常考题型，结合真题实例体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“真题解析+方法提炼+素养培养”，如通过全国卷Ⅰ波的图象题，用“上下坡法”突破传播方向判断，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力，助力学生掌握答题技巧，为教师复习教学提供系统指导，高效提升冲刺效果。

高三一轮复习机械波 1、波的形成： . 一、波的形成与传播 波源 机械振动在介质中的传播，形成机械波. 2、机械波的形成条件：(1) ,(2) . 介质 3、机械波形成原因 (1)波源的振动依次 后面的质点振动(简谐运动)， 带动 自由 (2)波源做 振动，其它质点做 振动。所有质点的振动周期或频率都 波源的周期或频率。但在时间上有个滞后的情况，表现在振动位移和时间涵数关系上就是 不同。 受迫 等于 初相位 4、机械波的传播特点 (1)传播 、 和信息. 振动形式 能量 简谐运动 (2)各质点只在各自的平衡位置附近做 ，不随波迁移。 相同 (3)各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源 ，但时间上有个滞后，初相位 。 不同 (1)质点振动方向与波的传播方向 的波叫横波. 例如:地震波，绳子波、水波中也有横波，电磁波(不属于机械波） 横波 一、波的形成与传播 5、机械波的分类： 和 . 纵波 垂直 波峰 凸起部分最高处叫 ，凹下部分的最低处叫 。 波谷 同一直线上 (2)质点振动方向与波的传播方向 的波叫纵波. 质点分布最疏的部分 . 疏部 密部 质点分布最密的部分 . y 位移 x 平衡位置 O 例如:声波、地震波，水波中也有纵波。 地震波中的横波和纵波，哪个波速大？ 纵波传得 ，纵波波速为5.5—7km/s，横波波速为3.2—4km/s，在地震发生的时候，我们先是感到建筑物 摇晃，说明是纵波到了，这个时候，基本上建筑物是不会倒的，然后过一段时间，当横波传上来了，我们就感觉到 晃了，这个时候就危险了，建筑物就是在这个时候倒了。 同一介质，为什么地震波中的纵波与横波的传播速度还是不一样呢？ 这是这两种波的 造成的 地震的逃生时间大概是多少？答： . 大约12秒 快 上下 左右 性质不同 6、波长、波速和频率 (1)在波动中,振动相位 的两个相邻点间的距离叫 ， 总相同 一、波的形成与传播 波长 λ 用符号 表示，它由 和 共同决定。 频率 波速 波峰 ①横波中，相邻两个 (或 )之间的距离等于波长。 ②纵波中，相邻两个 (或 )之间的距离等于波长。 (2)波在介质中的 叫波速，它由 决定，与波源 关。 波谷 疏部 密部 传播速度 介质 无 波源 (3)频率：波的频率由 决定，等于波源的 。 振动频率 (4)波长λ、频率f和波速V之间的关系 v＝ ＝ 或v＝ = 。 λ/T S/t λf ΔX/Δt 1、坐标轴 x轴：各质点 的连线。 平衡位置 二、波的图象 y轴：某一时刻各质点离开平衡位置的 . 位移 各质点 位移 2、物理意义： 表示介质中 在某一时刻相对各自平衡位置的 。 3、图象形状: 正弦 余弦 简谐波的图象是 (或 )曲线，如前面视频所示. 表达式： y= 。 一般式为：y= . 推导：y= = . Y X 0 v (1)上下坡法。将波的图像视为蜿蜒起伏的“山坡”，沿波的传播方向看，“上坡路段”上的各质点都向下振动，“下坡路段”上的各质点都向上振动．简称“ ， ” 上波下 下波上 上波下 A B C D E F G H I J K L O质点振动的位移时间函数： Xo=Asinωt XA=Asin(ωt-φ1) XC=Asin(ωt-π/2) XF=Asin(ωt-π) XI=Asin(ωt-3π/2) XL=Asin(ωt-2π) 二、波的图象 4、波的 和质点的 之间的关系 传播方向 上坡下 振动方向 下坡上 (2)同侧法 二、波的图象 4、波的传播方向和质点的振动方向之间的关系 Y X 0 v 1、波线： 2、波面： 用来表示波的 的线叫做波线． 同一时刻，介质中处于 或 的质点所构成的面． 波线 波面 球面波 波线 波面 平面波 三、波的折射和反射 传播方向 波峰 波谷 (1)同一波面，各质点振动相位 . 相同 (2)波线与各个波面总是 的。 垂直 3、波在传播过程中，遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做 . 同一平面 三、波的折射和反射 4、反射定律： 两侧 (1)入射波线、法线、反射波线在 内，入射波线与反射波线分居法线 ，反射角 入射角。 