物理第十章 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 第2講 機(jī)械波

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1、第2講機(jī)械波第十章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波考試標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)內(nèi)容必考要求 加試要求說明波的形成和傳播b1.不要求研究縱波的形成過程.2.不要求掌握振動(dòng)圖象與波的圖象之間的相互轉(zhuǎn)換.3.不要求定量計(jì)算有關(guān)波的干涉問題.4.不要求推導(dǎo)接收頻率與波源頻率的關(guān)系式.5.不要求用惠更斯原理證明波的反射定律和波的折射定律.波的圖象b波長(zhǎng)、頻率和波速c波的衍射和干涉b多普勒效應(yīng)b惠更斯原理b內(nèi)容索引過好雙基關(guān)回扣基礎(chǔ)知識(shí) 訓(xùn)練基礎(chǔ)題目研透命題點(diǎn)細(xì)研考綱和真題 分析突破命題點(diǎn)課時(shí)作業(yè)限時(shí)訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度過好雙基關(guān)一、波的形成和傳播一、波的形成和傳播1.產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件(1)有.(2)有，如空氣、水、繩子等.2.傳播特點(diǎn)傳

2、播特點(diǎn)(1)傳播、能量和信息.(2)質(zhì)點(diǎn)不.(3)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率、振幅、起振方向等都與相同.(4)一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，通過的路程為，位移為0.波源介質(zhì)隨波遷移振動(dòng)形式波源4A自測(cè)自測(cè)1(多選)下列有關(guān)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的說法中正確的是A.某物體做機(jī)械振動(dòng)，它周圍的介質(zhì)中就一定產(chǎn)生機(jī)械波B.波源停止振動(dòng)后，已形成的機(jī)械波仍能在介質(zhì)中繼續(xù)傳播C.機(jī)械波傳播的只是機(jī)械振動(dòng)的形式和能量，參與波動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移D.振動(dòng)是變速的，波動(dòng)是勻速的答案二、波的圖象二、波的圖象1.波的圖象波的圖象波的圖象反映了在介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移情況，圖象的橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱軸表示該時(shí)

3、刻的位移，如圖1所示.某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)圖12.圖象的應(yīng)用圖象的應(yīng)用(1)直接讀取振幅A和，以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移.(2)確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的，并能比較其大小.(3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的.波長(zhǎng)方向傳播方向三、波長(zhǎng)、頻率和波速三、波長(zhǎng)、頻率和波速1.波長(zhǎng)：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離.2.頻率f：在波動(dòng)中，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率都是相同的，都等于的振動(dòng)頻率.3.波速v、波長(zhǎng)和頻率f、周期T的關(guān)系(1)公式：vf.(2)機(jī)械波的速度大小由決定，與機(jī)械波的頻率無關(guān).相同波源介質(zhì)自測(cè)自測(cè)2(多選)關(guān)于公式vf的理解，正確的是A.vf適用于一切

4、波B.由vf知，f增大，則波速v也增大C.v、f三個(gè)量中，對(duì)同一列波來說，在不同介質(zhì)中傳播時(shí)保持不變的只有fD.由vf知，波長(zhǎng)是4m的聲音為波長(zhǎng)是2m的聲音傳播速度的2倍答案四、波的干涉和衍射多普勒效應(yīng)四、波的干涉和衍射多普勒效應(yīng)1.波的干涉和衍射波的干涉和衍射波的干涉波的衍射條件兩列波的頻率必須_明顯條件：障礙物或孔的_比波長(zhǎng)小或相差不多現(xiàn)象形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互隔開的穩(wěn)定的_波能夠繞過_或孔繼續(xù)傳播尺寸相同干涉圖樣障礙物2.多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)(1)條件：聲源和觀察者之間有_.(2)現(xiàn)象：觀察者感到_發(fā)生變化.(3)實(shí)質(zhì)：聲源頻率_，觀察者接收到的頻率_.相對(duì)運(yùn)動(dòng)頻率不變變化自測(cè)自測(cè)3(多

