《2022年高考物理二轮复习详解详析：机械波.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理二轮复习详解详析：机械波.docx（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载物理二轮复习详解详析：机械波（一）机械波的产生和传播 波的概念一、机械波 机械振动在弹性介质中的传播二、形成条件1、 振动的物体 振源 波源、波的发源地,最先振动的质点,不是自由振动,而应是受迫振动,有机械振动,不肯定有机械波,有机械波必有机械振动；2、 传播振动的媒介物 介质 应具有弹性的媒质,这里的弹性与前述弹性不同,能形成波的媒质叫弹性媒质；三、波的特点和传播1、 把介质看成是由大量的质点构成的,规定离振源近的称为前一质点,离振源远的称为后一个质点； 相邻的质点间存在着相互作用力,振动时, 前一质点带动后一质点振动2、
2、各个质点在平稳位置邻近往复振动,不随波的传播而迁移（水中的树叶）举例：足球人浪,体操表演3、 质点做受迫振动, 各质点开头振动时的振动方向、频率、振幅,对简谐波而言都和振源相同；4、 各个质点启动同向不同时【例】在匀称介质中有一个振源 S,它以 50HZ的频率上下振动,该振动以 40m/s 的速度沿弹性绳向左、右两边传播；开头时刻 S 的速度方向向下,试画出在 t=0.03s 时刻的波形；解析：从开头计时到t=0.03s 经受了 1.5 个周期,v v 波分别向左、右传播1.5 个波长,该时刻波源S 的速度方向向上,所以波形如右图所示；5、 振动速度和波速的区分；在匀称媒质中波是 匀速、直线前
3、进的,波由一种媒质进入另一种媒质,运动,二者没有必定联系,不能混淆；四、波的意义1.2 0.8 0.4 0 0.4 0.8 1.2 f 不变,而 v 变,而质点的振动是变加速1、 传播振动的能量 启动受迫（ 机械波传播机械能,电磁波传播电磁能；）2、 传播振动的形式 振幅周期频率（振源如何振动,质点就如何振动）3、传播信息（声波、光波、电磁波）五、波的分类1 横波 质点的振动方向与波的传播方向垂直（水波、绳波 ）2、纵波 质点的振动方向与波的传播方向共线 练习：都在水平面的振动也可以形成横波地震波有横波也有纵波（声波）（二）机械 波 的 图 象一、波的图象用 x 表示波的传播方向的各个质点的平
4、稳位 置,用 y 表示某一时刻各个质点偏离平稳位置的位 移,并规定在横波中位移的方向向上为正；取得方法： 1、描点法 找到某一时刻介质的各 个质点偏离平稳位置的位移二、波的意义2、拍照横轴：介质各个质点的平稳位置纵轴：某一时刻介质的各个质点偏离平稳位置的位移 三、对比振动图象和波的图象名师归纳总结 x（m）y（ m）第 1 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1 2 3 4 学习必备1 欢迎下载3 4 x（m）t（s）2 振动图象和波动图象的联系与区分 联系：波动是振动在介质中的传播,两者都是按正弦或余弦规律变化的曲线；振动图象 和波的图象
5、中的纵坐标均表示质点的振动位移,它们中的最大值均表示质点的振幅；区分：振动图象描述的是某一质点在不同时刻的振动情形,图象上任意两点表示同一 质点在不同时刻偏离平稳位置的位移；波的图象描述的是波在传播方向上很多质点在某一时 刻的振动情形,图象上任意两点表示不同的两个质点在同一时刻偏离平稳位置的位移；振动图象中的横坐标表示时间,箭头方向表示时间向后推移；波的图象中的横坐标表 示离开振源的质点的位置,箭头的方向可以表示振动在介质中的传播方向,即波的传播方向,也可以表示波的传播方向的反方向；振动图象随时间的连续将向着横坐标箭头方向延长,原图象外形不变； 波的图象随着时 间的连续,原图象的外形将沿横坐标
6、方向整个儿地平移,而不是原图象的延长；4在不同时刻波的图象是不同的；对于不同的质点振动图象是不同的；四、振动方向和波的传播方向的联系前一质点带动后一质点运动y y 1、 由传波方向确定振动方向2、由振动方向确定传播方向0 x 0 x 3、画出肯定时间的机械波的图象（三）描画机械波的物理量一、周期和频率 在波动中,各个质点的振动周期是相同的,它们都等于波源的振动周期,这个周期 也叫做波的周期；同样,各个质点的振动频率也是波的频率；二、波长（ ）和波的推动在波动中,相对于平稳位置的位移总相等的 两个相邻质点间的距离,叫做波长1、在横波中,两个相邻的波峰或波谷间的距 离等于波长,在纵波中两个相邻的密
7、部或疏部间 的距离等于波长；2、波动在一个周期中向前推动一个波长 3、在一个周期内波峰或波谷向前推动一个波长 4、波的传播方向就是波峰或波谷的推动方向 三、波速 1、波的传播速度（公式）2、波峰或波谷的推动速度3、与波源无关,所以波从一种媒质进入另一种媒质时 是波的能量传播速度；vsfTtv留意： 1、频率或周期取决于振源（受迫振动）f 不变、 v 变化,波速也2、 速取决于介质,波由一种介质进入到另外一种介质时,波速转变,但是频率不变；类比：频率相同,“ 步长 ”不同四 波的多解问题名师归纳总结 时间的周期性距离的周期性方向的双向性第 2 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料