波的反射 等于 相同 (2)反射波的波长、频率、波速都跟入射波 ． 反射 (3)波遇到两种介质界面时，一定存在 ，有的还有 和吸收． 折射 5、波的折射 波从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生了 的现象。 平面 三、波的折射和反射 改变 6、折射定律 (1)入射线、法线、折射线在同一 内，入射线与折射线分居法线 ． 两侧 等于 (2)入射角的正弦跟折射角的正弦之比 波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比. 固体 (3)声音在 中传播速度最 ,在液体中次之,在 中传播最 , 快 气体 慢 固体(液体) 液体(气体) (4)在波的折射中，波的频率 ，波速和波长发生 ． 不变 改变 7、波的反射折射的应用 (1)声呐:利用超声波在水下的传播遇到潜艇和轮船等物体又 回来，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通讯任务的电子设备。 反射 反射 三、波的折射和反射 (2)雷达：利用电磁波的 。由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。 (3)隐形飞机：怪异的外形和表面涂上特殊的物质，使得雷达发射过来的电磁波大部分被吸收， ，雷达探测 飞机，飞机就“隐形”了。 反射的很少 不到 1、波的叠加 在几列波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波所产生的振动，质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的 ． 相同 四、波的干涉、衍射和多普勒效应 矢量和 2、波的干涉： (1)频率 、振动方向 (或 )的两列波叠加，某些区域的振动 ，某些区域的振动 ，而且振动加强和减弱的区域互相间隔,这种现象叫做波的干涉。 相同 相反 加强 减弱 水波干涉图样 水波干涉俯视图样 频率不同的波也可以叠加，但不能产生稳定的干涉。 (2)振动加强点的振幅A= ,振动减弱点的振幅A= . (4)振动加强点的条件： A1+A2 四、波的干涉、衍射和多普勒效应 2、波的干涉： A1-A2 (3)干涉图样中，不只有振动加强的质点和振动减弱的质点.还即不是加强也不是减弱的质点。 ①两波源频率 ，振动方向 ，出现加强点的条件是： n=0 相同 n=1 n=1 n=2 n=2 ②两波源频率相同，振动方向 ，出现加强点的条件是： 相同 相反 这些点的轨迹是双曲线 相同 四、波的干涉、衍射和多普勒效应 2、波的干涉： (5)振动减弱点的条件： ①两波源频率 ，振动方向 ，出现减弱点的条件是： 相同 相同 ②两波源频率 ，振动方向 ，出现减弱点的条件是： 相反 绕过 3、波的衍射 (1)波可以 障碍物继续传播的现象叫波的衍射。 (2)衍射分为： 和 。 小孔衍射或单缝衍射 障碍物衍射 (3)发生明显衍射现象的条件: 障碍物或孔的尺寸比波长 ,或跟波长相 . 小 四、波的干涉、衍射和多普勒效应 3、波的衍射 差不多 (4)一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象. 4、多普勒效应 (1)由于波源和观察者之间有 ，使观察者接收到的频率发生 的现象。 变化 相对运动 (2)波源与观察者相互靠近时观察者接收到的频率变 ，波长变 ，波源与观察者相互远离时观察者接收到的频率变 ，波长变 ，两者相对静止时，观察者接收到的频率 波源的频率。 大 短 小 长 等于 一切波都会发生多普勒效应. 1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)在机械波的传播中，各质点随波的传播而迁移。( ) (2)机械波的频率等于振源的振动频率。( ) (3)通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移( ) (4)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同.( ) (5)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象。( ) (6)一切波都能发生衍射现象。( ) (7)多普勒效应说明波源的频率发生变化。( ) 五、例题与练习 × √ × √ √ × × 2、(多选)关于机械波的形成与传播，下列说法正确的是(　) A．