5、選)以下關(guān)于波的衍射的說法，正確的是A.波遇到障礙物時(shí)，一定會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B.當(dāng)障礙物的尺寸比波長(zhǎng)大得多時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C.當(dāng)孔的大小比波長(zhǎng)小時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D.通常講話產(chǎn)生的聲波，經(jīng)過尺寸為1m左右的障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案研透命題點(diǎn)命題點(diǎn)一機(jī)械波的傳播和圖象1.波的圖象特點(diǎn)(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)nT(波傳播n)時(shí)，波形不變.(2)在波的傳播方向上，當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為n(n1,2,3)時(shí)，它們的振動(dòng)步調(diào)總相同；當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為(2n1)(n0,1,2,3)時(shí)，它們的振動(dòng)步調(diào)總相反.(3)波源質(zhì)點(diǎn)的起振方向決定了它后面的質(zhì)點(diǎn)的起振方向，各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與

6、波源的起振方向相同.2.判斷波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的三種常見方法(1)上下坡法：沿波的傳播方向，上坡時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，下坡時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，如圖2甲所示.圖2(2)同側(cè)法：波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)，如圖乙所示.(3)微平移法：將波形圖沿傳播方向平移x(x )，再由x軸上某一位置的兩波形曲線上的點(diǎn)來判定，如圖3所示.圖3例例1(多選)(2017浙江4月選考15)一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，當(dāng)波傳到x2.0m處的P點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，該時(shí)刻波形如圖4所示.t0.9s時(shí)觀測(cè)到質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰位置.下列說法正確的是A.波速為0.5m/sB.經(jīng)1.4s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為70cmC.

7、t1.6s時(shí)，x4.5m處的質(zhì)點(diǎn)Q第三次到達(dá)波谷D.與該波發(fā)生干涉的另一列簡(jiǎn)諧橫波的頻率一定為2.5Hz圖4答案解析解析解析根據(jù)同側(cè)法可知，起振方向?yàn)樨Q直向上.P點(diǎn)第三次到達(dá)波峰即(2)T0.9s，T0.4s，所以波速v5m/s，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤.1.4s3.5T，每個(gè)周期路程為20cm，所以B正確.經(jīng)過ts0.5s，波傳到Q點(diǎn)，再經(jīng)過2.75T即1.1s后Q第三次到達(dá)波谷，選項(xiàng)C正確.要發(fā)生干涉現(xiàn)象，另外一列波的頻率一定與該波相同，即2.5Hz，選項(xiàng)D正確.答案變式變式1(多選)(2017浙江名校協(xié)作體模擬)如圖5所示是某繩波形成過程的示意圖，1、2、3、4為繩上的一系列等間距的質(zhì)點(diǎn)，繩處于水

8、平方向.質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2、3、4各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端.t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)1開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)5開始運(yùn)動(dòng).下列判斷正確的是A.質(zhì)點(diǎn)5開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向向上B.t時(shí)質(zhì)點(diǎn)6的加速度方向向上C.t時(shí)質(zhì)點(diǎn)10的運(yùn)動(dòng)方向向下D.tT時(shí)質(zhì)點(diǎn)17開始運(yùn)動(dòng)圖5解析解析解析經(jīng)過T時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1從平衡位置運(yùn)動(dòng)到波峰，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)5剛開始振動(dòng)，由于后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)1開始時(shí)豎直向上振動(dòng)，故質(zhì)點(diǎn)5開始振動(dòng)時(shí)也是豎直向上振動(dòng)，故A正確；經(jīng)過t質(zhì)點(diǎn)1回到平衡位置，質(zhì)點(diǎn)9開始向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)6在平衡位置上方，所以加速度的方向向下，故B錯(cuò)誤；t時(shí)質(zhì)

9、點(diǎn)1振動(dòng)到負(fù)的最大位移處，質(zhì)點(diǎn)13開始振動(dòng)，513之間的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置上方，913之間的質(zhì)點(diǎn)處于“下坡路”上，振動(dòng)方向都向上，故C錯(cuò)誤；tT時(shí)質(zhì)點(diǎn)17開始運(yùn)動(dòng)，故D正確.答案變式變式2(多選)(2017溫州市十校高三期末)在O點(diǎn)有一波源，t0時(shí)刻開始向上振動(dòng)，形成向右傳播的一列橫波，t14s時(shí)，距離O點(diǎn)為3m的A點(diǎn)第一次達(dá)到波峰；t27s時(shí)，距離O點(diǎn)為4m的B點(diǎn)第一次達(dá)到波谷，則以下說法正確的是A.該橫波的波長(zhǎng)為4mB.該橫波的周期為2sC.該橫波的波速為1m/sD.距離O點(diǎn)6m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)刻為6s末解析解析解析設(shè)波從O點(diǎn)傳到A點(diǎn)的時(shí)間為t，由于波是勻速傳播的，則波從O點(diǎn)傳到B

