2025年高考物理复习讲义第十二章第2讲　机械波（含解析）.pdf

第2讲机械波

素养目标1.通过观察，认识波的特征．能区别横波和纵波．能用图像描述横波．理解

波速、波长和频率的关系．(物理观念)2.通过实验，认识波的反射、折射、干涉及衍射现象．(物

理观念)3.通过实验，认识多普勒效应．能解释多普勒效应产生的原因．能列举多普勒效应

的应用实例．(物理观念)4.掌握振动图像和波的图像的求解方法．(科学思维)

一、机械波横波和纵波

1．机械波的形成条件

(1)有发生机械振动的波源．

(2)有传播介质，如空气、水等．

2．传播特点

(1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，

并不随波迁移．

(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同．

(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为4A，位移为零.

直

观

情

境

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垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)．

(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，有密部和疏部．

二、横波的图像波速、波长和频率的关系

1．横波的图像

(1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移．

(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移．

2．波长、波速、频率及其关系

(1)波长λ：在波动中，振动相位总是相同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，由介质本身的性质决定．

(3)频率f：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

λ

①v＝λf；②v＝.

T

三、波的干涉和衍射现象多普勒效应

1．波的干涉和衍射

项目波的干涉波的衍射

明显条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相

条件两列波的频率必须相同

差不多

形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉

现象波能够绕过障碍物或孔继续向前传播

图样

2.多普勒效应

(1)条件：声源和观察者之间有相对运动(距离发生变化)．

(2)现象：观察者感到频率发生变化．

(3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化．

1．思维辨析

(1)在机械波中各质点不随波的传播而迁移．()

(2)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同．()

(3)机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍．()

(4)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象．()

(5)多普勒效应说明波源的频率发生变化．()

2．(多选)如图所示，实线与虚线分别表示振幅A、频率f均相同的两列波的波峰和波

谷．此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法正确的是()

A．该时刻位于O点的质点正处于平衡位置

B．位于P、N两点的质点始终处在平衡位置

C．从该时刻起，经过四分之一周期，位于M点的质点和位于O点的质点都到达平衡

位置

D．O点是振动加强的点，其振幅为2A

3．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x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