8、 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载例 1：如图为 t=0 时刻波形,波向左传；已知在 质点 A 和 B 的位移在 t=0 时刻相等在 t=0 时刻 C 向上运动 在 t2=0.9s 末 Q 点第一次显现波峰 在 t3=1.26s 末 Q 点其次次显现波峰t1=0.7s 时 P 点其次次显现波峰,就例 2：以正弦波沿 x 轴负方向传播,某时刻波形如图；v=10m/s,试画出 t1=1.3s;t 2=1.5s 的波形图例 3：一列横波在 x 轴上传播,在 t 1=0 和 t2=0.005s 时的波形图如图,求：设 Tt 2-t1,假如波向左传播波速是多大？假如波向右传播波速是
9、多大？设 Tt 2-t1,且 v=6000m/s 求波的传播方向；如无条件限制,波速是多大？例 4：A 和 B 为一列横波上相距 6m 的两个质点,如图分别为其的振动图像,假如波长大于 14m,就这列波的波速为多少？例 5：一列横波沿直线 A、B 传播, 已知 AB 两点间距离为 3m,某一时刻 AB 两点相对平稳位置的位移均为零,且 AB 之间只有一个波峰,求波长 （四）波的特性波的衍射试验一：机械波遇到小孔结论：当小孔的尺寸小于波长或与波长相差不多时,衍射明显试验二：机械波遇到障碍物结论：当障碍物的尺寸小于波长或与波长相差不多时衍射明显练习1、 闻其声不见其人 衍射2、 空山不见人,但闻人
10、语响 衍射 A 3、 余音绕梁,三日不绝 反射4、 雷声轰鸣不断 反射5、 让 A 点动起来的方法有多少？S 波的干涉一 波的叠加原理1、 相遇时,位移和速度都是矢量和2、 相遇后,保持原状,连续传播3、 峰峰叠加加强,谷谷叠加加强,峰谷叠加减弱名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载二 波的干涉1、波的传播就是波峰或波谷的推动2、干涉条件：振动相同的两列波（相干波源）叠加 3、干涉图样的特点（定性分析）形成加强区和减弱区 加强区和减弱区相互间隔 强总强,弱总弱 加强区振幅增加,但是位移有时可以为零4、
11、定量分析加强区和减弱区的运算s 2 n 1减 弱区2步调一样s 2 n n 加 强区2s 2 n 1加 强区2步调相反s 2 n n 减 弱区25干涉和衍射现象是波的特有的现象,一切波（包括电磁波）都能发生干涉知衍射,反之,能发生干涉和衍射的肯定是波；6声波：空气中的声波是纵波人耳能感觉的声波的频率范畴是 20Hz20000Hz,波长范畴是 17mm17m；人耳能区分回声和原声的最小时间是 0.1s声波有干涉、衍射、反射现象,声音的共振叫共鸣例 1：如下列图, a、 b 两质点是两列相向传播的简谐横波的振源,它们的间距为 6m,如a、b 振动频率均为 5Hz,位移大小和方向始终相同,两列波的波
12、速均为 10m/s,就（答案：A.B.D ）A.ab 连线中点是振幅最大点B.ab 连线上离 a 为 1.5m 处无振动C.ab 连线上振动最弱的位置共三处D. ab 连线上振动最强的位置共五处例 2：如图,湖面上有一个半径为45m 的圆周, AB 是它的直径,在圆心 O 和圆周上的 A 点分别装有同样的振动源,其波在湖面上传播的波长是 10m；如一只小船在 B 处恰好感觉不到振动,它沿圆周渐渐向 A 划行,在到达 A 之前的过程中仍有几次感觉不到振动？答案： 8 次 【例 2】 如下列图表示两列相干水波的叠加情形,图中的实线表示波峰,虚线表示波谷；设两列波的振幅均为 5 cm,且图示的范畴内
13、振幅不变,波速和波长分别为 1m/s 和 0.5m；C 点是 BE 连线的中点,以下说法中正确是 BCD AC、E 两点都保持静止不动B图示时刻A、B 两点的竖直高度差为20cm 20cm C图示时刻C 点正处于平稳位置且向水面上运动D从图示的时刻起经0.25s,B 点通过的路程为补充：波的反射和折射,遵循两个定律（五）多普勒效应名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载一 波源发出的频率 f 波源单位时间内发出波的个数观看者接收到的频率 f 观看者单位时间内接收到的波的个数二 相对运动时对频率的影响f =
14、 f f f波长不变S S A1、 波源和观看者都不动2、 波源不动观看者接近波源观看者远离波源f f 3、观看者不动 波源远离观看者f f 波速不变波长转变波源靠近观看者f fB 三 结论波速不变当波源与观看者有相对运动时,假如二者相互接近,观看者接收到的频率增大；假如二者远离,观看者接收到的频率减小；四 应用有体会的铁路工人可以从火车的汽笛声判定火车的运动方向和快慢 . 有体会的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判定飞行的炮弹是接近仍是远去 . 交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来时,接收到的频率发生变化,由此可指示汽车的速度 . 由地球上接收到遥远天体发出的光
15、波的频率可以判定遥远天体相对于地球的运动速度 . 五 多普勒效应是波动过程共有的特点 .波源不动 f v 波 v 观）f 观 察者 不动 f v 波）fv 波 v 波 v 源例：一列火车鸣笛通过某测速站,当火车驶来时,测速仪接受到汽笛的频率为 f 1=440Hz ；当火车离去时,测得汽笛声频率 f2=390Hz,如空气中的声速为 v=340m/s,试求列车的速度是多少？解析：设列车速度为 v v v 1 v v 1 f 1 f 2f 1 f 1 v v 20 m / sf 1 f 2六、次声波和超声波名师归纳总结 人耳能听到的声音的频率范畴为20Hz20000Hz 20000HZ 的声波第 5 页,共 5 页1、次声波：频率低于20HZ 的声波；2、超声波：频率高于- - - - - - -