高二物理人教版选修3-4课件：第12章 机械波-4
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高中物理第12章机械波12.2波的图象课件新人教版选修3_4-推荐ppt版本
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【解析】选B。因波沿x轴正方向传播,由乙图可得在 t=1s时刻,质点在平衡位置,以后质点向y轴负方向运动, 由图甲波动图线向x轴正方向传播可判断x=2m处的质点 在平衡位置,正沿y轴负方向运动,故B对,A、C、D错。
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【解析】选C、D。由“上下坡法”确定,D点的速度方 向向上,E点速度方向向下,A点速度方向向下,C点速度 方向向上,故A、B错误;而质点B、C都向上振,都要先到 最大位移处再回到平衡位置,但C落后于B,则B比C先回 到平衡位置,故C项正确;质点的加速度方向与位移方向 相反,与传播方向无关,故D正确。
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4.(多选)一简谐横波在x轴上传播,在 某一时刻的波形图如图所示,已知此时 质点F的运动方向向下,则 ( ) A.此波沿x轴负方向传播 B.质点D此时向下运动 C.质点B将比质点C先回到平衡位置 D.质点E的振幅为零
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【解析】选A、B。F点向下振动,应处于上坡,故波向左 传播,得B位于下坡,D处于上坡,则B先向上运动,D先向 下运动,E点此时刻位移为零,但振幅不能为零,综合可 知A、B正确。
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【典题过关】 【典例】(2018·杭州高二检测)一列沿x轴正方向传播 的横波在某一时刻的波形图象如图所示,已知波的传播 速率是16m/s。 (1)指出这列波中质点振动的振幅是多少。 (2)画出再经过0.125s时的波形图象。
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【正确解答】(1)由图象可以看出,质点振动的最大位 移大小是10cm,因此振幅是10cm。(2)再经0.125s波形 沿x轴正方向移动的距离为Δ x=vΔ t=16×0.125m=2 m, 所以再经过0.125 s后的波形图象如图中的虚线所示。
人教版高中物理选修3-42第十二章机械波 全单元课程同步课件精品
3．波长由什么决定？ 波长则决定于v和T。波从一种介质进入另一种介质波速发生变化，周期不变，波长
发生变化；波在同一介质中传播，当周期发生变化，波长也发生变化。
17
课堂练习
C 关于简谐波说法中正确的是（
）
A．两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长
B．任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长
C．波动在一周期内向前传播的距离等于波长
反映振动在介质中传播的快慢程度. 3、几点说明
(1)波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同。
(2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的 (3)要区分波速与质点振动速度的含义
15
四、波长、周期（或频率）和波速的关系
v 或v f
T
(1)波速等于波长和频率的乘积. (2)经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长
③各质点刚开始振动的方向相同．
5．波是传递能量的一种方式
波向外传播的是振动的形式(向外传递信息和能量8 )
课堂练习 一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形
成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、
F六个质点（ AD ）
A．它们的振幅相同 B．质点D和F的速度方向相同 C．质点A和C的速度方向相同 D．从此时算起，质点B比C先回到平衡位置
注意: 有振动不一定存在波，有波一定存在振动
7
三、机械波
4．机械波向外传播是振动形式的传播，介质中各 质点不随波发生迁移． （1）当波在介质中传播时，各个质点均在自己 的平衡位置附近振动． （2）在波的传播方向上各质点依次开始振动．
①各质点振动周期相同 （由振源决定，即与振源振动周期相同）
