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2022年高考物理一轮复习(人教2) 第15章 第2讲 机械波.docx


高中 高三 下学期 物理 人教版

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2022年高考物理一轮复习(人教2) 第15章 第2讲 机械波.docx
文档介绍:
第2讲 机械波
目标要求 1.知道机械波的分类及特点.2.掌握波速、波长和频率的关系,会分析波的图象.3.知道波的干涉、衍射和多普勒效应,掌握干涉、衍射的条件.
考点一 机械波与波的图象
基础回扣
1.机械波
(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波传到任意一点,该点的起振方向都和波源的起振方向相同.
③介质中每个质点都做受迫振动,因此,任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同.
④波源经过一个周期T完成一次全振动,波恰好向前传播一个波长的距离,v==λf.
2.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.
(3)图象(如图1)
图1
3.波长、波速、频率及其关系
(1)波长λ:在波的传播方向上,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:v==λf.
技巧点拨
1.波的周期性
(1)质点振动nT(n=0,1,2,3,…)时,波形不变.
(2)在波的传播方向上,当两质点平衡位置间的距离为nλ(n=1,2,3,…)时,它们的振动步调总相同;当两质点平衡位置间的距离为(2n+1)(n=0,1,2,3,…)时,它们的振动步调总相反.
2.波的传播方向与质点振动方向的互判
“上下坡”法
沿波的传播方向,“上坡”时质点向下振动,“下坡”时质点向上振动
“同侧”法
波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧
“微平移”法
将波形沿传播方向进行微小的平移,再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向
     波的形成与传播
例1 (八省联考·广东·16(1))一列简谐波沿AB方向传播,A、B两点相距20 m.A每分钟上下振动15次,这列波的周期是________ s;当A点位于波峰时,B点刚好位于波谷,此时A、B间有两个波峰,这列波的传播速率是________ m/s.
答案 4 2
解析 A每分钟上下振动15次,这列波的周期是
T= s=4 s
当A点位于波峰时,B点刚好位于波谷,此时A、B间有两个波峰,说明A、B之间的距离
L=λ
解得λ=8 m
这列波的传播速率是v==2 m/s.
     波的图象
例2 (多选)(2020·黑龙江哈尔滨市第六中学高三上学期期末)一列简谐横波沿x轴正方向传播,波源位于x=0位置,t=0时刻波源开始沿y轴振动,经过0.15 s时波形如图2所示.下列说法正确的是(  )
图2
A.该波的波长为50 cm
B.该波的传播速度为 m/s
C.此后1 s内,x=20 cm处的质点通过的路程为1.2 m
D.此后再经过0.125 s,x=60 cm处的质点第一次出现在波谷位置
答案 BCD
解析 由题图可知λ=0.4 m,可得λ= m,选项A错误;由题意可知T=0.15 s,可得T=0.2 s,则波速v== m/s,选项B正确;此后1 s=5T内,x=20 cm处的质点通过的路程为5×4A=20×6 cm=1.2 m,选项C正确;当此时刻平衡位置在x= cm处的波谷传到x=60 cm位置时,x=60 cm处的质点第一次出现在波谷位置,所用时间t== s=0.125 s,选项D正确.
1.(波的形成和传播)(多选)某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s.下列说法正确的是(  )
A.该水面波的频率为6 Hz
B.该水面波的波长为3 m
C.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去
D.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
答案 BD
解析 从第1个波峰到第10个波峰经历了9个波形,时间间隔为15 s,所以其振动周期为T= s= s,频率为f==0.6 Hz,A错误;波长λ=vT=1.8× m=3 m,B正确;波传播过程中,传播的是振动形式,能量可以传递出去,但质点并不随波迁移,C错误,D正确.
2.(基本物理量计算)(八省联考·重庆·16(1))如图3所示,a、b、c、d是一简谐横波上的质点,某时刻a、d位于平衡位置且相距为9 m,c在波谷
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