(新课标)河南省2015高考物理总复习讲义第12章第2讲机械波摘要.doc

PAGE  PAGE 9 第2讲　机械波 知识一　机械波的形成和传播特点 1．机械波的形成和传播 (1)产生条件 ①有波源 ②有介质，如空气、水、绳子等． (2)传播特点 ①传播振动形式、能量和信息． ②质点不随波迁移． ③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同． 2．波长、波速、频率及其关系 (1)波长 在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，用λ表示． (2)波速 波在介质中的传播速度．由介质本身的性质决定． (3)频率 由波源决定，等于波源的振动频率． (4)波长、波速和频率的关系：v＝fλ. 知识二　波的图象 1．坐标轴 x轴：各质点平衡位置的连线． y轴：沿质点振动方向，表示质点的位移． 2．物理意义：表示介质中各质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移． 3．图象形状：简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线，如图12－2－1所示． 图12－2－1 　(1)波动图象和振动图象非常相似．但物理意义截然不同．解答问题时首先加以区别． (2)振动图象和波动图象可以通过振幅、周期和波长的关系联系起来． 知识三　波的特性 1．波的干涉和衍射 波的干涉波的衍射条件两列波的频率必须相同明显条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多现象形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样波能够绕过障碍物或孔继续向前传播2.多普勒效应 考点一　机械波的形成与传播 一、波的传播方向和质点振动方向判断 图12－2－2 1．若已知某时刻A点振动方向向上，则波向x轴负方向传播． 2．若已知波向x轴正方向传播，则该时刻B点向上振动． 二、由t时刻的波形确定t＋Δt时刻的波形 图12－2－3 1．波向右传播Δt＝eq \f(1,4)T的时间和向左传播Δt＝eq \f(3,4)T的时间波形相同． 2．若ΔtT，可以采取“舍整取零头”的办法． 　(2013·福建高考)如图，t＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波．下图中能够正确表示t＝0.6 s时波形的图是(　　) 【解析】　根据波动与振动的关系分析波的图象． 根据波的传播的周期性，t＝0.6 s时的波形是波源振动1eq \f(1,2)个周期形成的，此时波源在坐标原点从平衡位置向y轴负方向振动，由波的传播方向与质点的振动方向的关系知选项C正确． 【答案】　C 考点二　振动图象和波动图象的对比应用 振动图象波动图象图象物理意义表示一个质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象信息(1)质点振动周期 (2)质点振幅 (3)各时刻质点位移 (4)各时刻速度、加速度方向(1)波长、振幅 (2)任意一质点此刻的位移 (3)任意一质点在该时刻加速度方向 (4)传播方向、振动方向的互判——————[1个示范例]—————— 　 图12－2－4 (多选)(2013·天津高考)一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图象如图12－2－4所示，下列描述该波的图象可能正确的是(　　) 【解析】　根据振动图象、波动规律解决问题． 根据y-t图象可知，a、b两质点的距离为nλ＋eq \f(1,4)λ或nλ＋eq \f(3,4)λ，即nλ＋eq \f(1,4)λ＝9 m或nλ＋eq \f(3,4)λ＝9 m(n＝0,1,2,3，…)解得波长λ＝eq \f(36,4n＋1) m或λ＝eq \f(36,4n＋3) m．即该波的波长λ＝36 m、7.2 m、4 m…或λ＝12 m、eq \f(36,7) m、eq \f(36,11) m…，选项A、B、C、D的波长分别为4 m、8 m、12 m、16 m，故选项A、C正确，选项B、D错误． 【答案】　AC ——————[1个预测例]—————— 　一简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻的波形如图12－2－5(a)所示，x＝0.30 m处的质点的振动图线如图12－2－5(b)所示，该质点在t＝0时刻的运动方向沿y轴____(填“正向”或“负向”)．已知该波的波长大于0.30 m，则该波的波长为________m. 图12－2－5 【解析】　依据振动图象描述的是同一质点不同时刻的运动特征可知t＝0时刻质点运动方向沿y轴正向．因为横波沿x轴正向传播且波长大于0.30 m，则0.3 m＝eq \f(3,8)λ，解得λ＝0.8 m．(对应P点) 【答案】　正向　0.8 考点三　波的多解问题的处理方法 一、造成波动问题多解的主要因素 1．周期性 (1)时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确． (2)空间周期性：波传播距离Δx与波