②各质点振幅相同（不考虑能量损失时）
发生变化；波在同一介质中传播，当周期发生变化，波长也发生变化。
17
课堂练习
C 关于简谐波说法中正确的是（
）
A．两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长
B．任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长
C．波动在一周期内向前传播的距离等于波长
反映振动在介质中传播的快慢程度. 3、几点说明
(1)波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同。
(2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的 (3)要区分波速与质点振动速度的含义
15
四、波长、周期（或频率）和波速的关系
v 或v f
T
(1)波速等于波长和频率的乘积. (2)经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长
③各质点刚开始振动的方向相同．
5．波是传递能量的一种方式
波向外传播的是振动的形式(向外传递信息和能量8 )
课堂练习 一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形
成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、
F六个质点（ AD ）
A．它们的振幅相同 B．质点D和F的速度方向相同 C．质点A和C的速度方向相同 D．从此时算起，质点B比C先回到平衡位置
注意: 有振动不一定存在波，有波一定存在振动
7
三、机械波
4．机械波向外传播是振动形式的传播，介质中各 质点不随波发生迁移． （1）当波在介质中传播时，各个质点均在自己 的平衡位置附近振动． （2）在波的传播方向上各质点依次开始振动．
①各质点振动周期相同 （由振源决定，即与振源振动周期相同）
②各质点振幅相同（不考虑能量损失时）
高中物理 第十二章 机械波 人教版选修3-4
ppt课件
解析：由质点振动方向可知，该波沿x轴正方向传播。
所以有： 0 .0s 3 (n 3 )T T 0 .1s 2 f 4 n 3 Hz
4
4 n 3
0 .12
Байду номын сангаас
当n=3时，f=12.5Hz，A选项正确。
根据波速公式
vf 1 .2 4 n 3 m /s (4n 0 3)m 0 /s 0 .12
当v=10m/s，n取负值，所以B选项错误。
t=0时，x=1.2m处质点的加速度方向沿y轴负方向，C 选项错误，D选项明显不正确。
答案：A
ppt课件
例5．（05广东）一列沿x同正方向传播的横波，t=0时 刻的波形如图中实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中 的虚线所示，则（ ） A．质点P的运动方向向右 B．波的周期可能为0.27s C．波的频率可能为1.25Hz D．波的传播速度可能为20m/s
f5 要求在小孔后产生显著的衍射现象，应取小孔的尺 寸能与波长相比或小于波长。所以答案D正确
ppt课件
例2．下左图所示为一列简谐横波在t=20s时的波形
图，下右图是这列波中Ｐ点的振动图线，求该波的
传播速度和传播方向。
解析：由波动图象可知：λ=100m，由振动图象可知： T=2s。 所以v=λ/T=50m/s P点在t=20s时的振动情况与t=2s时的振动情况相同， 由振动图象可知P点在t=20s时的振动方向向上，波峰 即将到达，所以波向左传播。
ppt课件
例3．（05北京）一列简谐机械波横波某时刻的波形图如 图所示，波源的平衡位置坐标为x=0。当波源质点处于平 衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x=2的质 点所处的位置及运动情况是（ ） A．在其平衡位置下方且向上运动 B．在其平衡位置下方且向下运动 C．在其平衡位置上方且向上运动 D．在其平衡位置上方且向下运动
解析：由质点振动方向可知，该波沿x轴正方向传播。
所以有： 0 .0s 3 (n 3 )T T 0 .1s 2 f 4 n 3 Hz
4
4 n 3
0 .12
Байду номын сангаас
当n=3时，f=12.5Hz，A选项正确。
根据波速公式
vf 1 .2 4 n 3 m /s (4n 0 3)m 0 /s 0 .12
当v=10m/s，n取负值，所以B选项错误。
t=0时，x=1.2m处质点的加速度方向沿y轴负方向，C 选项错误，D选项明显不正确。
答案：A
ppt课件
