机械波章末复习

跟踪练习
[解析] 由题图可知，该波波长 λ＝4 m，选项 A 错误；T>0.5 s， 则由题图知波在 0.5 s 内沿 x 轴正方向传播的距离为34λ，传播时间 t ＝34T＝0.5 s，T＝23 s，频率 f＝T1＝1.5 Hz，选项 C 正确；波速 v＝Tλ ＝6 m/s，选项 B 正确；1 s＝32T，t＝1 s 时，x＝1 m 处的质点处于 波谷，选项 D 错误；2 s＝3T，t＝2 s 时，x＝2 m 处的质点经过平 衡位置，选项 E 正确．
质点 a 由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3 s 时 a 第一次到达最高
点．下列说法正确的是点( ．下) 列说法正确的是(
)
A．在 t＝6 s 时刻波恰好传到质点 d 处
B．在 t＝5 s 时刻质点 c 恰好到达最高点
C．质点 b 开始振动后，其振动周期为 4 s
D．在 4 s<t<6 s 的时间间隔内质点 c 向上运动
重点突破
研究对象 研究内容
振动图象与波动图象的比较
振动图象 一振动质点 一质点位移随时间变化规律
波动图象 沿波传播方向所有质点 某时刻所有质点的空间分布规律
图象
物理意义
图象变化
一完整曲 线占横坐
标距离 形状
表示一质点在各时刻的位移 随时间推移图象延续,但已有形态不变
表示某时刻各质点的位移 随时间推移,图象沿传播方向平移
接收到的频率变大;如果二者相互远离,观察者接收到的频率变小.
重点突破
波的干涉与波的衍射的比较
定义
现象
可观察到明显现象的条件
相同点
波的衍射
波可以绕过障碍物 继续传播的现象
波能偏离直 线而传到直 线传播以外
的空间
缝、孔或障碍物的尺寸跟波 长相差不大或者小于波长
波的干涉
频率相同的两列波 叠加，使某些区域 的振动加强、某些 区域的振动减弱的
表示一个周期
表示一个波长
正弦函数或余弦函数的图象
重点突破 波的传播方向与质点的振动方向的判断方法
重点突破
[衡中调研]
跟踪题练型 习1 波的传播方向与质点振动方向的互判
[典例 2] 如图所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波 某时刻的波形图，质点 P 的振动周期为 0.4 s．求该波的波速并判断 P 点此时的振动方向．
(2)有________________，如空气、水等．
2．传播特点
(1)机械波传播的只是振动的________和________，质点只在各
自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波________．
(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与________的
振动周期和频率相同．
知识点导读
(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为 4A，位 移为________．
知识点导读
知识点三：波特有的现象
1.波的干涉
(1)产生稳定干涉的条件:频率相同的两列同性质的波相遇.
(2)现象:两列波相遇时,某些区域振动总是
,某些区域振动总是
,且加强区和减
弱区互相间隔.
(3)对两个完全相同的波源产生的干涉来说,的路程差为半个波长的
个波长的距离，所以有 v＝Tλ＝λf.
4．质点振动 nT(波传播 nλ)时，波形不变．
5．相隔波长整数倍的两质点，振动状态总相同；相隔半波长
奇数倍的两质点，振动状态总相反．
[典例 1] (多选) 如图所示，a、b、c、d 是均匀媒
跟踪练习
的四个[衡质中点调研，] 相邻两点的间距依次为 2 m、4 m 和 6 m
跟踪题练型习3 由两质点的振动图象判断波的传播规律
[典例 6] (2016·四川卷)(多选)简谐横波在均匀介质中沿直线传 播，P、Q 是传播方向上相距 10 m 的两质点，波先传到 P，当波传 到 Q 开始计时，P、Q 两质点的振动图象如图所示，则( )
A．质点 Q 开始振动的方向沿 y 轴正方向 B．该波从 P 传到 Q 的时间可能为 7 s C．该波的传播速度可能为 2 m/s D．该波的波长可能为 6 m
跟踪练习
[解析] 由振动图象知质点 Q 开始振动的方向沿 y 轴正方向， 选项 A 正确；由振动图象得质点振动的周期 T＝6 s，质点 Q 比质点 P 振动滞后的时间为 Δt＝nT＋4 s＝(6n＋4) s(n＝0,1,2，…)，选项 B 错误；波速为 v＝LΔPtQ＝6n1＋0 4 m/s(n＝0,1,2，…)，波速不可能为 2 m/s，选项 C 错误；波长 λ＝vT＝6n6＋0 4 m(n＝0,1,2，…)，波长可 能为 6 m，选项 D 正确．
轴正方向传播，实线为 t＝0 时的波形图，虚线为 t＝0.5 s 时的波形
图．已知该简谐波的周期大于 0.5 s．关于该简谐波，下列说法正确
的是(
)
A．波长为 2 m B．波速为 6 m/s C．频率为 1.5 Hz D．t＝1 s 时，x＝1 m 处的质点处于波峰 E．t＝2 s 时，x＝2 m 处的质点经过平衡位置