10、點(diǎn)的時(shí)間為t，A、B兩點(diǎn)起振的方向均向上，由題意知t1tT4s聯(lián)立解得，T4s，t3s波長(zhǎng)vT4m.故B錯(cuò)誤，A、C正確.距離O點(diǎn)6m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)刻為6s末，D正確.答案變式變式3(多選)(2017紹興市選考模擬)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t0時(shí)刻的波形如圖6所示.已知波的傳播速度為1m/s，下列說法正確的是A.此時(shí)P質(zhì)點(diǎn)正向y軸正方向運(yùn)動(dòng)B.經(jīng)過0.1s，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移可能相同C.經(jīng)過0.2s，Q質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為30cmD.經(jīng)過0.4s，P質(zhì)點(diǎn)向x軸正方向移動(dòng)了40cm解析圖6解析解析波沿x軸正方向傳播，由題圖波形圖可知，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向

11、運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.1s它們的位移方向不同，位移不同，故A正確，B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)的振幅為15cm，波長(zhǎng)40cm0.4m，則波的周期：Ts0.4s，經(jīng)過t0.2sT，質(zhì)點(diǎn)的路程為：152cm30cm，故C正確；在波的傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)并不隨波的傳播方向遷移，因此，經(jīng)過0.4s，P質(zhì)點(diǎn)向x軸正方向移動(dòng)的距離為0，故D錯(cuò)誤.命題點(diǎn)二振動(dòng)圖象和波的圖象1.兩種圖象的比較圖象類型振動(dòng)圖象波的圖象研究對(duì)象一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向上所有質(zhì)點(diǎn)研究?jī)?nèi)容一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律圖象物理意義表示某質(zhì)點(diǎn)各個(gè)時(shí)刻的位移表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移圖象信息(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期(2)質(zhì)點(diǎn)振幅(

12、3)各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移(4)各時(shí)刻速度、加速度方向(1)波長(zhǎng)、振幅(2)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移(3)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加速度方向(4)傳播方向、振動(dòng)方向的互判2.“一分、一看、二找”巧解波的圖象與振動(dòng)圖象綜合類問題(1)分清振動(dòng)圖象與波的圖象.只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波的圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖象.(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位.尤其要注意單位前的數(shù)量級(jí).(3)找準(zhǔn)波的圖象對(duì)應(yīng)的時(shí)刻.(4)找準(zhǔn)振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn).答案例例2(多選)如圖7甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則A.t0.15s時(shí)，

13、質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大B.t0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向C.從t0.10s到t0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6mD.從t0.10s到t0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cm圖7解析解析解析由題圖乙看出，t0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q位于負(fù)方向的最大位移處，而簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度大小與位移大小成正比，方向與位移方向相反，所以加速度為正向最大值，A項(xiàng)正確；由題圖乙看出，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T0.20s，t0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的速度方向沿y軸負(fù)方向，由題圖甲可以看出，波的傳播方向應(yīng)該沿x軸負(fù)方向，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因題圖甲是t0.10s時(shí)的波形，所以t0.15s時(shí)，經(jīng)歷了0.05s的時(shí)間，題圖甲的波形向

14、x軸負(fù)方向平移了2m的距離，如圖所示，因波向x軸負(fù)方向傳播，則此時(shí)P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，B項(xiàng)正確；由題圖甲可以看出，由于t0.10s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P不處于平衡位置或最大位移處，故從t0.10s到t0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程不為30cm，D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案變式變式4(多選)一列橫波某時(shí)刻的波形如圖8甲所示，圖乙表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖象，下列說法正確的是A.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為L(zhǎng)點(diǎn)的振動(dòng)圖象B.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為M點(diǎn)的振動(dòng)圖象C.若波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙為L(zhǎng)點(diǎn)的振動(dòng)圖象D.若波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙為N點(diǎn)的振動(dòng)圖象圖8答案變式變式5(多選)如圖9甲所示是一列沿x軸正

