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1、本章小结第三章机械波构建知识网络机机械械波波机机械械波波归纳专题小结专题1由波的由波的传播方向确定播方向确定质点振点振动方向的方法方向的方法1上下坡法上下坡法沿沿波波的的传传播播方方向向看看，“上上坡坡”的的质质点点向向下下运运动动，“下下坡坡”的的质质点点向向上运动，简称上运动，简称“上坡下，下坡上上坡下，下坡上”，如图甲所示，如图甲所示2微平移法微平移法原理：波向前传播，波形也向前平移原理：波向前传播，波形也向前平移方方法法：作作出出经经微微小小时时间间t后后的的波波形形，就就知知道道了了各各质质点点经经过过t时时间间到到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了，如图乙所示达的位置，此刻质点振
2、动方向也就知道了，如图乙所示3同侧法同侧法在在波波的的图图像像上上的的某某一一点点，沿沿竖竖直直方方向向画画出出一一个个箭箭头头表表示示质质点点运运动动方方向向，并并在在同同一一点点沿沿水水平平方方向向画画一一个个箭箭头头表表示示波波的的传传播播方方向向，那那么么这这两两个个箭头总是在曲线的同侧，如图丙所示若波向右传播，则箭头总是在曲线的同侧，如图丙所示若波向右传播，则P向下运动向下运动4带动法带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动质点原理：先振动的质点带动邻近的后振动质点方方法法：在在图图像像上上靠靠近近P点点另另找找先先振振动动的的一一点点P，若若P在在P上上方方，则则P向向上运动，若上
3、运动，若P在在P下方，则下方，则P向下运动，如图丁所示向下运动，如图丁所示例例1在在坐坐标标原原点点的的波波源源产产生生一一列列沿沿x轴轴正正方方向向传传播播的的简简谐谐横横波波，波波速速v200 m/s，已已知知t0时时，波波刚刚好好传传播播到到x40 m处处，如如图图所所示示在在x400 m处有一接收器处有一接收器(图中未画出图中未画出)，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()A波源开始振动时方向沿波源开始振动时方向沿y轴正方向轴正方向B从从t0开开始始经经0.15 s，x40 m的的质质点点运动的路程为运动的路程为0.6 mC接收器在接收器在t2 s时才能接收到此波时才能接收到此波D
4、若波源向若波源向x轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能是轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能是9 Hz答案：答案：B专题2振振动图像与波的像与波的图像像问题1由波的图像确定振动图像由波的图像确定振动图像给给出出波波的的图图像像，附附加加波波的的传传播播方方向向便便可可粗粗略略画画出出任任一一质质点点的的振振动动图图像像(周周期期T未未知知)如如果果能能再再给给出出波波速速便便可可准准确确确确定定出出任任一一质质点点的的振振动动图图像像2由振动图像确定波的图像由振动图像确定波的图像给给出出振振动动图图像像和和波波的的传传播播方方向向，便便可可画画出出任任一一时时刻刻的的波波形形图图；或或是是
5、给给出出两两个个质质点点的的振振动动图图像像，加加上上两两质质点点平平衡衡位位置置的的间间距距和和波波源源方方位位，便便可画出多种情况下的波形图可画出多种情况下的波形图例例2如如图图所所示示是是一一列列横横波波上上A、B两两质质点点的的振振动动图图像像，该该波波由由A向向B传传播播，两两质质点点沿沿波波的的传传播播方方向向上上的的距距离离x4.0 m，波波长长大大于于3.0 m，求求这列波的波速这列波的波速答案：答案：40 m/s或或8.0 m/s专题3波的衍射、干涉波的衍射、干涉问题的分析的分析1波的衍射条件理解波的衍射条件理解波波的的衍衍射射现现象象中中要要明明确确“障障碍碍物物或或孔孔的