E．当质点 d 向下运动时，质点 b 一定向上运动
跟踪练习 [解析] 波由 a 到 d 匀速传播，v＝2 m/s，t＝avd＝212mm/s＝6 s, A 项正确．第一个波峰在 t1＝3 s 时产生于 a 点，再经 t2＝avc＝26mm/s＝ 3 s 到达 c 点，共计 t＝t1＋t2＝6 s，B 项错误．a 点从向下起振至到 达最高点用时 3 s，可知34T＝3 s，即 T＝4 s, 则 b 点的振动周期也为 4 s，C 项正确．波经 t2＝avc＝3 s 到达 c 点，说明此时 c 点开始从平 衡位置向下振动，再经T4＝1 s，共计 4 s 到达最低点，再经T2＝2 s
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．介质中每个质点做的都是受迫振动，所以任一质点的振动
频率和周期都和波源相同．因此可以断定：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3期．都振不源会经改过变一．个周期 T 完成一次全振动，波恰好向前传播一
可到达最高点，故在 4 s<t<6 s 的时间内点 c 向上运动，D 项正 确．因 λ＝v·T＝8 m，而 db＝10 m＝114λ，并不是12λ 或12λ 的奇数倍，
知识点导读
知识知点识二点：二横波横的图波象的图波象速、波波速长、和波频长率和的频关率系的关系 1．横波的图象 (1)坐标轴：横轴表示各质点的________，纵轴表示该时刻各质
机械波
课前沟通
学习目标
1.掌握机械波的产生、分类与描述机械波的物理量 2.掌握机械波的图像 3.掌握机械波的干涉、衍射和多普勒效应
课程目录
1.知识点导读 2. 重点突破 3.总结与应用
知识精讲
知识点导读
[必备知识]
知识知点识一点：一机械机波械波 横波和纵波
1．机械波的形成条件
(1)有发生机械振动的________．
跟踪练习
[解析] 由题图乙可知，简谐横波的周期 T＝8 s，且 t＝0 时质 点 b 沿＋y 方向运动，根据振动和波动的关系，波沿－x 方向传播， 质点 a 沿－y 方向运动，选项 A、C 错误；质点 a 经过 4 s 振动的路 程 s＝Tt ·4A＝1 m，选项 B 错误；
质点 a 在 t＝2 s 时，处于负向最大位移处，速度为零，选项 D 正确．
知识点导读
3.机械波的分类 (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互________的波， 有________(凸部)和________(凹部)． (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在___________上的 波，有___________和疏部．
重点突破
考点 波的形成与传播 [重点理解]
现象
振动强弱区 域相间分布， 加强区减弱 区位置不变
两列波的频率相同
干涉和衍射是 波特有的现象
[衡中调研]
重点题型突1破对波的干涉的理解
1．稳定干涉中，振动加强区域和振动减弱区域的空间位置是 不变的．加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和，减弱区 域中心质点的振幅等于两列波的振幅之差．
2．振动加强的条件是两波源到该区域中心的距离之差等于波 长的整数倍(半波长的偶数倍)，振动减弱的条件是两波源到该区域 中心的距离之差等于半波长的奇数倍．
点的________． (2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开________
的位移． 2．波长、波速、频率及其关系 (1)波长 λ：在波动中，振动相位总是________的两个相邻质点
间的距离．
知识点导读
(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、波速和频率的关系：①v＝__________；②v＝Tλ .
题型 2 由波的图象和某一质点的振动图象判断波的
传跟播踪规律练习
[典例 5] (2015·天津卷)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波 形图，a、b 两质点的横坐标分别为 xa＝2 m 和 xb＝6 m，图乙为质 点 b 从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是( )
A．该波沿＋x 方向传播，波速为 1 m/s B．质点 a 经 4 s 振动的路程为 4 m C．此时刻质点 a 的速度沿＋y 方向 D．质点 a 在 t＝2 s 时速度为零
[衡中调研]
跟踪题练型习1 根据振动图象画出波的图象
[典例 4] 波源 S 的振动图象如图甲所示，由此产生的简谐波 向右传播，已知波上两点 S、P 相距 1.5 m，如图乙所示，波速 v＝ 6 m/s，求：
(1)作出 t＝0.25 s 时 S、P 间的波形图； (2)在 t＝0 到 t＝0.5 s 内，P 点运动的路程．