15、方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，P是離原點(diǎn)x12m的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，Q是離原點(diǎn)x24m的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)離原點(diǎn)x36m的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)剛要開始振動(dòng).圖乙是該簡(jiǎn)諧波傳播方向上的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象(計(jì)時(shí)起點(diǎn)相同).由此可知A.這列波的周期T3sB.這列波的傳播速度v2m/sC.這列波的波源起振方向?yàn)橄蛏螪.圖乙可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象圖9答案變式變式6(多選)(2017溫州市九校高三上學(xué)期期末)一列簡(jiǎn)諧橫波，在t0.6s時(shí)刻波的圖象如圖10甲所示，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，則以下說法正確的是A.這列波沿x軸正方向傳播B.從t0.6s開始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q晚0.4s回到平衡位置C.從t0.6

16、s開始，緊接著的t0.6s時(shí)間內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)通過的路程是10mD.若傳播過程中遇到一個(gè)尺寸為10m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象解析圖10解析解析由題圖乙讀出t0.6s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A的速度方向?yàn)檠貀軸負(fù)方向，由題圖甲判斷出波的傳播方向?yàn)檠豿軸正方向.故A正確；圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q早0.4s回到平衡位置，故B錯(cuò)誤；t0.6s0.5T，所以從t0.6s開始，緊接著的t0.6s時(shí)間內(nèi)，P質(zhì)點(diǎn)通過的路程是4m，不是10m，故C錯(cuò)誤.由于該波的波長(zhǎng)為20m，則若該波在傳播過程中遇到一個(gè)尺寸為10m的障礙物時(shí)，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D正確.命題點(diǎn)三波傳播的多解

17、問題1.波動(dòng)問題多解的主要因素(1)周期性時(shí)間周期性：時(shí)間間隔t與周期T的關(guān)系不明確.空間周期性：波傳播的距離x與波長(zhǎng)的關(guān)系不明確.(2)雙向性傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定.振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定.2.解決波的多解問題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法，即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系t或x，若此關(guān)系為時(shí)間，則tnTt(n0,1,2，)；若此關(guān)系為距離，則xnx(n0,1,2，).例例3(多選)如圖11所示，簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、Q是傳播方向上相距10m的兩質(zhì)點(diǎn)，波先傳到P，當(dāng)波傳到Q開始計(jì)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖17所示.則A.質(zhì)點(diǎn)Q開始振動(dòng)的方向沿y軸

18、正方向B.該波從P傳到Q的時(shí)間可能為7sC.該波的傳播速度可能為2m/sD.該波的波長(zhǎng)可能為6m答案解析圖11解析解析由題圖可知，質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向沿y軸正方向，選項(xiàng)A正確；簡(jiǎn)諧橫波的傳播方向從P到Q，由題圖可知，周期T6s，從P傳到Q的時(shí)間t(4nT)s(n0,1,2，)，即t4s,10s,16s，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由vm/s(n0,1,2，)，速度v可能為2.5 m/s，1m/s，0.625 m/s，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；同理，該波的波長(zhǎng)vT，波長(zhǎng)可能為15m,6m,3.75m，所以選項(xiàng)D正確.變式變式7(多選)(2017湖州市高三上學(xué)期期末)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，如圖12，軸上a、b兩質(zhì)點(diǎn)相距12

19、m，t0時(shí)a質(zhì)點(diǎn)位于波峰，b質(zhì)點(diǎn)位于波谷；t0.5s時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)位于波谷，b質(zhì)點(diǎn)位于波峰.下列判斷正確的是A.波一定沿x軸正方向傳播B.波長(zhǎng)可能是8mC.周期可能是0.2sD.波速一定是24m/s答案圖12解析解析解析由題意可知波的傳播方向是不確定的，故A錯(cuò)誤；變式變式8(多選)一列橫波沿直線傳播，在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn).在t時(shí)刻A、B兩點(diǎn)間形成如圖13甲所示波形，在(t3s)時(shí)刻A、B兩點(diǎn)間形成如圖乙所示波形，已知A、B兩點(diǎn)間距離a9m，則以下說法中正確的是A.若周期大于4s，波可能向右傳播B.若周期為4s，波一定向右傳播C.若波速為8.5m/s，波一定向左傳播D.該波波速可能的最小值為