例5．（05广东）一列沿x同正方向传播的横波，t=0时 刻的波形如图中实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中 的虚线所示，则（ ） A．质点P的运动方向向右 B．波的周期可能为0.27s C．波的频率可能为1.25Hz D．波的传播速度可能为20m/s
f5 要求在小孔后产生显著的衍射现象，应取小孔的尺 寸能与波长相比或小于波长。所以答案D正确
ppt课件
例2．下左图所示为一列简谐横波在t=20s时的波形
图，下右图是这列波中Ｐ点的振动图线，求该波的
传播速度和传播方向。
解析：由波动图象可知：λ=100m，由振动图象可知： T=2s。 所以v=λ/T=50m/s P点在t=20s时的振动情况与t=2s时的振动情况相同， 由振动图象可知P点在t=20s时的振动方向向上，波峰 即将到达，所以波向左传播。
ppt课件
例3．（05北京）一列简谐机械波横波某时刻的波形图如 图所示，波源的平衡位置坐标为x=0。当波源质点处于平 衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x=2的质 点所处的位置及运动情况是（ ） A．在其平衡位置下方且向上运动 B．在其平衡位置下方且向下运动 C．在其平衡位置上方且向上运动 D．在其平衡位置上方且向下运动
高中物理 第12章 机械波章末小结课件 新人教版选修3-4
答案：CD
点评：质点回到平衡位置的时间不能以质点离开平衡位置 的位移为依据，应该先判断质点的振动方向。才能确定质点回 到平衡位置的时间长短。
触及高考
本专题在新课标地区属于选考内容，因而出大型的综合题 目的可能性不大，但作为板块3－4中的内容，出题的可能性较 大，其中命题频率最高的知识点是波的图象、频率、波长、波 速的关系。试题信息容量大，一道题往往考查多个概念和规 律，特别是通过波的图象综合考查理解能力、推理能力和空间 想象能力。
答案：BC
三、波动问题的周期性及多解性 机械波在传播过程中在时间和空间上的周期性、传播方向 上的双向性、质点振动方向的不确定性等都是形成波动习题多 解的原因。
1．波动图象的周期性形成多解 机械波在一个周期内不同时刻图象的形状是不同的，但在 相隔时间为周期整数倍的不同时刻图象的形状则是相同的，机 械波的这种周期性必然导致波的传播距离、时间和速度等物理 量有多值与之对应，即这三个物理量可分别表示为： s＝nλ＋Δs t＝nT＋Δt v＝s/t＝(nλ＋Δs)/(nT＋Δt)，其中n＝0,1,2，…
A．质点Q比质点N先回到平衡位置 B．在t1＝1.0s这一时刻，波在P、Q之间的各点，运动方向 一定竖直向上 C．此波的频率可能是3Hz或5Hz D．此波的波速最小值为4m/s
解析：由于波的传播方向不确定，则不能确定 Q 和 N 谁先 回到平衡位置，也不能确定 t1＝1.0s 时刻，波中 P、Q 之间各 点的运动，无论向左传播还是向右传播此波的周期 T 均满足(k ＋12)T＝0.5s，则周期 T＝2k1＋1s，频率 f＝(2k＋1)Hz，波速 v ＝λf＝(8k＋4)m/s；若取 k＝0,1,2,3，…，则 T＝1，13，15，17，…(s)， f＝1,3,5,7，…(Hz)，v＝4,12,20,28，…(m/s)。
点评：质点回到平衡位置的时间不能以质点离开平衡位置 的位移为依据，应该先判断质点的振动方向。才能确定质点回 到平衡位置的时间长短。
触及高考
本专题在新课标地区属于选考内容，因而出大型的综合题 目的可能性不大，但作为板块3－4中的内容，出题的可能性较 大，其中命题频率最高的知识点是波的图象、频率、波长、波 速的关系。试题信息容量大，一道题往往考查多个概念和规 律，特别是通过波的图象综合考查理解能力、推理能力和空间 想象能力。
答案：BC
三、波动问题的周期性及多解性 机械波在传播过程中在时间和空间上的周期性、传播方向 上的双向性、质点振动方向的不确定性等都是形成波动习题多 解的原因。
1．波动图象的周期性形成多解 机械波在一个周期内不同时刻图象的形状是不同的，但在 相隔时间为周期整数倍的不同时刻图象的形状则是相同的，机 械波的这种周期性必然导致波的传播距离、时间和速度等物理 量有多值与之对应，即这三个物理量可分别表示为： s＝nλ＋Δs t＝nT＋Δt v＝s/t＝(nλ＋Δs)/(nT＋Δt)，其中n＝0,1,2，…
A．质点Q比质点N先回到平衡位置 B．在t1＝1.0s这一时刻，波在P、Q之间的各点，运动方向 一定竖直向上 C．此波的频率可能是3Hz或5Hz D．此波的波速最小值为4m/s
解析：由于波的传播方向不确定，则不能确定 Q 和 N 谁先 回到平衡位置，也不能确定 t1＝1.0s 时刻，波中 P、Q 之间各 点的运动，无论向左传播还是向右传播此波的周期 T 均满足(k ＋12)T＝0.5s，则周期 T＝2k1＋1s，频率 f＝(2k＋1)Hz，波速 v ＝λf＝(8k＋4)m/s；若取 k＝0,1,2,3，…，则 T＝1，13，15，17，…(s)， f＝1,3,5,7，…(Hz)，v＝4,12,20,28，…(m/s)。
