第31講 機械波 （課件）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）

教師：XXX2025年高考一輪復(fù)習(xí)講練測新教材新高考新教材新高考第31講

機械波

01考情分析目標導(dǎo)航02知識導(dǎo)圖思維引航03考點突破考法探究04真題練習(xí)命題洞見目錄contents01考情分析目標導(dǎo)航復(fù)習(xí)目標目標1.知道機械波的形成條件及特點。目標2.掌握波速、波長和頻率的關(guān)系，會分析波的圖像。目標3.知道波的干涉、衍射現(xiàn)象和多普勒效應(yīng)，掌握發(fā)生干涉和明顯衍射的條件。2024·浙江·高考物理試題2024·湖南·高考物理試題2024·江西·高考物理試題2024·廣東·高考物理試題2024·安徽·高考物理試題2024·江蘇·高考物理試題考情分析考情分析02知識導(dǎo)圖思維引航思維導(dǎo)航機械波描述應(yīng)用基本概念圖像2.意義：表示在波的傳播方向上，某時刻各質(zhì)點離開平衡位置的位移。1.波長λ：在波的傳播方向上，振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離。2.頻率

f：等于波源的振動頻率，由波源決定3.波速v：波在介質(zhì)中的傳播速度，由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，與波長和頻率無關(guān)。1.坐標軸：橫軸表示各質(zhì)點的平衡位置，縱軸表示該時刻各質(zhì)點的位移。振動圖像與波的圖像的綜合應(yīng)用波的多解(1)分清振動圖像與波的圖像。(2)看清橫、縱坐標的單位。(3)找準波的圖像對應(yīng)的時刻，找準振動圖像對應(yīng)的質(zhì)點。(1)周期性①時間周期性：時間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確。②空間周期性：波傳播距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確。(2)雙向性①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。②振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定。03考點探究考法突破機械波的形成波的圖像考點1振動圖像與波的圖像的綜合應(yīng)用考點2波的多解問題考點3考航導(dǎo)點考點4波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)考點一教材原型實驗知識點1

機械波機械波的形成條件①有發(fā)生機械振動的______。②有傳播______，如空氣、水等。傳播特點①機械波傳播的只是振動的______和______，質(zhì)點只在各自的平衡位置附近做簡諧運動，并不隨波______。②波傳到任意一點，該點的起振方向都和波源的起振方向______。③介質(zhì)中每個質(zhì)點都做______振動，因此，任一質(zhì)點的振動頻率和周期都和波源的振動頻率和周期______。④波源經(jīng)過一個周期T完成一次全振動，波恰好向前傳播一個波長的距離。波源介質(zhì)形式能量遷移相同受迫相同知識點2.波的圖像考點一教材原型實驗(1)坐標軸：橫軸表示各質(zhì)點的__________，縱軸表示該時刻各質(zhì)點的______。平衡位置位移(2)意義：表示在波的傳播方向上，某時刻各質(zhì)點離開__________的位移。平衡位置(3)圖像(如圖)3.波長、波速、頻率及其關(guān)系

相同

振動頻率

介質(zhì)無關(guān)

考向1機械波的形成與傳播根據(jù)“同側(cè)法”可以由傳播方向判斷振動方向。

A

考向1機械波的形成與傳播

D

根據(jù)“上下坡法”，已知傳播方向可以判斷質(zhì)點振動方向?？枷?機械波的形成與傳播3.“水袖功”是中國古典舞中用于表達情感的常用技巧，舞者通過手把有規(guī)律的抖動傳導(dǎo)至袖子上，營造出一種“行云流水”的美感。這一過程其實就是機械波的傳播。下列關(guān)于機械波中橫波的說法正確的是(

)CA.介質(zhì)中質(zhì)點沿波的傳播方向移動

B.介質(zhì)中質(zhì)點的振動速度等于波速C.橫波是傳遞能量的一種方式

D.橫波由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時頻率發(fā)生變化介質(zhì)中質(zhì)點不會沿波的傳播方向移動，只在自己平衡位置附近振動。介質(zhì)中質(zhì)點的振動速度不等于波速，波速與介質(zhì)有關(guān)，振動的速度與距平衡位置的遠近有關(guān)。橫波和縱波都能傳遞能量，故橫波是傳遞能量的一種方式。波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)，故橫波由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時頻率不發(fā)生變化。考向2.

波的圖像

BD

考向2.

波的圖像

C

考向2.