20、0.5m/s解析答案圖13由于n是整數(shù)，當(dāng)n0，T14s時(shí)，波向右傳播，而波向右傳播的周期T14s.故A錯(cuò)誤，B正確.由題圖知波長(zhǎng)6m，若波速為8.5m/s，波傳播的距離為xvt8.53m25.5m4，根據(jù)波形的平移，波一定向左傳播.故C正確.波向左傳播且n0時(shí)，周期最大，為T212s，該波波速可能的最小值為vm/s0.5 m/s.故D正確.命題點(diǎn)四波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)1.加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷：疊加區(qū)域某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)的還是減弱的，取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差x.某點(diǎn)到兩波源的距離之差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即xn(n0,1,2，)，則振動(dòng)加強(qiáng)；距離之差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，即x(2n1)

21、(n0,1,2，)，則振動(dòng)減弱.2.波的干涉的兩點(diǎn)提醒：(1)干涉時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域或振動(dòng)減弱區(qū)域的空間位置是不變的，不隨時(shí)間變化.(2)干涉時(shí)，加強(qiáng)的點(diǎn)只是振幅大了，并非任一時(shí)刻的位移都大；減弱的點(diǎn)只是振幅小了，也并非任一時(shí)刻的位移都最小.3.波的衍射的三點(diǎn)注意：(1)并非只有縫、孔或障礙物很小時(shí)才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，明顯衍射的條件是縫、孔或障礙物的尺寸與波長(zhǎng)相比小或相差不多，而不是要求縫、孔或障礙物一定要小.(2)任何波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，衍射不需要條件.(3)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象需要一定的條件.答案例例4(多選)如圖14所示為兩列相干波某時(shí)刻的波峰和波谷位置，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，相鄰

22、實(shí)線與虛線間的距離為0.2m，波速為1m/s，在圖示范圍內(nèi)可以認(rèn)為這兩列波的振幅均為1cm，C點(diǎn)是B、D兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)，則A.圖示時(shí)刻A、B兩點(diǎn)的高度差為2cmB.圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)C.F點(diǎn)到兩波源的路程差為零D.經(jīng)0.1s，A點(diǎn)的位移為零解析圖14解析解析A、B兩點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，兩點(diǎn)振幅均為2cm，兩點(diǎn)高度差為4cm，故A錯(cuò)誤；C點(diǎn)為B、D兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)，所以C點(diǎn)處在平衡位置，又因D點(diǎn)離波源較近，所以C點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng)，B正確；F點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，它到兩波源的路程之差應(yīng)為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，故C錯(cuò)誤；答案變式變式9(多選)圖15中S為在水面上振動(dòng)的波源，M、N是水面上的兩塊擋板，其中

23、N板可以上下移動(dòng)，兩板中間有一狹縫，此時(shí)測(cè)得A處水面沒有振動(dòng)，為使A處水面也能發(fā)生振動(dòng)，可采用的方法是A.使波源的頻率增大B.使波源的頻率減小C.移動(dòng)N使狹縫的間距增大D.移動(dòng)N使狹縫的間距減小解析圖15解析解析使狹縫滿足明顯衍射的條件即可，或?qū)ⅹM縫間距變小，或?qū)⒉ㄩL(zhǎng)變大，B、D正確.答案變式變式10(多選)(2017湖州市期末考試)火車上有一個(gè)聲源發(fā)出頻率一定的樂音.當(dāng)火車靜止、觀察者也靜止時(shí)，觀察者聽到并記住了這個(gè)樂音的音調(diào).以下情況中，觀察者聽到這個(gè)樂音的音調(diào)比原來降低的是A.觀察者靜止，火車向他駛來B.觀察者靜止，火車離他駛?cè).火車靜止，觀察者乘汽車向著火車運(yùn)動(dòng)D.火車靜止，觀察者乘

24、汽車遠(yuǎn)離火車運(yùn)動(dòng)解析解析解析當(dāng)觀察者遠(yuǎn)離聲源時(shí)，觀察者聽到聲源發(fā)出的樂音的頻率變低，即音調(diào)變低，反之音調(diào)變高，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B、D正確.課時(shí)作業(yè)1.(多選)關(guān)于機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波說法正確的是A.機(jī)械波的頻率等于振源的振動(dòng)頻率B.機(jī)械波的傳播速度與振源的振動(dòng)速度相等C.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的方向D.在一個(gè)周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離答案解析12345678910111213141516解析解析機(jī)械波的頻率等于振源的振動(dòng)頻率，A正確；波的傳播速度與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度沒有直接關(guān)系，B錯(cuò)誤；只有橫波中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向才總是垂直于波傳播的方向，在縱波中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播