高中物理第十二章机械波本章整合课件新人教版选修34
í)二
3.两质点间关系不确定形成多解。
在波的传播方向上,如果两个质点间的距离(jùlí)不确定或者两者相位之间关
系不确定,就会形成多解。若不能联想到所有可能情况,就会出现漏解。
第十页，共19页。
专题
(zhuānt
í)一
专题
(zhuāntí)
二
【例3】 一列简谐横波向右传播,波速为v,沿波传播方向(fāngxiàng)上
第五页，共19页。
专题
(zhuāntí)
一
专题
(zhuāntí)
二
λ=
3
5
3
+4
v=λ·f=
=
12
(
5(4+3)
24
(
4+3
= 0,1,2, …)
= 0,1,2, …)。
答案：若波向右传播,v=
24
24
(
4+1
= 0,1,2, … )
若波向左传播,v= 4+3 ( = 0,1,2, … )
一
专题
(zhuāntí)
二
(2)t=0.4 s 时,从题图甲算 Δt1=0.2 s=T,波形正好向右平移了一
个波长,因此 0~4 m 之间的波形与 t=0.2 s 时的波形相同,此时波形如
7
图中实线所示。t=0.55 s 时,从题图甲算 Δt2=0.35 s= 4 ,
由画图的一般作法:去整取零法,只需把 t=0.2 s 时的波形向右平移
距离(波的传播距离Δs与波长λ之间的关系不确定),就会出现多解现象。
同学们在解题时经常只分析传播时间Δt小于T(或波传播距离Δs小于
波长λ)的特解情况,从而造成特解代替(dàitì)通解的漏解现象。
3.两质点间关系不确定形成多解。
在波的传播方向上,如果两个质点间的距离(jùlí)不确定或者两者相位之间关
系不确定,就会形成多解。若不能联想到所有可能情况,就会出现漏解。
第十页，共19页。
专题
(zhuānt
í)一
专题
(zhuāntí)
二
【例3】 一列简谐横波向右传播,波速为v,沿波传播方向(fāngxiàng)上
第五页，共19页。
专题
(zhuāntí)
一
专题
(zhuāntí)
二
λ=
3
5
3
+4
v=λ·f=
=
12
(
5(4+3)
24
(
4+3
= 0,1,2, …)
= 0,1,2, …)。
答案：若波向右传播,v=
24
24
(
4+1
= 0,1,2, … )
若波向左传播,v= 4+3 ( = 0,1,2, … )
一
专题
(zhuāntí)
二
(2)t=0.4 s 时,从题图甲算 Δt1=0.2 s=T,波形正好向右平移了一
个波长,因此 0~4 m 之间的波形与 t=0.2 s 时的波形相同,此时波形如
7
图中实线所示。t=0.55 s 时,从题图甲算 Δt2=0.35 s= 4 ,
由画图的一般作法:去整取零法,只需把 t=0.2 s 时的波形向右平移
距离(波的传播距离Δs与波长λ之间的关系不确定),就会出现多解现象。
同学们在解题时经常只分析传播时间Δt小于T(或波传播距离Δs小于
波长λ)的特解情况,从而造成特解代替(dàitì)通解的漏解现象。
高中物理选修3---4第十二章《机械波》全章新课教学课件
思考：
简谐运动的研究对象有什么特点？
※单个质点或能 够看为质点的 单个物体。
思考：
如果做机械振动的质点与它周围空间的其他质点间有力的 作用，它的振动对周围质点会不会有影响？
※引起其他质点 的振动。
思考：
周围空间的其他质点的振动究竟是一种什么运动？
※其他质点发生 的是受迫振动。
一、机械波： 1.定义:机械振动在介质中的传播形成机械波. 2.产生条件: ①波源: 保持持续振动并引起其他质点振动的物体. 可以认为是第一个开始振动的质点. ②介质: 指传播机械波的物质。
选修3—4 第十二章《机械波》
第一节： 第二节： 第三节： 第四节： 第五节： 第六节：
全章新课教学课件
《波的形成和传播》 《波的图象》 《波长、频率和波速》 《波的衍射和干涉》 《多普勒效应》 《惠更斯原理》
选修3—4 第十二章 机械波
§12.1 波的形成和传播
复习回忆
自运动学角度看简谐运动：
§12.2 波的图象
复习回忆
问题1：机械波是怎样形成的？
介质可以看成是由大量的质点构成的，两相 邻的质点之间都有相互的作用力，介质上的某一 质点在波源的作用下发生振动时，就会带动与它 相邻的质点振动，这些质点的振动又会带动各自 周围的质点发生振动，这样振动就在介质中由近 及远的传播形成机械波。
复习回忆
2.沿波传播的方向，介质中 各质点由波源开始由近及远 振动；
3.介质中各质点只在各自的平衡位置附近振 动，质点并不会随波迁移；
4.介质中各质点的起振方向均相同，均与波 源的起振方向一致，且振动的T与f也与波源 一致。
【例题】日常生活中,发现皮球掉入池塘 中,能否通过往池塘丢入石块,借助石块激 起的水波将球冲到岸边吗?