波的圖像

A

知識點1.振動圖像與波的圖像的比較考點二

振動圖像與波的圖像的綜合應(yīng)用振動圖像波的圖像圖像

物理意義表示某質(zhì)點各個時刻的位移表示某時刻各質(zhì)點的位移圖像信息(1)質(zhì)點振動周期(2)質(zhì)點振幅(3)各時刻質(zhì)點位移(4)各時刻速度、加速度方向(1)波長、振幅(2)任意一質(zhì)點在該時刻的位移(3)任意一質(zhì)點在該時刻的加速度方向(4)傳播方向、振動方向的互判圖像變化隨時間推移，圖像延續(xù)，但已有形狀不變隨時間推移，圖像沿傳播方向平移形象比喻記錄著一個人一段時間內(nèi)活動的錄像帶記錄著許多人某時刻動作、表情的集體照片知識點2.求解波的圖像與振動圖像綜合問題的關(guān)鍵點考點二

振動圖像與波的圖像的綜合應(yīng)用(1)分清振動圖像與波的圖像：此步驟最簡單，只要看清橫坐標即可，橫坐標為x則為波的圖像，橫坐標為t則為振動圖像。(2)看清橫、縱坐標的單位：尤其要注意單位前的數(shù)量級。(3)找準橫坐標：波的圖像對應(yīng)的時刻，找準振動圖像對應(yīng)的質(zhì)點?？枷?已知波的圖像判定質(zhì)點的振動圖像

AD由波的圖像可以得到該波的波長，已知波速，可以得到質(zhì)點的振動周期，利用“同側(cè)法”判斷傳播方向與振動方向考向2已知質(zhì)點振動圖像判定波的圖像

AC

由振動圖像可知周期和質(zhì)點的振動方程，根據(jù)方程可知對應(yīng)時刻的位置坐標，即可判斷質(zhì)點振動方向，再根據(jù)“同側(cè)法”可判斷若波的傳播方向?？枷?波的圖像與振動圖像的綜合應(yīng)用

B

根據(jù)振動圖像可知質(zhì)點在對應(yīng)時刻的振動方向，結(jié)合波的圖像可以判斷波的傳播方向。考向1已知波的圖像判定質(zhì)點的振動圖像

D

根據(jù)振動圖像可知質(zhì)點在對應(yīng)時刻的振動方向，結(jié)合波的圖像可以判斷波的傳播方向。根據(jù)波的圖像可得波長，根據(jù)振動圖像可得質(zhì)點振動的周期即波傳播的周期，即可求解波速

考點三

波的多解問題波的周期性造成波傳播問題多解的主要因素(1)周期性：①時間周期性：時間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確。②空間周期性：波傳播距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確。(2)雙向性：①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。②振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定。平移振動圖像可知，該波從A點傳播至B點的時間.考向1.波的周期性形成多解

A

由兩個質(zhì)點的振動圖像可知，兩個質(zhì)點振動步調(diào)相反?？枷?.波的周期性形成多解

C

波的周期性形成多解的原因：1．時間的周期性：時間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確。2．空間的周期性：波傳播距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確。兩個質(zhì)點的振動圖像可知同一時刻兩個質(zhì)點的振動步調(diào)。考向2.波的雙向性形成多解

C

波在傳播過程中各個質(zhì)點的振幅都相等；波的傳播方向不確定,需要分情況討論?？枷?.波的雙向性形成多解波的雙向性形成多解的原因：1．傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。2．振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定。3.(多選)一列簡諧橫波在某一時刻波的圖像如圖中實線所示。下列說法中正確的是(

)ABC

由波形圖可知地震橫波的波長，已知傳播方向和兩條波形圖，可以計算周期。

(1)該地震橫波傳播速度的大?。?2)該地震縱波的波長。

考向2.波的雙向性形成多解在波形圖中根據(jù)同側(cè)法判斷波的傳播方向，注意不能忽略波的傳播過程中的時間的周期性：

考向2.波的雙向性形成多解

考向3.