25、方向在同一條直線上，C錯(cuò)誤；機(jī)械波在傳播過程中，根據(jù)公式vT，在一個(gè)周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離，D正確.123456789101112131415162.(多選)以下說法中正確的是A.波的衍射現(xiàn)象必須具備一定的條件，否則不可能發(fā)生衍射現(xiàn)象B.要觀察到水波明顯的衍射現(xiàn)象，必須使狹縫的寬度遠(yuǎn)大于水波波長(zhǎng)C.波長(zhǎng)越長(zhǎng)的波，越容易發(fā)生明顯的衍射D.只有波才有衍射現(xiàn)象答案解析12345678910111213141516解析解析衍射是波特有的現(xiàn)象，即任何波都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，只不過存在明顯與不明顯的差別而已，只有當(dāng)障礙物或孔的尺寸跟波長(zhǎng)差不多或者比波長(zhǎng)小時(shí)，才會(huì)觀察到明顯的衍

26、射現(xiàn)象.選項(xiàng)C、D正確.3.(多選)兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇.下列說法正確的是A.波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1A2|B.波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為A1A2C.波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D.波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅答案12345678910111213141516解析解析解析波峰與波谷相遇時(shí)，振幅相消，故實(shí)際振幅為|A1A2|，故選項(xiàng)A正確；波峰與波峰相遇處，質(zhì)點(diǎn)的振幅最大，合振幅為A1A2，但此處質(zhì)點(diǎn)仍處于振動(dòng)狀態(tài)中，其位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；振動(dòng)減弱點(diǎn)

27、和加強(qiáng)點(diǎn)的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波峰與波峰相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱，加強(qiáng)點(diǎn)的振幅大于減弱點(diǎn)的振幅，故選項(xiàng)D正確.123456789101112131415164.(多選)下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法正確的是A.彩超測(cè)血流速度是利用超聲波的多普勒效應(yīng)B.交警經(jīng)常利用超聲波的多普勒效應(yīng)測(cè)量行進(jìn)中車輛的速度，來判斷車輛是否超速C.雷達(dá)定位是利用電磁波的多普勒效應(yīng)D.多普勒效應(yīng)是指波源與觀察者互相靠近或遠(yuǎn)離時(shí)，接收到波的頻率發(fā)生了變化的現(xiàn)象答案123456789101112131415165.(多選)某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘傳播，但

28、他并不向海灘靠近.該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為15s.下列說法正確的是A.水面波是一種機(jī)械波B.該水面波的頻率為6HzC.該水面波的波長(zhǎng)為3mD.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去答案解析12345678910111213141516解析解析水面波是機(jī)械振動(dòng)在水面上的傳播，是一種典型的機(jī)械波，A對(duì)；從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰中經(jīng)歷了9個(gè)波形，時(shí)間間隔為15s，所以其振動(dòng)周期為T，頻率為0.6Hz，B錯(cuò)；其波長(zhǎng)vT1.8m/ss3m，C對(duì)；波中的質(zhì)點(diǎn)都上下振動(dòng)，不隨波遷移，但是能量隨著波的向前傳播而傳遞出去，D錯(cuò).123456789101112

29、131415166.(多選)(2017嘉興市期末測(cè)試)周期為2.0s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，該波在某時(shí)刻的波動(dòng)圖象如圖1所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng).則該波A.波長(zhǎng)為2mB.波速v2m/sC.沿x軸負(fù)方向傳播D.質(zhì)點(diǎn)P在1s時(shí)間里沿波的傳播方向前進(jìn)2m答案解析12345678910111213141516圖112345678910111213141516解析解析由題圖可得，這列波的波長(zhǎng)為2m，波速v1m/s，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)P點(diǎn)此時(shí)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，可得這列波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)C正確；質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.7.(多選)(2017杭州四中開學(xué)考試)一簡(jiǎn)諧橫波以4m/s的波

30、速沿x軸正方向傳播.已知t0時(shí)的波形如圖2所示，則A.波的周期為1sB.x0處的質(zhì)點(diǎn)在t0時(shí)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C.x0處的質(zhì)點(diǎn)在t0.25s時(shí)速度為0D.x0處的質(zhì)點(diǎn)在t0.25s時(shí)速度值最大答案解析123456789101112131415圖216解析解析由波的圖象可知，波長(zhǎng)4m，周期T1s，A正確；因?yàn)椴ㄑ豿軸正方向傳播，前邊質(zhì)點(diǎn)要帶動(dòng)后邊質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)波峰左側(cè)的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，B正確；t0.25s為，故x0處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到平衡位置以下，速度既不最大也不為零，C、D錯(cuò)誤.123456789101112131415168.(多選)(2017嘉興一中期末)如圖3所示，S1、S2是弦線兩端的兩個(gè)波

