2026版创新设计高考一轮复习物理学生用-第2讲　机械波.docxVIP

第2讲机械波

学习目标1.知道机械波的形成过程及特点。2.理解波速、波长、频率的关系,会分析波动图像。3.掌握波的干涉和发生明显衍射的条件,了解多普勒效应。

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1.思考判断

(1)在水平方向传播的波为横波。()

(2)在机械波中各质点不随波的传播而迁移。()

(3)通过波的图像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)机械波在一个周期内传播的距离是振幅的4倍。()

(6)波速表示介质中质点振动的快慢。()

(7)两列波在介质中叠加,一定产生干涉现象。()

(8)一切波都能发生衍射现象。()

(9)多普勒效应说明波源的频率发生变化。()

2.(2023·北京卷,4)位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时波源开始振动,其位移y随时间t变化的关系式为y=Asin2πTt,则t=T时的波形图为(

3.(多选)(人教版选择性必修第一册P70T2改编)简谐横波某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点,波沿x轴的正方向传播。以下说法正确的是()

A.质点P此时刻的速度沿y轴的正方向

B.质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向

C.再过半个周期时,质点P的位移为负值

D.经过一个周期,质点P通过的路程为4a

考点一机械波的传播与波的图像

1.传播特点

(1)波传到任意一点,该点的起振方向都和波源的起振方向相同。

(2)介质中每个质点都做受迫振动,因此,任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。

(3)波从一种介质进入另一种介质,由于介质的情况不同,它的波长和波速可能改变,但频率和周期都不会改变。

(4)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,所以v=λT=λf

2.波的传播方向与质点振动方向的互判方法

内容

图像

“上下

坡”法

沿波的传播方向,“上坡”时质点向下振动,“下坡”时质点向上振动

“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,再由对应同一横坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向

角度机械波的形成与传播

例1(2024·湖南卷,2)如图所示,健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端,长绳自右向左呈现波浪状起伏,可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距6m,t0时刻A点位于波谷,B点位于波峰,两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是()

A.波长为3m

B.波速为12m/s

C.t0+0.25s时刻,B点速度为0

D.t0+0.50s时刻,A点速度为0

听课笔记

角度波的图像

例2(多选)[2024·全国甲卷,34(1)改编]一列简谐横波沿x轴传播,周期为2s,t=0时刻的波形曲线如图所示,此时介质中质点b向y轴负方向运动,下列说法正确的是()

A.该波的波速为1.0m/s

B.该波沿x轴正方向传播

C.t=0.25s时质点a和质点c的运动方向相反

D.t=1.5s时介质中质点b的速率达到最大值

听课笔记

跟踪训练

1.(多选)(2024·新课标卷,19)位于坐标原点O的波源在t=0时开始振动,振动图像如图所示,所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在x=3.5m处的质点P开始振动时,波源恰好第2次处于波谷位置,则()

A.波的周期是0.1s

B.波的振幅是0.2m

C.波的传播速度是10m/s

D.平衡位置在x=4.5m处的质点Q开始振动时,质点P处于波峰位置

考点二振动图像与波的图像的综合应用

振动图像和波的图像的比较

比较项