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第2讲
机 械 波 ;【知识梳理】
知识点1 机械波、横波和纵波
1.机械波的形成和传播:
(1)机械波的产生条件:
①要有做机械振动的物体作为波源;
②要有_______________________,如空气、水、绳子
等。;(2)机械波的传播特点: ;观察如图机械横波的形成过程,可知机械波的传播有如
下特点:
①传播的是_________、能量和_____。
②介质中各质点只在自己的平衡位置附近振动,并不
_________。
③“前带后,后跟前,运动状态向后传”。各介质质点
都做_____振动,各质点振动的频率、振幅、起振方向
等都与_____相同。 ;2.机械波的分类: ;3.波速、波长和频率(周期)的关系:
(1)波长λ:在波动中_________总是相同的两个_____
质点间的距离。
(2)频率f:在波动中,介质中各质点的振动频率都是相
同的,都等于_______________。;(3)波速v、波长λ和频率f、周期T的关系:
公式: ____。机械波的波速大小由___________
_____决定,与机械波的频率无关。 ;知识点2 横波的图象
1.坐标轴:横轴表示各质点的_________,纵轴表示该时
刻各质点的位移。如图。 ;2.物理意义:表示在波的传播方向上,某时刻各质点离
开_________的位移。
3.图象的应用: ;根据图可知横波图象有如下应用:
(1)直接读取______和_______,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_____,并能比较
大小。
(3)结合波的传播方向可确定各质点的_________或由
各质点的振动方向确定波的_________。 ;知识点3 波的特有现象
1.波的叠加:
观察两列波的叠加过程可知:几列波相遇
时,每列波都能够保持各自的状态继续传
播而不_________,只是在重叠的区域里,
质点同时参与这几列波引起的振动,质点
的位移等于这几列波单独传播时引起的_____________。 ;2.波的干涉和衍射: ;知识点4 多普勒效应
1.定义:由于波源和观察者之间有_________,使观察者
感受到波的频率_________的现象。
2.实质:声源频率_____,观察者接收到的频率_______
___。 ;3.规律:
(1)波源与观察者如果相互靠近,观察者接收到的
_________;
(2)波源与观察者如果相互远离,观察者接收到的
_________;
(3)波源和观察者如果相对静止,观察者接收到的
频率_____波源的频率。 ;【易错辨析】
(1)在机械波的传播中,各质点随???的传播而迁移。
( )
(2)机械波的频率等于振源的振动频率。 ( )
(3)机械波的传播速度与振源的振动速度相等。( )
(4)质点振动的方向总是垂直于波传播的方向。( );(5)在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播一个波长的距离。 ( )
(6)机械波在介质中传播的速度由介质本身决定。
( )
(7)部队过桥不能齐步走而要便步走,是为了避免桥梁发生共振现象。 ( );(8)火车鸣笛减速向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低。 ( ) ;提示:(1)×。机械波的传播是振源带动周围介质做受迫振动形成的,介质也是在自己的平衡位置附近振动,不会“随波逐流”。
(2)√。机械波的频率是振源的振动频率。
(3)×。机械波的传播速度与振源的振动速度无关,一般振动速度是变速,传播速度是匀速。;(4)×。波分横波与纵波,纵波的质点振动方向与波的
传播方向在同一条直线上。
(5)√。由 可知,沿波的传播方向,振动在介质中
传播一个波长的距离。
(6)√。机械波的传播速度由介质本身决定。
(7)√。部队过桥不能齐步走而要便步走,防止策动频
率与固有频率相同,出现共振现象。;(8)×。火车鸣笛减速向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高,是声波的多普勒效应。 ;考点1 波的形成与传播
【核心要素精讲】
波的传播过程中的特点:
(1)振源经过一个周期T完成一次全振动,波恰好向前传
播一个波长的距离,所以有v= =λf。
(2)质点振动nT(波传播nλ)时,波形不变。;(3)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。
(4)波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方
向,各质点的起振方向与波源的起振方向相同。 ;【高考命题探究】
【典例1】(多选)(2016·全国卷Ⅲ)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20
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