高中物理 第十二章 机械波课件 新人教版选修34
可利用图象所得的相关信息进一步求得各质点振动的周期和 频率：T＝vλ，f＝vλ.
章末整合提升
7
对网 分点络类练构突习建破
客整观合巩··简释固明疑·应··了占用然拨·反馈
例1 如图1所示的横波正在沿x轴正方向传播，波速为0.5 m/s.请回答下列问题：
图1
章末整合提升
8
对网 分点络类练构突习建破
客整观合巩··简释固明疑·应··了占用然拨·反馈
解析 质点P向上振动，回到平衡位置的时间大于 T，而质点
4
K经
T 4
回到平衡位置，故质点K先回到平衡位置.
答案 见解析
章末整合提升
10
对网 分点络类练构突习建破
客整观合巩··简释固明疑·应··了占用然拨·反馈
(3)经过半个周期，质点L的位移和路程分别等于多少？波传
播的距离是多少？
解析 质点L经过半个周期，回到平衡位置，位移为0；路程 为2A＝0.2 m.波传播的距离为 12λ＝1.0 m. 答案 见解析
波速v：v＝λf或λ＝
v f
(v由介质决定)
频率f或周期T(f由波源决定)
波
物理意义
波的 从波的图象可获得的信息
图象 与振动图象的区别
章末整合提升
4
对网 分点络类练构突习建破
现象
客整观合巩··简释固明疑·应··了占用然拨·反馈
衍射 明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小
机
或相差不多
波的 械
波的叠加：任一质点的位移等于两列波引起位
章末整合提升
14
对网 分点了占用然拨·反馈
解析 从题图可以看出波长等于4 m，由已知得波速等于10 m/s，周期T＝0.4 s；经0.1 s波传播的距离x＝vΔt＝1 m，说 明波沿x轴负方向传播；t＝0时刻质点a沿y轴负方向运动； 从t＝0时刻开始质点a经0.2 s，即半个周期通过的路程为0.4 m；由y＝Asin (ωt＋φ)易得E正确. 答案 ABDE
高中物理选修3-4机械波ppt课件
3．两质点间关系不确定形成多解 在波的传播方向上，如果两个质点间的距离不确定或者两者 相位之间关系不确定，就会形成多解。若不能联想到所有可能性 情况，就会出现漏解。
[典例指津] 如图所示，实线和虚线分别为某种波在 t 时刻 和 t＋Δt 时刻的波形曲线。B 和 C 是横坐标分别为 d 和 3d 的两 个质点。下列说法中正确的是( )
ห้องสมุดไป่ตู้
答案：如解析图所示。
专题2 关于机械波的多解问题 波的传播和介质各质点的振动之间有着密切的内在联系。在 求解这类问题时，如果质点振动或波的传播方向不确定或波的传 播时间或距离不确定等，就容易出现多解的现象；如果同学们在 解题中又不能透彻全面地分析题意，合理地使用已知条件，就会 造成解答不完整，或是用特解代替通解的现象。
解析：由振动图象知周期 T＝4 s。 由题图可得出 P、Q 两点振动的时间间隔为 Δt＝(n＋34)T，n＝0,1,2,3… 两点平衡位置的间距 Δx＝(n＋34)λ，n＝0,1,2,3… 欲画最大波速情况下的波形，由 v＝λ/T 知，波长需最长。 当 n＝0 时，波长最大，此时 λm＝43Δx＝2 m，故 t＝0 时的波形 如图所示。
A．这列波的速度一定是 10 m/s B．这列波的周期一定是 3 s C．这列波的波长可能是 24 m D．这列波的频率可能是 1.25 Hz
解析：由经过 3 s，波传播了 30 m，可知波速 v＝ΔΔxt ＝330 m/s ＝10 m/s。A 正确，由于 a 点振动到最高点，b 恰好在平衡位置， 经过 3 s，a 点在平衡位置，b 恰好在最高点，所以 a、b 间可能 有：(14＋n)个或(34＋n)个波形，即14λ＋nλ＝30 或34λ＋nλ＝30。在14 λ＋nλ＝30 系列解中，n＝1 时，λ＝24 m，C 正确；而周期的可
人教版高二物理选修3-4 第十二章 机械波 课件(共31张PPT)
解析 各质点在各时刻的运动情况.如图甲、乙、丙所示.
2020/7/11
22
典例精析 三、由波的传播方向确定质点的振动方向
(1)由图甲可知，t＝
T 2
时，质点8未到达波峰，正在向上
