2022届高考物理第一轮复习第十二章机械振动和机械波第二节机械波教学案鲁科版

第二节机械波一、机械波1．定义机械振动在______中流传，形成了机械波。2．产生条件一是要有做机械振动的物体作为______；二是要有能够流传机械振动的______。3．机械波的分类（1）质点的振动方向与波的流传方向相互______的波叫做横波。在横波中凸起的最高处叫做_____，凹下的最低处叫做____。（2）质点的振动方向与波的流传方向____________的波叫做纵波。在纵波中质点散布最密的地点叫做____部，质点散布最疏的地点叫做____部。4．机械波的特点1）机械波流传的是运动______，介质中质点只在各自的平衡地点邻近振动，并不随波______。2）机械波流传的过程就是传达______的过程，也是传达______的过程。3）“前带后，后跟前，运动状态向后传。”即各质点都做受迫振动，起振方向由波源来决定，并且其振动频次（周期）都等于______的振动频次（周期），但离波源越远的质点振动越滞后。5．描绘机械波的物理量1）波长λ：在波动中振动______老是相同的两个相邻质点间的距离。（2）频次f：在波动中，介质中各质点的振动频次都是相同的，都等于频次。（3）波速v、波长λ和频次f、周期T的关系。公式：v＝__________＝______机械波的速度大小由________决定，与机械波的频次无关。二、波的图象1．图象

______的振动在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的__________；用纵坐标表示某一时刻，各质点偏离平衡地点的______，连结各位移矢量的尾端，得出的曲线即为波的图象，简谐波的图象是______（或余弦）曲线。2．物理意义某一时刻，介质中____________相对平衡地点的位移。三、波的特有现象1．衍射1）定义：波能够绕过________持续流传的现象。2）产生显然衍射现象的条件是：____________________________________。2．波的叠加定义：几列波相遇时，每列波都能够保持各自的状态持续流传而不互相______，只是在重叠的地区里，介质的质点同时参与这几列波惹起的振动，质点的位移等于这几列波独自流传时惹起的位移的________。3．干预（1）定义：频次相同的两列波叠加，使某些地区的振动______，某些地区的振动______，这种现象叫做波的干预。2）产生稳定的干预现象的两个必要条件：__________________，_________________。4．多普勒效应由于波源和察看者之间有相对运动，使察看者感觉波的______发生变化的现象，叫做多普勒效应。当波源与察看者有相对运动时，如果二者相互凑近，察看者接收到的频次______；如果二者远离，察看者接收到的频次______。多普勒效应是所有波动过程共有的特点。根据声波的多普勒效应能够测定车辆行驶的速度；根据光波的多普勒效应能够判断遥远天体相对地球的运行速度。1．对于机械波的形成，下列说法中正确的选项是（）A．物体做机械振动，一定产活力械波B．后振动的质点老是随着先振动的质点重复振动，只是时间落伍一步C．参与振动的质点群有相同的频次D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传达2．一列简谐横波在轴上流传，某时刻的波形图如下图，、、c为三个质点，a正向ab上运动。由此可知（）A．该波沿轴正方向流传B．c正向上运动C．该时刻此后，b比c先抵达平衡地点D．该时刻此后，b比c先抵达离平衡地点最远处3．下面哪些应用是利用了多普勒效应（）A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频次来判断遥远天体相对于地球的运动速度B．交通警察向前进中的汽车发射一个已知频次的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频次发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D．有经验的战士利用炮弹飞翔的尖喊声判断飞翔炮弹是凑近仍是远去4．易错辨析：请你判断下列表述正确与否，对不正确的，请予以改正。（1）相距一个（或整数个）波长的两个质点的振动位移在任何时刻都相同，而且振动速度的大小和方向也相同。2）在稳定的干预图样中，加强区的点始终加强，减弱区的点始终减弱，但加强点的位移时刻在改变。3）障碍物尺寸比波长大时，能察看到显然的衍射现象。4）波的流传在时间上有周期性，在空间上也有周期性。一、机械波的流传规律的应用自主探究1（2022·福建理综）一列简谐横波沿轴流传，t＝0时刻的波形如图甲所示，此时质点60m60m30m30m2m4m74m2m0.8m0.2m200m40m400m