6、的尺尺寸寸比比波波长长小小或或与与波波长长相相差差不不多多”是是发发生生明明显显衍衍射射的的条条件件，不不是是衍衍射射能能否否发发生生的的条条件件衍衍射射是是无无条条件发生的，不过在不满足以上条件时衍射现象不明显件发生的，不过在不满足以上条件时衍射现象不明显2波的干涉的实质波的干涉的实质(1)在在稳稳定定的的干干涉涉现现象象中中，振振动动加加强强区区和和振振动动减减弱弱区区的的空空间间位位置置是是固固定定不不变变的的振振动动加加强强区区内内质质点点的的振振幅幅等等于于两两列列波波的的振振幅幅之之和和，振振动动减减弱弱区区内内的的质质点点的的振振幅幅等等于于两两列列波波的的振振幅幅之之差差振振动
7、动加加强强区区和和振振动动减减弱弱区区是是交替出现的交替出现的(2)振振动动加加强强和和减减弱弱指指的的是是质质点点振振动动剧剧烈烈程程度度的的差差异异也也就就是是振振幅幅大大小小的的区区别别，振振动动加加强强点点的的振振幅幅大大，振振动动减减弱弱点点的的振振幅幅小小(特特殊殊情情况况下下振振幅幅可可以以为为零零，即即质质点点不不振振动动)但但它它们们的的位位移移都都随随时时间间变变化化，某某一一时时刻刻振振动动加加强点的位移不一定大于振动减弱点的位移强点的位移不一定大于振动减弱点的位移3振动加强点和减弱点的判断方法振动加强点和减弱点的判断方法(1)振振幅幅判判断断法法：正正确确理理解解加加强
8、强点点和和减减弱弱点点不不能能认认为为加加强强点点的的位位移移始始终终最最大大，减减弱弱点点的的位位移移始始终终最最小小，而而应应该该是是振振幅幅增增大大的的点点为为加加强强点点，其实这些点也在振动，位移可为零；振幅减小的点为减弱点其实这些点也在振动，位移可为零；振幅减小的点为减弱点例例3如如图图所所示示，在在水水平平面面上上有有两两个个完完全全相相同同的的振振源源S1和和S2，在在S1和和S2连连线线的的中中垂垂线线上上有有a、b、c三三点点已已知知在在某某一一时时刻刻两两列列波波的的波波峰峰在在a点点相相遇遇，波波谷谷在在c点点相相遇遇，b为为a、c连连线线的的中中点点，如如图图所所示示，
9、下下列列结结论论中中正正确的是确的是()Aa、c两点是振动加强点，两点是振动加强点，b点是振动减弱点点是振动减弱点Ba点是振动加强点，点是振动加强点，c点是振动减弱点，点是振动减弱点，b点点振动振动情况不确定情况不确定Ca、b、c三点的振幅都为零三点的振幅都为零Da、c连线上所有点都为振动加强点连线上所有点都为振动加强点解解析析：两两个个完完全全相相同同的的振振源源S1和和S2，a、b、c三三点点在在连线的的中中垂垂线上上，则a、b、c到到两两个个波波源源的的距距离离都都相相等等，路路程程差差都都为零零，三三点点的的振振动都都加加强，但但振振动加加强点点也也仍仍在在周周期期性性振振动，故故振振
10、幅幅并并非非都都为零零故故A、B、C错误，D正确正确答案：答案：D典练素养提升素素养养解解读读：学学科科核核心心素素养养是是通通过学学科科学学习而而逐逐渐形形成成的的正正确确价价值观念念、必必备品品格格和和关关键能能力力本本章章在在机机械械振振动的的基基础上上学学习波波动的的基基础知知识波波动是是振振动在在介介质中中的的传播播而而形形成成的的，是是自自然然界界中中一一种种普普遍遍的的运运动形形式式本本章章通通过波波的的形形成成、波波的的描描述述、波波的的图像像、波波的的传播播规律律、波波的的反反射射、折折射射、干干涉涉、衍衍射射等等现象象来来学学习波波的的基基础知知识，了了解解波波的的特特性性
11、，为以后学以后学习打下基打下基础波波动是是以以振振动为基基础的的一一种种运运动形形式式，它它研研究究的的是是波波的的传播播方方向向上上参参与与波波动的的一一系系列列质点点的的运运动规律律因因此此机机械械波波的的形形成成就就构构成成了了本本章章的的重点，而形象的描重点，而形象的描绘机械波机械波传播的波的播的波的图像是本章的像是本章的难点点1物物理理观观念念(2021届届日日照照名名校校联考考)如如图图所所示示，当当波波源源和和障障碍碍物物都都静静止止不不动动时时，波波源源发发出出的的波波在在障障碍碍物物处处不不能能发发生生明明显显衍衍射射下下列列措措施施可可能使波发生较为明显衍射的是能使波发生较
12、为明显衍射的是()A增大波源的振动频率增大波源的振动频率B减小波源的振动频率减小波源的振动频率C增大障碍物的长度增大障碍物的长度D波源靠近障碍物运动波源靠近障碍物运动【答案】【答案】B2物物理理观观念念(2020年年宁宁德德期期末末)两两列列频频率率相相同同的的简简谐谐横横波波振振幅幅分分别别为为A14 cm、A23 cm，它它们们在在某某时时刻刻的的干干涉涉图图样样如如图图所所示示，以以波波源源S1、S2为为圆圆心心的的两两组组同同心心圆圆弧弧分分别别表表示示同同一一时时刻刻两两列列波波的的波波峰峰(实实线线)和和波波谷谷(虚线虚线)，下列说法正确的是，下列说法正确的是()A质点质点A的振幅
