1、考点一考点二考点三第2讲 机械波考点一考点二考点三考纲解读(1)知道机械波的特点和分类。(2)能从波的图象中求出振幅、波长。(3)结合vf分析解决简单的波的传播问题。(4)理解波的干涉、衍射现象和多普勒效应，知道波的干涉和发生明显衍射的条件。考点一考点二考点三考点一 波的形成和传播 波的图象知 识 梳 理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。考点一考点二考点三2传播特点(1)机械波传播的只是振动的和，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波。(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与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，
2、通过的路程为，位移为。形式能量迁移波源4A零考点一考点二考点三3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的波，有(凸部)和(凹部)。(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在上的波，有和。4横波的图象(1)坐标轴：横轴表示各质点的，纵轴表示该时刻各质点的。(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开的位移。垂直波峰波谷同一直线密部疏部平衡位置位移平衡位置考点一考点二考点三(3)图象：考点一考点二考点三规 律 方 法1波的图象与振动图象的区别振动图象波的图象物理意义表示某质点在不同时刻的位移表示某时刻不同质点的位移研究对象一个振动质点所有质点研究内容某质点位移随时间变化的规
3、律某时刻所有质点的空间分布规律考点一考点二考点三图象图象变化随时间延伸随时间推移横坐标时间轴，对应周期T空间轴，对应波长考点一考点二考点三2波动图象的信息(如图所示)(1)直接读取振幅A和波长，以及该时刻各质点的位移。(2)确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小。(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。考点一考点二考点三2波的传播方向与质点振动方向的互判方法内容图象“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
4、应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向考点一考点二考点三3求解波动图象与振动图象综合类问题可采用“一分、一看、二找”的方法考点一考点二考点三题 组 训 练 1(基础考点波的形成与传播特点)(多选)下列关于机械波的说法中，正确的是()A各质点都在各自的平衡位置附近振动B相邻质点间必有相互作用力C前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D各质点随波的传播而迁移考点一考点二考点三解析 振源依靠介质中各相邻质点间的相互作用力使周围的质点依次振动起来，且后一质点的振动必定落后于前一质点，选项B、C正确；质点只在它们各自的平衡位置附近做受迫振动，它们振动的频率均与波源
5、的振动频率相同，选项A正确。答案 ABC考点一考点二考点三2(基础考点波动与振动的区别与联系)(多选)下列有关机械振动和机械波的说法中正确的是()A某物体做机械振动，它周围的介质中就一定产生机械波B波源停止振动后，已形成的机械波仍能在介质中继续传播C机械波传播的只是机械振动的形式和能量，参与波动的质点并不随波迁移D振动是变速的，波动是匀速的考点一考点二考点三解析 机械振动在介质中的传播形成机械波，选项A正确；由于机械波已在介质中形成，当波源停止振动，已振动的质点又形成新的波源，使机械波仍在介质中传播，选项B正确；由机械波的传播特点可知，选项C正确；波只有在同种均匀介质中才会匀速传播，选项D错误
6、。答案 ABC考点一考点二考点三3(高考热点波的图象信息)(多选)关于如图所示的波形图，下列说法中正确的是()A此列波的振幅是 0.1 mBx15 cm 处质点的位移是 0.1 mC若质点 A 的速度沿 y 轴正方向，则质点 B 的速度亦沿 y 轴正方向D质点 A 的加速度为沿 y 轴负方向，而 B、C 的加速度沿 y轴正方向考点一考点二考点三解析 从波动图象上可以直接读出振幅、各质点离开平衡位置的位移，A正确，B错；各质点加速度的方向总是指向平衡位置，D正确；由于A、B两质点在此时刻都在同一“坡”上，根据“上、下坡”法可以判断C正确。答案 ACD考点一考点二考点三4(高考热点波的传播方向与质