振动，质点12、16未振动.
(2)由图乙可知，t＝34T时，质点8正在向下振动，质点12
正在向上振动，质点16未振动.
(3)由图丙可知，t＝T时，质点8、12正在向下振动，质
例1 关于机械波的说法中，正确的是( ) A.各质点都在各自的平衡位置附近振动 B.相邻质点间必有相互作用力 C.前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点
的振动必定滞后于前一质点
D.各质点随波的传播而迁移
2020/7/11
12
典例精析 一、机械波的形成及特点
解析 振源的振动使其周围质点依次振动，之所以能 依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力； 沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点 的振动；质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移. 答案 ABC
2020/7/11
13
典例精析 二、振动与波的关系
例2 关于振动与波的关系，下列说法中正确的是( ) A.振动是波的成因，波是振动的传播 B.振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合
起来呈现的运动现象
C.波的传播速度就是质点振动的速度 D.波源停止振动时，波立即停止传播
2020/7/11
14
三、机械波及特点
4.振动和波的区别与联系
(1)区别：振动是单个质点所表现出的周而复始的运动
现象；波是质点群联合起来表现出的周而复始的运动
现象.
(2)联系：①振动是波的起因，波是振动的传播.②有波
2020/7/11
22
典例精析 三、由波的传播方向确定质点的振动方向
(1)由图甲可知，t＝
T 2
时，质点8未到达波峰，正在向上
振动，质点12、16未振动.
(2)由图乙可知，t＝34T时，质点8正在向下振动，质点12
正在向上振动，质点16未振动.
(3)由图丙可知，t＝T时，质点8、12正在向下振动，质
例1 关于机械波的说法中，正确的是( ) A.各质点都在各自的平衡位置附近振动 B.相邻质点间必有相互作用力 C.前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点
的振动必定滞后于前一质点
D.各质点随波的传播而迁移
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典例精析 一、机械波的形成及特点
解析 振源的振动使其周围质点依次振动，之所以能 依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力； 沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点 的振动；质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移. 答案 ABC
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典例精析 二、振动与波的关系
例2 关于振动与波的关系，下列说法中正确的是( ) A.振动是波的成因，波是振动的传播 B.振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合
起来呈现的运动现象
C.波的传播速度就是质点振动的速度 D.波源停止振动时，波立即停止传播
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三、机械波及特点
4.振动和波的区别与联系
(1)区别：振动是单个质点所表现出的周而复始的运动
现象；波是质点群联合起来表现出的周而复始的运动
现象.
(2)联系：①振动是波的起因，波是振动的传播.②有波
人教版高中物理选修3-4课件高二第十二章机械波全章
要点·疑点·考点
1.横波的传播方向与质点振动方向 的关系.