31、源，它們的振動(dòng)周期都為T，振幅都為A，某時(shí)刻S1發(fā)出的波恰好傳到C，S2發(fā)出的波恰好傳到A，圖中只畫出了此時(shí)刻兩列波在AC部分的疊加波形，S1A間、S2C間波形沒有畫出，下列說法正確的是A.A、B、C三點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)B.A、C是振動(dòng)減弱點(diǎn)，B是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，振幅為2AC.再經(jīng)過，AC間的波形是一條直線D.再經(jīng)過，AC間的波形不是一條直線答案解析圖312345678910111213141516解析解析由題圖看出，兩列波同時(shí)開始傳播，由波形可知，S1開始振動(dòng)方向向下，S2開始振動(dòng)方向向上，所以題圖中A、B、C三點(diǎn)都是振動(dòng)減弱點(diǎn)，振幅都為零.故A正確，B錯(cuò)誤.畫出再經(jīng)過后，兩列波單獨(dú)傳播時(shí)的波形，如

32、圖所示，AC間合振動(dòng)的位移都是零，疊加后AC間的波形是一條直線.故C正確，D錯(cuò)誤.123456789101112131415169.(多選)(2017紹興一中期末)一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，在某一時(shí)刻波形圖如圖4所示，已知P點(diǎn)振動(dòng)周期為0.5s，由此可以判斷出A.此時(shí)P點(diǎn)加速度正在增大B.該波波速為8m/sC.離坐標(biāo)原點(diǎn)為11m的Q點(diǎn)先沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D.從此時(shí)刻算起，t1.125s時(shí)Q點(diǎn)第一次達(dá)到波峰答案123456789101112131415圖4解析16解析解析簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播， 則P點(diǎn)此時(shí)刻向平衡位置振動(dòng)，加速度正在減小.故A錯(cuò)誤.由題圖得，波長(zhǎng)4m，波速為vm/s8 m/s

33、.故B正確；根據(jù)波形的平移法判斷可知此刻E點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，則Q點(diǎn)開始振動(dòng)方向必定沿y軸負(fù)方向.故C正確；此時(shí)x0處是波峰，Q點(diǎn)第一次達(dá)到波峰需要ts1.375s，故D錯(cuò)誤.1234567891011121314151610.(多選)(2017金華市高三上學(xué)期期末)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t0時(shí)刻的波形如圖5所示，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A的平衡位置在距坐標(biāo)原點(diǎn)8cm處，質(zhì)點(diǎn)B的平衡位置在距坐標(biāo)原點(diǎn)16cm處，從該圖象對(duì)應(yīng)時(shí)刻算起，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，所需的最短時(shí)間為0.12s，則A.該簡(jiǎn)諧橫波的頻率為5HzB.從圖示時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)A比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置C.介質(zhì)中

34、平衡位置距坐標(biāo)原點(diǎn)20cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y10sin(10t)cmD.當(dāng)該波傳播中遇到寬度為20m障礙物時(shí)能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案123456789101112131415解析16圖5解析解析使A點(diǎn)與B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的最短時(shí)間，則應(yīng)是平衡位置為4cm的點(diǎn)的波形平移到A點(diǎn)，即相當(dāng)于波間傳播12cm，則波速vm/s1 m/s，由vf可知，f5Hz，故A正確；波沿x軸正方向傳播，則A點(diǎn)向下振動(dòng)，B點(diǎn)向上振動(dòng)，由題圖可知，B應(yīng)先回到平衡位置，故B錯(cuò)誤；由波形圖可知，波的振幅為10cm，20cm處的點(diǎn)，其振動(dòng)方程為：y10sin(10t)cm，故C正確；波的波長(zhǎng)為20cm，遠(yuǎn)小于障礙物的尺寸，故不

35、能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤.1234567891011121314151611.(多選)(2017稽陽(yáng)聯(lián)誼學(xué)校聯(lián)考)如圖6所示為沿x軸正方向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，其波速為200m/s，則下列說法正確的是A.從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為40cm，此時(shí)相對(duì)平衡位置的位移為零B.圖中質(zhì)點(diǎn)b的加速度在增大C.從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)b位于平衡位置上方，并向上做減速運(yùn)動(dòng)D.若要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，該波所遇到障礙物的尺寸一定小于4m答案解析12345678910111213141516圖6解析解析根據(jù)題意知，該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為4m，波速為200m/s，則周期為0.