波形的隱含性形成多解

在波動問題中，往往只給出完整波形的一部分，或給出幾個特殊點的振動情況，而其余信息均處于隱含狀態(tài)。這樣，波形就有多種可能情況，形成波動問題的多解。波形的隱含性形成多解：

知識點1.波的干涉現(xiàn)象中加強點、減弱點的判斷方法考點四波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)

(2)圖像法：

在某時刻波干涉的波形圖上，波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點，一定是加強點，而波峰與波谷的交點，一定是減弱點，各加強點或減弱點各自連接形成以兩波源為中心向外輻射的連線，形成加強線和減弱線，兩種線互相間隔，加強點與減弱點之間各質(zhì)點的振幅介于加強點與減弱點的振幅之間。知識點2.多普勒效應(yīng)的成因分析考點四波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)。(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變大，當(dāng)波源與觀察者相互遠離時，觀察者接收到的頻率變小。知識點3.發(fā)生明顯衍射的條件障礙物或孔的尺寸比波長小，或者跟波長相差不多。說明：(1)障礙物或孔的尺寸大小并不是決定衍射是否發(fā)生的條件，僅是衍射現(xiàn)象是否明顯的條件，一般情況下，波長越長越容易發(fā)生明顯衍射。(2)當(dāng)孔的尺寸遠小于波長時，盡管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，也很難觀察到波的衍射現(xiàn)象。由振動圖像已知周期，由幾何圖像可知震源到達D點的時間，從而進行波的疊加計算?？枷?.波的疊加

C

由振動圖像已知周期，由幾何圖像可知震源到達D點的時間，從而進行波的疊加計算?？枷?.波的疊加

C

由振動圖像已知周期，由幾何圖像可知不同震源發(fā)出的波到達AB點的時間，從而進行波的疊加計算?？枷?.波的干涉

BD

波峰與波峰相遇，是振動加強點，但不是總處于波峰位置，不過總是振動加強點?？枷?.波的干涉

BD

不能發(fā)生明顯衍射的原因是障礙物的長度遠大于波長，則增大波長或減小障礙物的長度可能使波發(fā)生較為明顯的衍射.考向3.對波的衍射的理解4.(多選)障礙物處不能發(fā)生明顯衍射。下列措施可能使波發(fā)生較為明顯衍射的是(

)BDA.增大波源的振動頻率

B.減小波源的振動頻率

C.增大障礙物的長度

D.減小障礙物的長度單位時間內(nèi)在A點接收到的波面數(shù)量比B點多，則在A點觀察到的頻率比在B點觀察到的頻率高，質(zhì)點A振動的頻率大于波源頻率，可波源向A方向運動?？枷?.對多普勒效應(yīng)的理解

C

04真題練習(xí)命題洞見

B

根據(jù)圖像可知t=4s時M點開始向上振動，故此時一列波傳播到M點，起振方向向上，t=7s時波形開始改變，說明另一列波傳播到M點，此時兩列波平衡位置都傳到M點，第一列波使M點向下振動，之后振幅減小，則此時M點振動減弱，可知第二列波使M點向上振動。

DA.波長為

B.波速為

C.

時刻，B點速度為0

D.時刻，A點速度為0如圖,找準波峰波谷即可求出波長。

AA.振動減弱；

B.振動加強；C.振動減弱；

D.振動加強；

根據(jù)反射信號圖像可知，超聲波的傳播周期，又已知波速即可求得超聲波在機翼材料中的波長，結(jié)合題圖可知，兩個反射信號傳播到探頭處的時間差，即可求出路程差，根據(jù)路程差可以判斷震動加強和減弱。4．（2024·廣東·高考真題）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播。波速為時的波形如圖所示。時，處的質(zhì)點相對平衡位置的位移為（）

A．0 B． C． D．由圖可知簡諧波的波長和周期，當(dāng)t=1s時，x=1.5m處的質(zhì)點運動半個周期到達波峰處，故相對平衡位置的位移為0.1m。

C

波速相同的兩列波在相同時間內(nèi)傳播的距離相同。

B

BD

C.最大波速

根據(jù)乙圖寫出平衡位置與坐標原點距離為3m米的質(zhì)點的振動方程

BC

頻率只與波源有關(guān)，故在水中傳播頻率不會改變

BC

根據(jù)波形平移法分別判斷甲乙兩列波在不同時刻在P點的位移，再進行疊加，可判斷P點位移及振動方向。

ACD

由圖可知波長及波速。此時介質(zhì)中質(zhì)點b向y軸負方向運動，根據(jù)波形平移法可知，該波沿x軸負方向傳播。．由于質(zhì)點a和質(zhì)點c之間的距離為半個波長，則質(zhì)點a和質(zhì)點c的振動完全相反。t=0時刻質(zhì)點a處于波峰位置，則t=0.5s時，質(zhì)點a剛好經(jīng)過平衡位置向y軸負方向運動t=0時刻質(zhì)點b處于平衡位置向y軸負方向運動，則t=1.5s時，質(zhì)點b剛好處于波峰位置，此時質(zhì)點b的速率