40m0.6m，根据图乙可知周期

T＝（－）＝，则波速v＝错误!＝错误!m/＝60m/

，选项

A对，C错。提示：1．内容

图象上下坡法

沿波的流传方向，上坡时质点向下振动，下坡时质点向上振动波形图上某点表示流传方向和振动方向的箭同侧法头在图线同侧微平移将波形图沿流传方向进行微小平移，再由轴法上某一地点的两波形曲线上的点来判断2．关系式：v＝λf【自主探究2】答案：看法析解析：（1）设波长为λ，频次为f，则v＝，代入已知数据，得λ＝1m。λf（2）以O为坐标原点，设为单位。L＝（＋错误!）λ，为整数，合振动振幅最小的点的地点知足解得：＝0.25m,0.75m,1.25m,1.75m。提示：1．频次相同；有固定的相位差。2．（1）最强：该点到两个波源的行程差是波长的整数倍，即＝λ（＝1,2,3，）；（2）最弱：该点到两个波源的行程差是半波长的奇数倍，即＝错误!（2＋1）（＝0,1,2,3，）。3．加强点的位移变化范围：－|A1＋A2|～|A1＋A2|；减弱点的位移变化范围：－|A1－A2|～|A－A|。12考向探究打破【题例1】BD解析：波流传过程中质点不随波迁移，而是在平衡地点邻近上、下振动，如果简谐波向右流传，右边质点随着左边质点运动；如果向左流传，左边质点随着右边质点运动。图乙为振动图象，它反应了质点在0～T/4时间内由平衡地点向轴正方向运动，在T/4T/2时间内质点由正向最大位移处回到平衡地点。图甲为波动图象，如果波向右流传，在0～T/4内质点B由平衡地点向正向最大位移处运动，选项B正确；同理选项D正确。【题例2】答案：（1）54m/（2）58m/（3）波向左流传解析：（1）波向右流传时，流传距离知足

～λ＋错误!λ（＝0,1,2,3）①由t＝错误!知②流传时间知足t＝T＋错误!T（＝0,1,2，3）③由于3T＜t2－t1＜4T④因此取3故t＝3T＋错误!T⑤由波形图知λ＝8m⑥波速v＝错误!⑦解得v＝54m/⑧（2）波向左流传时，流传距离知足＝λ＋错误!λ（＝0,1,2,3）⑨流传时间知足t＝＋错误!（＝0,1,2，3）⑩TT由3T＜t2－t1＜4T可知取3故t＝3T＋错误!T?波速v＝错误!?解得v＝58m/?（3）波速大小为74m/时，波在＝（4λ＋5）m?

t

时间内流传的距离为

＝v

t＝74×0.5m＝37m所以波向左流传。操练稳固提升1．D解析：机械波在流传过程中，振动质点并不随波迁移，只是在各自的平衡地点附近做简谐运动，选项A、C错误；机械波可能是横波，也可能是纵波，故振动质点的振动方向不一定垂直于波的流传方向，选项B错误；振动质点的振动是由波源的振动惹起的，是受迫振动，故质点的振动频次等于波源的振动频次，选项D正确。2．B解析：由题图知，两列波的波长不相等，而波速相同，由v＝λf知，频次f不相同，不知足波的干预条件，应选项B正确，选项A、C、D错误。3．B解析：由波形图可知，波长λ＝0.4m，振幅A＝5cm，已知v＝2m/，所以T＝/v＝，选项A错误；质点Q和840cm0.4m处，由质点振动的滞后性能够断定，＝40λAm处的质点的起振方向是向下的