36、02s，從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為40cm，此時(shí)相對(duì)平衡位置的位移為20cm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該波沿x軸正方向傳播，圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b正向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，加速度在增大，選項(xiàng)B正確；從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)b位于平衡位置上方，并向上做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；若要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，該波所遇到障礙物的尺寸應(yīng)與波長(zhǎng)差不多或比波長(zhǎng)小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.1234567891011121314151612.(多選)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波長(zhǎng)為，周期為T.t0時(shí)刻的波形如圖7甲所示，a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn).圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象.下列說法中正確的是A.t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的小B

37、.t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的小C.圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)D.圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)答案123456789101112131415圖71613.(多選)如圖8所示，圖甲為沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波動(dòng)圖象，圖乙是x2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，下列判斷正確的是A.該波的傳播速率為4m/sB.該波沿x軸正方向傳播C.經(jīng)過0.5s，質(zhì)點(diǎn)P沿波的傳播方向移動(dòng)2mD.若遇到3m的障礙物，該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案解析123456789101112131415圖816解析解析由題圖可知，該波的波長(zhǎng)4m，周期T1s，則v4m/s，該波的傳播速率為4 m/s，選項(xiàng)A正確；由題圖乙可知，t0時(shí)刻質(zhì)

38、點(diǎn)P經(jīng)平衡位置開始向下振動(dòng)，結(jié)合題圖甲可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)P只在平衡位置附近振動(dòng)，不沿波的傳播方向移動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于波長(zhǎng)略大于障礙物尺寸，該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)D正確.1234567891011121314151614.(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，圖9甲是波剛傳播到x5m處的M點(diǎn)時(shí)的波形圖，圖乙是質(zhì)點(diǎn)N(x3m)從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象，Q是位于x10m處的質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是A.這列波的波長(zhǎng)是5mB.M點(diǎn)以后的各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向都沿y軸正方向C.由甲圖對(duì)應(yīng)時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過6s，質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波谷D.這列波由M點(diǎn)傳播到Q點(diǎn)需要5s答案解

39、析12345678910111213141516圖91234567891011121314151615.(多選)(2017浙江名校協(xié)作體聯(lián)考)如圖10所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t0.2s時(shí)刻的波形圖.已知該波的波速是v0.8m/s，振幅A4cm.則下列說法正確的是A.這列波的傳播方向一定為x軸的負(fù)方向B.t0時(shí)刻x8cm處的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)C.經(jīng)過t1s，x2cm處的質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置D.t0.2s時(shí)刻x4cm處的質(zhì)點(diǎn)位移為cm圖10123456789101112131415解析答案16解析解析在0.2s內(nèi)波傳播的距離為s1vt10.16m16cm，因波長(zhǎng)

40、等于12cm，故16cm，可知這列波的傳播方向一定為x軸的負(fù)方向，選項(xiàng)A正確；由“同側(cè)法”可知，t0時(shí)刻x8cm處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；經(jīng)過t21s，波向左傳播s2vt20.8m，則由平移法可知，x2cm處的質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置，選項(xiàng)C正確；1234567891011121314151616.(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9m的a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖11所示，下列描述該波的圖象可能正確的是解析12345678910111213141516圖11答案解析解析由振動(dòng)圖象可知，在t0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a處在波峰位置，質(zhì)點(diǎn)b處在平衡位置且向下運(yùn)動(dòng).若簡(jiǎn)諧橫波沿直線由a向b傳播，有n9，解得波長(zhǎng)m(n0,1,2,3,4，)，其波長(zhǎng)可能值為12m，5.14m，選項(xiàng)C正確；若簡(jiǎn)諧橫波沿直線由b向a傳播，有n9，解得波長(zhǎng)m(n0,1,2,3,4，)，其波長(zhǎng)可能值為36m，7.2m，4m，選項(xiàng)A正確.12345678910111213141516