7、点振动方向的互判)如图所示是一列简谐波在某时刻的波形图，波沿x轴的负方向传播，就图中标明的质点而言，速度为正、加速度为负的质点是()AP BQ CR DS考点一考点二考点三解析 因波沿x轴的负方向传播，质点R、S处在下坡段，由“上下坡”法得，质点R、S的振动方向都向上，即质点R、S的速度方向与y轴正方向一致，所以它们的速度都为正。而质点R的加速度方向向上，与y轴正方向一致，加速度为正；质点S的加速度方向向下，与y轴正方向相反，加速度为负。同理可以判断质点P和Q的振动方向都向下，速度都为负。故选项D正确。答案 D考点一考点二考点三考点二 波长、频率和波速知 识 梳 理1波长：在波动中，振动相位总
8、是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，由本身的性质决定。3频率 f：由波源决定，等于波源的。4波长、波速和频率的关系：(1)vf；(2)vT。相同介质振动频率考点一考点二考点三规 律 方 法1周期和频率：只取决于波源，波的周期和频率就是指波源的周期和频率，与 v、无任何关系。2速度 v：决定于介质的物理性质，同一种均匀介质，物理性质相同，波在其中传播的速度恒定。3波长：对于一列波，其波长、波速、周期的关系不会变化，始终是 vTf，既然 v、T 都由相关因素决定，所以这些因素同时又共同决定了波长，即波长 由波源和介质共同决定。考点一考点二考点三4造成波动问题多解的主要因素有
9、(1)周期性时间周期性：时间间隔 t 与周期 T 的关系不明确。空间周期性：波传播距离 x 与波长 的关系不明确。(2)双向性传播方向双向性：波的传播方向不确定。振动方向双向性：质点振动方向不确定。考点一考点二考点三5求解波的多解问题“三步走”考点一考点二考点三题 组 训 练1(基础考点对波长的理解)(多选)关于波长，下列说法中正确的是()A在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播的距离是一个波长B两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离是一个波长C在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长D在纵波中，两个密部或两个疏部之间的距离等于波长考点一考点二考点三解析
10、 根据波动中时间与空间的对应性，时间是周期的多少倍，波在介质中传播的距离就是波长的多少倍，选项A正确；根据波长的定义，可知选项B、C正确，D错误。答案 ABC考点一考点二考点三2(基础考点对波速的理解)关于波速，下列说法正确的是()A反映了质点振动的快慢B反映了振动在介质中传播的快慢C波速由介质和波源共同决定D波速与波源的频率成正比解析 波速反映的是振动在介质中传播的快慢程度，它与质点的振动快慢无关，因此选项A错误，B正确；波速只由介质决定，而与频率和波长无直接关系，选项C、D错误。答案 B考点一考点二考点三3(高考热点波长、频率和波速的关系)(2016杭州市调研)一列简谐横波在某时刻的波形图
11、如图所示，已知图中质点 b 的起振时刻比质点 a 延迟了 0.5 s，b 和 c 之间的距离是 5 m，以下说法正确的是()A此列波的波长为 2.5 mB此列波的频率为 2 HzC此列波的波速为 2.5 m/sD此列波的传播方向为沿 x轴正方向传播考点一考点二考点三解析 相邻两个波峰或者波谷之间的距离就是一个波长，b 和 c之间的距离就是一个波长即 5 m，A 项错；而 a 和 b 之间的距离为半个波长，波从 a 传到 b 所用时间为半个周期即 0.5 s，所以周期为 1 s，频率 f1 Hz，B 项错；波速 vT5 m/s，C 项错；质点 b 的起振时刻比质点 a 延迟，说明波是从 a 向
12、b 传播即沿 x 轴正向，D 项对。答案 D考点一考点二考点三4(高考热点波的多解问题)一列横波在t0时刻的波形如图中实线所示，在t1 s时的波形如图中虚线所示。由此可以判定此波的()A波长一定是4 cmB周期一定是4 sC振幅一定是2 cmD传播速度一定是1 cm/s考点一考点二考点三解析 解波的图象的题目，一般可分为两类：一类是读图，可以直接从图上读出振幅和波长，此题便可读出波长是 4 cm，振幅是2 cm，故选项 A、C 正确；另一类是根据图象给定的条件，去计算波速、周期，判定波传播的方向，判定某一质点的运动情况及判定某一时刻的波形图。由题可知 nT14t1 s(n0,1,2,3，)，周
13、期有不确定解，因此选项 B 错误；同理传播速度 vT也不确定，选项 D 错误。答案 AC考点一考点二考点三考点三 波的干涉和衍射现象 多普勒效应 惠更斯原理知 识 梳 理1波的干涉和衍射波的干涉波的衍射条件两列波的频率必须.明显条件：障碍物或孔的比波长小或相差不多现象形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的.波能够或孔继续向前传播相同尺寸干涉图样绕过障碍物考点一考点二考点三2干涉图样及其特点(1)干涉图样：如图所示考点一考点二考点三(2)特点加强区和减弱区的位置固定不变。加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)加强区与减弱区互相间隔(3)振动加强点和减弱点加强点：振动的振幅等于两