已知波的传播方向，判断某一质点 的振动方向，或反过来由某一质点 振动方向判断波的传播方向，方法 互逆，主要有两种：
(1)波形平移法：将原波形(图7-4-1中实 线)沿波的传播方向平移/4(图7-4-1中虚 线)，则某一质点的运动方向就由实线上 的位置指向虚线上对应位置的方向，图中 A、B、C各点运动方向如图所示:
二、横波与纵波
横波：质元的振动方向与波的传播方向 垂直 纵波：质元的振动方向与波的传播方向 平行
横波只能在固体中传播，而纵波 可以在固体、液体和气体中传播
横波和纵波的比较
横波
质点振动方向与波 的传播方向垂直
举例：水面的水波
纵波
质点振动方向与波 的传播方向在同一 直线上
举例：声波
横波和纵波可以同时存在，例如地震波 既有横波又有纵波。
例2.下列关于波的衍射的说法正
确的是( BD)
A.衍射是一切机械波特有的现象
B.对同一列波,缝或孔(障碍物) 越小,衍射现象越明显
C.只有横波才能发生衍射现象, 纵波不能发生衍射现象
D.声波容易发生衍射是由于声波 波长较大
例3.在水波槽的衍射实验中,若打击 水面的振子的频率是5HZ,水波 在槽中的传播速度为0.05m/s,为 观察到显著的衍射现象,小孔直
(1)平移法：先算出经△t时间波传播的距 离△x=v·△t，再把波形沿波的传播方向 平移△x即可.因为波动图像的重复性，若 已知波长，则波形平移n时波形不变， 当△x=n+x时，可采取去整(n留0(x)的 方法，只需平移x即可.
3.已知振幅A和周期T，求振动质点在△t 时间内的路程和位移
(2)特殊点方法：在波形上找两特殊点， 如过平衡位置的点和与它们相邻的峰(谷) 点，先确定这两点的振动方向，再将Δt 换算为nT+xT，其中n为正整数，T为周期， x为真分数.由于经nT波形不变，所以也采 取去整(nT)留0(xT)的方法，分别做出两 特殊点经xT后的位置，然后按正弦规律画 出新波形.
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相同 ； (2)干涉条件： 两列波的频率必须______ 两个波源的相位差必须保持不变 _________． 特有 的现象． (3)一切波都能发生干涉，干涉是波______
[再判断] 1．两列波相叠加就能形成稳定的干涉图样．(×) 2．在操场上不同位置听到学校同一喇叭的声音大小不同，是声波的干涉现 象．(×) 3．两个人一起说话，不会发生干涉现象．(√)
(4)振动加强的点和振动减弱的点始终以振源的频率振动，其振幅不变(若是 振动减弱点，振幅可为 0)，但其位移随时间发生变化． (5)振动加强的点的振动总是加强，但并不是始终处于波峰或波谷，它们都 在平衡位置附近振动，有的时刻位移为零． (6)振动减弱的点的振动始终减弱，位移的大小始终等于两列波分别引起位 移的大小之差，振幅为两列波的振幅之差．如果两列波的振幅相同，则振动减 弱点总是处于静止状态，并不振动．
1．一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪 种情况可以使衍射现象更明显( A．增大障碍物的尺寸 B．减小波的频率 C．缩小障碍物的尺寸 D．增大波的频率 E．缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率 )
【解析】
波在介质中传播时波速是由介质决定的，与波的频率无关，所
以改变波的频率不会改变波速，但由 v＝λf 可知，当波速一定时，减小频率则波 长增大．而发生明显衍射的条件是障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或相差不多， 要使衍射现象变得明显，可以通过缩小障碍物的尺寸，同时增大波长即减小波 的频率来实现，BCE 选项正确．
图 1242
2．对波的干涉现象的理解 (1)波的叠加是无需条件的，任何频率的两列波在空间相遇都会叠加． (2)稳定干涉图样的产生是有条件的，必须是两列波的频率相同、相差恒定， 如果两列波的频率不相等，在相遇的区域里不同时刻各质点叠加的结果都不相 同，看不到稳定的干涉图样． (3)明显的干涉图样和稳定的干涉图样意义是不同的，明显的干涉图样除了 满足相干条件外，还必须满足两列波振幅差别不大．振幅越是接近，干涉图样 越明显．
【答案】 BCE
2．图 1241 分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(A、B、C 图)或障 碍物(D，E 图)，其中能发生明显衍射现象的有( ) 【导学号：23570062】