物体做机械振动，不一定产生机械波 B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步 C．参与振动的质点都有相同的频率 D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递 五、例题与练习 A B C 3、(双选)下列选项与多普勒效应有关的是(　　) A．科学家用激光测量月球与地球间的距离 B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速 C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡 D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度 B D 4、我们把门窗关闭后，教室内仍能听到外面传入室内的噪声，但明显减弱，这是为什么原因？ 五、例题与练习 答：声音的传播其实是能量的传播，空中有空气阻力，声音在空中传播时属于阻尼振动，声音从远处传过来，能量减小，振幅减小，声音遇到门窗时这种介质时有反射和折射，还有一部分是从门缝里衍射来过来的，反射的越多，能量传递过来的就越少，振幅小，听见的声音就越小。 5、甲、乙两人平行站立在一堵墙前面，若两人相距2a，距离墙均为当甲开了枪后，乙在t时间后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为：( ) A、听不到， B、甲开枪3t后， C、甲开枪2t后，D、甲开枪后 五、例题与练习 C 6、(全国卷Ⅰ)如图(a)所示，在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0，－2)。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。两列波的波速均为1.00m/s。两列波从波源传播到点A(8，－2)的路程差为 m，两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互 (选填“加强”或“减弱”)，点C(0,0.5)处质点的振动相互 (选填“加强”或“减弱”)。 五、例题与练习 (a) (b) (C) 2 减弱 加强 7、如图左边为一列简谐横波的波形图，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.25S时的波形图，右边为质点B的振动图像，已知周期大于0.25S，质点P的平衡位置坐标为X=3.25m，请判断波的传播方向，求波速和波长，经过多长时间质点P第一次到达波峰？P经过的位移和路程各是多少？ 五、例题与练习 B质点0时刻是向上，由此判断出波的传播方向向右。 ΔX=0.125 Δt=0.25s˂T V=ΔX/Δt=λ/T 向+X方向 0.5m/s 1m 4s 2cm 6cm P质点第一次到达波峰的时间=最近波峰传播到它位置的时间， ΔX=3.25-5λ/4=2m, t=ΔX/V=4S. 8、如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，蓝线为t1= 0时波的图像，红线为t2=0.01s 时波的图像。(1)已知周期T＞0.01s，请判断0.01s时质点P振动的方向，并求出波速V，周期T，再经过多长时间p质点第一次到平衡位置、第一次到波谷、第一次到波峰？ (2)已知周期T<0.01s，请判断0.01s时质点P振动的方向，并求出波速，(3)写出y-x的涵数关系式，并求P质点在t=0时刻的位移y=？ 五、例题与练习 解： 五、例题与练习 t1=0.01s， t2=0.03s， t3=0.07s， 根据同侧法，P质点的振动方向向下。 由于Δt<T， 所以ΔX=1m， V=ΔX/Δt=λ/T V=100m/s T=0.08S 如图，沿着波的传播方向， 后面的平衡位置离P质点距离X1=1m， t1=X1/v 后面的波谷离P质点距离X2=3m， t2=X2/v 后面的波峰离P质点距离X3=7m， t3=X3/v y=Asin(ωt)= .当X=1时 9、(全国卷Ⅰ)一列简谐横波在t＝ s时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点。图乙是质点Q的振动图象。求： (1)波速及波的传播方向； (2)质点Q的平衡位置的x坐标。 五、例题与练习 甲 乙 (1)v=0.18m/s,向X轴负方向 (2)9cm 解：由乙图求得y=Asin(πt) t=1/3代入求得y= 由甲图求得y= 由X=0,y=-A/2代入得： X=0.09m 也可以求P点的X坐标。 $