14、列波振幅之和，AA1A2。减弱点：振动的振幅等于两列波振幅之差，A|A1A2|。考点一考点二考点三3多普勒效应(1)条件：声源和观察者之间有。(2)现象：观察者感到发生变化。(3)实质：声源频率，观察者接收到的频率。4惠更斯原理(1)内容：介质中任一波面上的各点，都可以看作发射子波的，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的就是新的波面。(2)应用：如果知道某时刻一列波的某个的位置，还知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个的位置，从而确定波的传播方向。相对运动频率不变变化波源包络面波面波面考点一考点二考点三规 律 方 法1加强点和减弱点的判断现象判断法：若某点总是波峰与波峰或波谷与波谷相遇，
15、该点为加强点；若总是波峰与波谷相遇，则为减弱点。2波的干涉的两点提醒：(1)干涉时，振动加强区域或振动减弱区域的空间位置是不变的，并非随时间变化。(2)干涉时，加强的点只是振幅大了，并非任一时刻的位移都大；减弱的点只是振幅小了，也并非任一时刻的位移都最小。考点一考点二考点三3波的衍射的三点注意：(1)并非只有缝、孔或障碍物很小时才会发生明显的衍射现象，明显衍射的条件是缝、孔或障碍物与波长相比很小，而不是要求缝、孔或障碍物一定要小。(2)任何波都能发生衍射现象，衍射不需要条件。(3)发生明显的衍射现象需要一定的条件。考点一考点二考点三题 组 训 练 1(基础考点对衍射现象的理解)(多选)以下说法
16、中正确的是()A波的衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象B要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长C波长越长的波，越容易发生明显的衍射D只有波才有衍射现象考点一考点二考点三解析 衍射是波特有的现象，即任何波都会发生衍射现象，只不过存在明显与不明显的差别而已，只有当障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长小时，才会观察到明显的衍射现象。选项C、D正确。答案 CD考点一考点二考点三2(基础考点对干涉现象的理解)(多选)如图中S1、S2是两个相干波源，由它们发出的波相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列对a、b、c三点振动情况的判断中，正确的是()考点一考点二考点
17、三Ab处的振动永远互相减弱Ba处永远是波峰与波峰相遇Cb处在该时刻是波谷与波谷相遇Dc处的振动永远互相减弱解析 b处此刻是波谷和波谷相遇，位移为负的最大值，振动也是加强的，A错，C正确；a处此刻是波峰与波峰相遇，过半个周期后变成波谷与波谷相遇，始终是振动加强的点，并非永远是波峰与波峰相遇的点，B错；c处此刻是波峰、波谷相遇，过半个周期后仍是波峰、波谷相遇，振动永远互相减弱，D正确。答案 CD考点一考点二考点三3(基础考点对多普勒效应的理解)(多选)下面说法中正确的是()A发生多普勒效应时，波源的频率变化了B发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化C多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动
18、时产生的D多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的解析 当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应，故选项C正确；发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化，而波源的频率并没有改变，故选项A错误，B正确；此现象是奥地利物理学家多普勒首先发现的，故选项D正确。答案 BCD考点一考点二考点三4(基础考点对惠更斯原理的理解)(多选)关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是()A同一波面上的各质点振动情况完全相同B同一波面上的各质点振动情况可能不相同C球面波的波面是以波源为中心的一个个球面D无论怎样的波，波线始终和波面垂直解析 按照惠更斯原理：波面是由任意时刻振动情况完全相同的点构成的面，故A对，B错；由波面和波线的概念，不难判定C、D正确。答案 ACD考点一考点二考点三5(高考热点波的衍射现象和干涉现象的比较)(2016绍兴市调研)利用发波水槽得到的水面波形如图甲、乙所示，则()考点一考点二考点三A图甲、乙均显示了波的干涉现象B图甲、乙均显示了波的衍射现象C图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象D图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象解析 本题考查了波的衍射和干涉现象，由图容易看出甲是小孔衍射，图乙是干涉，D选项正确。答案 D