图 1241
【解析】 图 B、C 中小孔与波长相差不多，能发生明显衍射，图 E 中障碍 物与波长相差不多，能发生明显衍射．
仅是发生明显衍射的条件．衍射是波特有的现象，一切波都会发生衍射现象．
2．是否孔的尺寸越小，衍射现象越容易观察？
【提示】
不是．当孔的尺寸非常小时，衍射波的能量很弱，实际上很难
观察到波的衍射．
[核心点击] 1．衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射．凡能发生衍射现象的都 是波． 2．波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异，波长较长的 波容易发生明显的衍射现象． 3．波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛一个新波源，由它发出与原来 同频率的波在孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向．因此，波的直线传播只是 在衍射不明显时的近似情况．
[再判断] 1．孔的尺寸比波长大得多时就不会发生衍射现象．(×) 2．孔的尺寸比波长小能观察到明显的衍射现象．(√) 3．超声波比普通声波的波长小．(√)
[后思考] 1．只有当障碍物或狭缝的尺寸跟波长相差不多时，才能发生波的衍射现象 吗？ 【提示】
障碍物或狭缝的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，
[后思考] 1．敲击音叉使其发声，然后转动音叉，为什么听到声音忽强忽弱？
【提示】 这是声波的干涉现象．音叉的两股振动频率相同，这样，两列
频率相同的声波在空气中传播，有的区域振动加强，有的区域振动减弱，于是 听到声音忽强忽弱．
2．有人说在波的干涉图样中，加强点就是位移始终最大的点，减弱点就是 位移始终为零的点，这种说法对吗？
[先填空] 1．定义
绕过障碍物 继续传播，这种现象叫做波的衍射． 波可以____________
2 ．发生明显衍射现象的条件：只有缝、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 时，才能观察到明显的衍射现象． __________
衍射 ，______ 衍射 是波特有的现象． 3．一切波都能发生______
知 识 点 一
4
知 识 点 二
波的衍射和干涉
学 业 分 层 测 评
学 习 目 标 1.理解什么是波的衍射现象，知道衍射是波特有的现象． 2．知道波发生明显衍射的条件．(重点) 3．理解波的叠加原理，知道波的干涉是一种特殊的叠加现象． 4．理解形成稳定干涉图样的条件．(难点)
知 识 脉 络
波的衍射
【提示】 这种说法不正确．在干涉图样中的加强点是以两列波的振幅之
和为振幅做振动的点，某一瞬时振动位移可能是零．同理，减弱点是以两列波 的振幅之差为振幅做振动的点，它的位移不一定始终为零．
[核心点击] 1．波的独立传播特性 两列波相遇后，每列波将保持各自原来的波形继续向前传播，互相不会发 生干扰．
如图 1242 甲、 乙所示， 在同一直线上， 向右传播的波 1 和向左传播的波 2， 相遇以后，各自还是按照相遇前的波速、振幅、频率，继续沿着各自的方向传 播，不会因为相遇而发生任何变化，也就是说相互不会因相遇而发生干扰．
同时 参与这几列波引起的振 (2)波的叠加：在几列波重叠的区域里，质点 ______
矢量和 ． 动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的________
2．波的干涉
频率 相同的两列波叠加时，某些区域的振幅______ 加大 ，某些区域 (1)定义：______
减小 ，而且振幅______ 加大 的区域和振幅______ 减小 的区域相互间隔，这种现 的振幅______ 干涉图样 ． 象叫波的干涉，所形成的图样叫做__________
【答案】 BCE
衍射现象的两点提醒 (1)障碍物的尺寸的大小不是发生衍射的条件，而是发生明显衍射的条件， 波长越大越易发生明显衍射现象． (2)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱， 也很难观察到波的衍射．
波的干涉
[先填空] 1．波的叠加原理
保持 各自的 __________ 运动特征 ，继续传 (1) 波的独立传播：几列波相遇时能够 ______ 保持不变 ． 播．即各自的波长、频率等__________