2015年高考物理一轮复习 选修3-4 机械振动 机械波 光 电磁波 相

第2讲 机械波

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机械波 横波和纵波 (考纲要求 Ⅰ)

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.

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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 . ____

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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波峰 波，有 波谷 (凸部 )和 (凹部).

的

(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在 同一直线 的 波，有密部 和 疏部 .

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横波的图象 波速、波长和频率(周期) 的关系 (考纲要求 Ⅱ)1.横波的图象 (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. __________

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(3)图象：

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(4)应用：

①直接读取 振幅A 和 波长λ ,以及该时刻各质点的 位移 .②确定某时刻各质点加速度和速度的 方向 ，并能比较大小. ③结合波的传播方向可确定各质点的振动方向 或由各质点的 振动方向确定波的 传播方向 .

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2.波长、波速、频率及其关系 (1)波长λ

在波动中，振动相位总是离. (2)波速v:

相同 的两个相邻质点间的距

波在介质中的传播速度，由 介质 本身的性质决定.

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(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： .

λf ; ①v=_____λ ②v=T.

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判断正误，正确的划“√”,错误的划“×”. (1)在机械波传播过程中，介质中的质点随波的传播而迁移. ( ) (2)周期或频率，只取决于波源，而与v、λ无直接关系.

(

)

(3)波速v取决于介质的性质，它与T、λ无直接关系.只要介 质不变，v就不变；如果介质变了，v也一定变. ( (4)波可以传递振动形式和能量. ( ) )

答案

(1)×

(2)√

(3)√

(4)√梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破

波的干涉和衍射现象 多普勒效应 (考纲要求 Ⅰ)1.波的干涉和衍射波的干涉 两列波的频率必须 条件 相同 ______ 波的衍射 明显条件：障碍物或

孔 的 尺寸 比波长小或相 差不多

形成加强区和减弱区 波能够 绕过障碍物 或孔 现象 相互隔开的稳定的 继续向前传播 干涉图样 __________

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2. 多普勒效应

(1)条件：声源和观察者之间有相对运动 .(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 .

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判断正误，正确的划“√”,错误的划 “×”.

(1)发生多普勒效应时，波源的真实频率不会发生任何变化，只是观察者接收到的波的频率发生了变化. 之间有相对运动. 答案 (1)√ (2)√ ( ( ) ) (2)观察者接收到的波的频率发生变化的原因是观察者与波源

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基础自测1.关于公式v=λf,正确的说法是A.v=λf适用于一切波 B.由v=λf知，f增大，则波速v也增大 C.v、λ、f三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传 播时保持不变的只有f

(

).

D.由v=λf知，波长是2 m的声音比波长是4 m的声音传播速度小 解析 答案 因波速公式具有普遍意义，故A对；波的频率由波 AC梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破

源决定，故C对.

2. (2011· 上海卷， 10) 两波源 S1 、 S2 在水槽中形成的波形如

图2-1所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则( ).

图2-1 A.在两波相遇的区域中会产生干涉 B.在两波相遇的区域中不会产生干涉 C.a点的振动始终加强 D.a点的振动始终减弱梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破

解析 答案

由题图知，两列波的波长不相等，不满足波的干涉条 B

件，故B正确，A、C、D错误.

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3.如图2-2所示为观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是 两块挡板，AB是一个小孔，O是波源，图中已画出波源所

在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则对波经过孔后的传播情况，下列描 述不正确的是 ( ).

图2-2梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破

A.此时能明显观察到波的衍射现象B.挡板前后波纹间距相等 C.如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察 到衍射现象

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解析 由题图可以看出，孔 AB 尺寸与波长相差不大，因只有 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，故选项 A、C 正确；由 λ v = f 知，v 不变，f 增大，只能使 λ 减小，故选项 D 错；既然衍 射是指“波绕过障碍物而传播的现

象”,那么经过孔后的波长 自然不变，故选项 B 正确.答案 D

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