2026届高三物理一轮复习课件：第2讲 机械波

该高中物理高考复习课件聚焦机械波专题，覆盖波的传播规律、波动图像与振动图像结合、多解问题及干涉衍射等核心考点，依据高考评价体系梳理出“波速公式应用”“振动方向与传播方向互判”“干涉加强减弱判断”等高频考点，归纳出选择、计算两类常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题精讲+方法建模+素养提升”，如结合2024年新课标卷波速计算真题，运用“上下坡法”突破振动方向判断，培养科学思维中的模型建构能力。通过多解问题“周期性+双向性”分析框架，帮助学生掌握解题技巧，教师可依托此课件实现考点精准突破，助力学生高效冲刺高考。

会泽县茚旺高级中学高三物理组 2026届高三物理一轮复习 第2讲 机械波 1 机械波:机械振动在介质中传播，形成机械波。 机械波 横波：只能在固体介质中传播； 纵波：在固体、液体和气体中均能传播. ✮ 纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上 ✮ 横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直 ✮ 质点只在平衡位置附件来回振动,并不随波迁移（只振动不迁移） ✮ 波传播的是振动形式，各质点开始起振方向与波源起振方向相同（“依次牵连”,后一质点总是重复前一质点的振动状态） 波长 .在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。 .在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长。 机械波 ✮ 波从一种介质进入另一种介质，波长和波速可能改变,但频率和周期都不会改变。 ✮ 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 ✮ 波速： ①机械波波速由介质决定，同种均匀介质波速不变 ②频率、周期由振源决定 ③波长由振源和介质共同决定 1.介质中的质点随波的传播而发生迁移。( ) × 2.不同的机械横波在相同介质中传播的波速相同。( ) √ 3.平面简谐波传播中，相距为 的两点的振动速度相同。( ) × 4.有机械振动就一定有机械波。( ) × 4 例1 （鲁教版选择性必修第一册P67T2改编）（多选）一简谐横波 沿轴传播，在某时刻的波形如图所示，已知此时质点 的运动方向 向下，则( )。 AB A.此波沿 轴负方向传播 B.质点 此时向下运动 C.质点将比质点 先回到平衡位置 D.质点 的振幅为零 5 例2 （2024·海南卷）（多选）一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和 水传到距其的湖对岸，空气中的声速为 ，水中声速为 ，歌声可视为频率为 的声波，则下列说法正确的 是( )。 BC A.在水中传播频率会改变 B.由空气和水传到湖对岸的时间差约为 C.在空气中波长为 D.在水中的波长为 6 1.（2024·广东卷）一列简谐横波沿 轴正方 向传播。波速为， 时的波形如 图所示。时， 处的质点 相对平衡位置的位移为( )。 B A.0 B. C. D. 7 2.（2024· 新课标卷）（多选）位于坐标原点的波源在 时开 始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿 轴正方向传播。 平衡位置在处的质点 开始振动时，波源恰好第2次处于 波谷位置，则( )。 BC A.波的周期是 B.波的振幅是 C.波的传播速度是 D.平衡位置在处的质点 开始振动 时，质点 处于波峰位置 8 波动方程的理解 波动方程就是简谐运动表达式在平面简谐波中的拓展应用。不 同的是，简谐运动表达式描述的是单个质点的振动；波动方程描述 的是所有质点的振动，依据是“依次牵连”，后一质点总是重复前一 质点的振动状态，“滞后”一定的时间 和相位 。 9 例3 （多选）一列沿 轴正向传播的简谐横 波， 时刻的波形图如图所示，波速大 小，此时波刚好传到 的位 AC A.该简谐波经过传播到 点 B.刚传播到点时 点由平衡位置向上振动 C.从时刻到刚传播到点过程中，原点 处的质点通过的路程 为 D.处的质点的振动方程为 置，为 处的质点。下列说法正确的是( )。 10 重难点1 波动图像与振动图像的结合 11 方向的互判方法 ✮ 波的传播方向与质点振动方向的互判方法： 方法解读 图像演示 “上下 坡”法 沿波的传播方向，“上坡”的质点向下振动，“下坡”的质点向上振动 “同 侧”法 波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧 “微平 移”法 将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向 机械波 ✮ 波动图像：表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移。可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”。 结论：① 相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的； ② 相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。 例4 （2022·山东卷）（多选）一列简谐横波 沿轴传播，平衡位置位于坐标原点 的质点 振动图像如图所示。当 时，简谐波的波 动图像可能正确的是( )。 AC A. B. C. D. 14 3.（2024·吉林白山期末）一列简谐横波沿 轴负方向传播， 时刻的波形图如图所 示。时刻质点的纵坐标为 ，质 点的振幅为 ，波的传播速度 ，求： （1）波源振动的周期 。 （2）质点 的振动方程。 15 重难点2 波的多解问题 16 1.多解的主要因素 （1）周期性 ①时间周期性：时间间隔<m></m>与周期<m></m>的关系不明确。 ②空间周期性：波传播距离<m></m>与波长<m></m> 的关系不明确。 （2）双向性 ①传播方向双向性：波的传播方向不确定。 ②振动方向双向性：质点振动方向不确定。 17 （3）波形的隐含性 在波的多解问题中，往往只给出完整波形的一部分，或给出几个特 殊点，而其余信息均处于隐含状态。这样，波形就有多种情况。 18 2.