2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)学生用-第2讲 机械波.docxVIP

第2讲机械波

学习目标1.知道机械波的形成条件及特点。2.掌握波速、波长和频率的关系,会分析波的图像。3.知道波的干涉、衍射现象和多普勒效应,掌握发生干涉和明显衍射的条件。

考点一机械波的形成波的图像

1.机械波

(1)形成条件

①有产生机械振动的。?

②有传播,如空气、水等。?

(2)传播特点

①质点在各自的附近做简谐运动,并不随波。?

②波传播过程中每个质点的起振方向都和波源的起振方向。?

③介质中每个质点都做振动,因此,任一质点的振动频率和周期都与波源的振动频率和周期。?

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的距离。?

⑤机械波传播的是振动的形式和。?

2.波的图像

(1)坐标轴:横坐标表示各质点的,纵坐标表示某时刻各质点偏移平衡位置的。?

(2)意义:表示在波的传播方向上,某时刻各质点离开的位移。?

(3)图像图例:如图所示。

3.波长、波速、频率及其关系

(1)波长λ:在波的传播方向上,振动相位总是的两个相邻质点间的距离。?

(2)波速v:波在介质中的传播速度,由本身的性质决定。?

(3)频率f:由波源决定,等于波源的。?

(4)波长、波速和频率(周期)的关系

v=λT=。

思考讨论

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。

(1)此时刻与14T时刻,质点P的速度与加速度的方向各是怎样的

(2)经过一个周期,质点P通过的路程为多少?

(3)有同学说由此时刻起经过14T后,质点P通过的路程为A0,你认为这种说法对吗

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角度机械波的形成与传播

例1(2025·八省联考山陕青宁卷,5)某同学在漂浮于湖中的木筏上休息,看到湖面上的水波正平稳地向着湖岸传播。该同学估测出相邻波峰与波谷之间水平距离为1.5m,当某波峰经过木筏时开始计数,此后经20s恰好有12个波峰通过木筏,则该水波()

A.波长约为1.5m B.周期约为3.3s

C.频率约为1.7Hz D.波速约为1.8m/s

听课笔记?

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角度波的图像

例2(2025·海南华侨中学模拟)通过探头向人体发射一束超声波,遇到人体组织产生反射,经电子电路和计算机进行处理,便形成了超声波图像。如图为沿x轴正方向发送的简谐超声波图像,已知超声波传播速度为2cm/s,t=0时刻波恰好传到质点P,质点A、Q的横坐标分别为1.2cm、6cm。下列说法正确的是()

A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向

B.在t=0时刻质点A回复力的方向沿y轴负方向

C.经过2.0s,质点P运动到Q所处位置

D.在t=2.75s,质点Q第一次到达波峰

听课笔记?

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总结提升

波的传播方向与质点振动方向的互判

内容

图像

“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

“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

“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

针对训练1(多选)(2025·八省联考四川卷,8)甲、乙两列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,传播速度均为1cm/s。下列说法正确的是()

A.甲的周期为2s

B.甲与乙的频率之比为3∶2

C.t=0时刻,质点P的位移为零

D.t=0时刻,质点Q的速度沿y轴正方向

考点二振动