13、是的振幅是1 cmB质点质点C是振动减弱点是振动减弱点C质点质点B此刻振动的速度为此刻振动的速度为0D再过半个周期，质点再过半个周期，质点D是振动加强点是振动加强点【答案】【答案】C【解解析析】两两列列频率率相相同同的的相相干干水水波波相相遇遇时发生生稳定定的的干干涉涉，A是是波波峰峰与与波波峰峰相相遇遇点点，是是振振动加加强的的，所所以以A点点的的振振幅幅为AA1A24 cm3 cm7 cm，故故A错误；两两列列频率率相相同同的的相相干干水水波波相相遇遇时发生生稳定定的的干干涉涉，C点点是是波波谷谷与与波波谷谷相相遇遇点点，是是振振动加加强点点，故故B错误；B点点是是波波峰峰与与波波谷谷相相
14、遇遇点点，是是振振动减减弱弱的的，所所以以质点点B此此刻刻振振动的的速速度度为0，故故C正正确确；质点点D是振是振动减弱点，再减弱点，再过半个周期，仍是减弱点，故半个周期，仍是减弱点，故D错误3科科学学思思维维(2021届届江江苏响响水水中中学学期期中中)一一列列简简谐谐横横波波某某时时刻刻的的波波形如图，比较介质中的三个质点形如图，比较介质中的三个质点a、b、c，则，则()A此刻此刻a的加速度最大的加速度最大B此刻此刻b的速度最小的速度最小C若波沿若波沿x轴正方向传播，此刻轴正方向传播，此刻b向向y轴负轴负方方向向运动运动D若波沿若波沿x轴负方向传播，轴负方向传播，a比比c先回到平衡位置先回
15、到平衡位置【答案】【答案】A【解解析析】由由波波动图像像可可知知，此此时质点点a位位于于波波峰峰处，根根据据质点点振振动特特点点可可知知，质点点a的的加加速速度度最最大大，A正正确确；此此时质点点b位位于于平平衡衡位位置置，所所以以速速度度为最最大大，B错误；若若波波沿沿x轴正正方方向向传播播，由由“同同侧法法”可可知知，质点点b向向y轴正正方方向向运运动，C错误；若若波波沿沿x轴负方方向向传播播，由由“同同侧法法”可可知知，a质点点沿沿y轴负方方向向运运动，c质点点沿沿y轴正正方方向向运运动，所所以以质点点c比比质点点a先回到平衡位置，先回到平衡位置，D错误4科科学学思思维维(多多选)(20
16、21届届淄淄博博联考考)图图甲甲为为一一列列简简谐谐横横波波在在某某一一时时刻刻的的波波形形图图，图图乙乙为为质质点点P以以此此时时刻刻为为计计时时起起点点的的振振动动图图像像从从该该时时刻起刻起()A经过经过0.1 s时，质点时，质点Q的运动方向沿的运动方向沿y轴负方向轴负方向B经过经过0.15 s，质点，质点P沿沿x轴的正方向前进了轴的正方向前进了3 mC经过经过0.25 s时，质点时，质点Q的加速度大于质点的加速度大于质点P的加速度的加速度D经过经过0.35 s时，质点时，质点Q运动的路程大于质点运动的路程大于质点P运动的路程运动的路程【答案】【答案】AD5科科学学思思维维(多多选)(2
17、021届届天天津津东丽区区模模拟)一一列列简简谐谐横横波波在在t0时时刻刻的的波波形形图图如如图图中中实实线线所所示示，从从此此刻刻起起，经经0.2 s波波形形图图如如图图中中虚虚线线所所示示，波传播的速度为波传播的速度为5 m/s，下列说法正确的是，下列说法正确的是()A这列波沿这列波沿x轴正方向传播轴正方向传播Bt0时刻质点时刻质点a沿沿y轴正方向运动轴正方向运动C若此波遇到另一列简谐横波并发生若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为波频率为1.25 HzDx2 m处的质点的位移表达式为处的质点的位移表达式为y0.4sin(2.5t)m【答案】【答案】CD6科科学学思思维维(2021届届武武汉名名校校期期中中)两两列列简简谐谐波波沿沿x轴轴相相向向而而行行，波波速速均均为为v0.4 m/s，振振幅幅均均为为A2 cm.两两波波源源分分别别位位于于A、B处处，t0时时的的波波形形如如图图所所示示M、N两两质质点点的的横横坐坐标标分分别别为为x10.40 m和和x20.45 m，在，在t3.25 s时，质点时，质点M、N的位移分别为多少？的位移分别为多少？