解决问题的思路 一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的 <m></m>或<m></m>，若时间关系不明确，则有<m></m>；若 距离关系不明确，则有<m></m>。步骤如下： （1）根据初、末两时刻的波形确定传播距离与波长的关系通式。 （2）根据题设条件判断是唯一解还是多解。 （3）根据波速公式<m></m>或<m></m>求波速。 19 考向1 波的双向性形成多解 例5 （多选）一列简谐横波沿 轴传播，如图 所示，实线为 时的波形图，虚线为 时的波形图。下列关于平衡位置在 处 质点的振动图像，可能正确的是( )。 AC A. B. C. D. 20 例6 （2024·河南信阳期中）一列简谐横波图像如图所示， 时刻的 波形图如图中实线所示， 时刻的波形图如图中虚线所示，已知 。 （1）若波向右传播，且 ，波速为多大？ 21 （2）若波速 ，则波向哪个方向传播？ 22 基础点2 波的衍射、干涉、多普勒效应 23 机械波 ✮ 波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象（波的衍射是无条件的，一切波都能发生） ✮ 波的干涉：频率相同、相位差恒定、振动方向相同（大方向相同）的两列波叠加,某些区域的振动总是加强,某些区域的振动总是减弱的现象 ✮ 发生明显衍射的条件: 缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小（波长越长,衍射现象越明显） ✮发生干涉的条件:两列波的频率相同,相位差保持不变,振动方向相同（大方向相同，比如“竖直方向上”） (1)加强点:振动的振幅等于两列波振幅之和, A=A1+A2 (2)减弱点:振动的振幅等于两列波振幅之差, A=|A1-A2| 机械波 (1)图像法： 如图所示,在某时刻波的干涉的波形图上,波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点(如图中的P、Q)一定是加强点,而波峰与波谷的交点(如图中的R、S)一定是减弱点。 ✮ 波的干涉现象中振动加强点、减弱点的判断方法： (2)公式法：某质点的振动是加强还是减弱,取决于该点到两相干波源的距离之差Δr①当两波源振动步调一致时（起振方向相同） 若Δr为波长 λ 的整数倍（半波长的偶数倍），则振动加强;若Δr为半波长 的奇数倍,则振动减弱。②当两波源振动步调相反时（起振方向相反）若Δr为波长 λ 的整数倍（半波长的偶数倍）,则振动减弱;若Δr为半波长 的奇数倍,则振动加强。 机械波 ✮ 波的干涉现象中振动加强点、减弱点的判断方法： ✮ 多普勒效应 当波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的频率变大;当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率变小。 5.孔的尺寸比波长大得多时就不会发生衍射现象。( ) × 6.两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象。( ) × 7.只有频率相同的两列波才能产生干涉。( ) √ 8.无线电波可以发生干涉和衍射现象。( ) √ 28 振动加强点、减弱点的判断方法 （1）波形图法 如图1所示，在某时刻波的干涉的波形图上，波峰 与波峰（或波谷与波谷）的交点（如图中的、 ）是加强点，而波 峰与波谷的交点（如图中的、 ）是减弱点，各加强点或减弱点各 自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线， 两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与 减弱点的振幅之间。 29 （2）公式法 某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相 干波源的距离之差 ，如图2所示。 ①当两波源振动步调一致时 若 ，则振动加强 若 ，则振动减弱。 30 ②当两波源振动步调相反时 若 ，则振动加强 若 ，则振动减弱。 多普勒效应的成因分析 （1）接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接 收到的完全波的个数。当波以速度通过观察者时，时间 内通过的 波的个数 ，因而单位时间内通过观察者的波的个数即接收频率。 31 （2）当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率变大，当 波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小。 32 例7 （2024·福建福州期末）（多选）两列频率相同、振幅分别为 和 的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图，实线表示波 峰，虚线表示波谷，下列关于质点、、 的说法正确的是 ( )。 BD A.质点 为振动减弱的点 B.质点的振幅为 C.经过一段时间，质点、 的位移大小不可能相等 D.由图中时刻再经过周期时，质点 的位移为零 33 例8 （2024·山东阶段练习）（多选）两列简谐横波分别沿 轴正方 向和负方向传播，两波源分别位于轴和 处，两波 的波速均为，波源的振幅均为。图为 时刻两列 波的图像，此刻平衡位置在轴和的、 两质点开始 振动，下列说法正确的是( )。 34 A.为振动加强点， 为振动减弱点 B.两列波相遇前平衡位置为 处的质点振动方程为 C.第内，质点的运动路程为 D.稳定后，、 之间还有3个振动减弱点 √ √ 35 4.（2024·福建泉州期末）（多选）振动和波存在于我们生活的方方 面面，关于下列几幅图片描绘的情境中说法正确的是( )。 36 A.图1中救护车向右运动的过程中，听到警笛声的频率比 听到的高 B.图2中要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号频 率越高效果越好 C.图3中在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动， 由于该频率与人体内脏及身躯的固有频率接近，所以容易使人体器 官发生共振，造成人体器官的损伤 D.图4是干涉型消声器的结构示意图，波长为 的声波通过上、下 两通道后相遇的路程差可以为 √ √ 37 $