《机械波》专题检测（知识点+练习）广东版选修3-4VIP免费

【本讲教育信息】一.教学内容：1、波的形成和传播2、波的图像3、波长、频率和波速二.知识归纳、总结：（一）波的形成和传播传播机械波的物质，如水、绳、空气等，可以分成许多小部分，每一小部分都可以看做质点，当其中一个质点振动时，由于质点间的相互作用，就带动相邻的质点振动起来，该质点又带动后面的质点振动起来，这样振动的状态就传播出去，形成了机械波。说明（1）各质点的振动周期都与波源的振动周期相同。波传播时，介质中的质点跟着波源做受迫振动，每个质点的振动频率都与波源的振动频率相同。（2）离波源越远，质点的振动越滞后，但各质点的起振方向与波源起振方向相同。（3）波传播的是振动这种形式，而介质的质点并不随波迁移。波传播的是振动这种形式，介质的每个质点只在自己平衡位置附近振动，并不随波迁移。如运动会上表演麦浪的团体操，许多学生手举麦穗，随着音乐声依次上下起伏，于是就形成了像一大片金黄的滚滚的麦浪，可是，这里的每个学生谁也没有向前移动一步，仅把起伏的运动形式依次传出去了。（4）波在传递运动形式的同时，也传递能量和信息。由于质点间的弹力作用，先振动的质点要对相邻的后振动的质点做正功，后者对前者做负功，因而离波源近的质点把机械能传递给离波源远的质点。（5）机械波的形成是有条件的：一是必须有持续振动的波源，二是必须有传播的介质。（二）横波和纵波从质点的振动方向和波的传播方向之间关系来看，机械波有两种基本类型：①横波：质点振动的方向跟波的传播方向垂直的波，叫做横波，如绳波。在横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下去的最低处叫做波谷，横波是以波峰波谷这个形式将机械振动传播出去的，这种波在传播时呈现出凸凹相间的波形。②纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，叫做纵波。在纵波中，质点分布最密的地方叫做密部，质点分布最疏的地方叫做疏部，纵波在传播时呈现出疏密相间的波形。（三）波的传播方向、质点运动方向的判断方法已知质点运动方向判断波的传播方向或与之相反的问题，判断的基本规律是横波的形成与传播的特点，常用方法有方法一：上下坡法“”“”“沿波的传播方向看，上坡的点向下运动，下坡的点向上运动，简称上坡下、下坡”上（如图甲所示）。甲方法二：同侧法在波的图像上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点运动方向，并设想在同一点沿水平方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧（如图乙所示）。乙方法三：头头（尾尾）相对法在波形图的波峰（或波谷）上画出一个箭头表示波的传播方向，并在波峰（或波谷）两边波形上分别画出两个箭头表示质点运动方向，那么这三个箭头总是头头相对，尾尾相对（如图丙所示）。丙方法四：平移法将原波形（实线）沿波的传播方向平移4后（虚线），则从原波形中平衡位置沿y轴指向虚线最大位移处的方向，表示原波形中质点的运动方向（如图丁所示）丁（四）方法规律总结（1）波动与振动的关系①联系：振动是波动的前提，波动是振动的传播。②区别：振动是个体行为，波动是群体行为；振动的质点做变加速运动；波动在介质中匀速传播。（2）波动的特点①波动的传播方向既可以和质点的振动方向垂直，也可以和质点的振动方向在同一直线上。②各质点的起振方向都相同。③在波动过程中，传播了振动形式的同时也传播了能量和信息。（五）图象的特点（1）横波的图象形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似，波形中的波峰即为图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置。（2）波形图线是正弦或余弦曲线的波称为简谐波，简谐波是最简单的波，对于简谐波而言，各个质点振动的最大位移都相同。（3）波的图象的重复性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同。（4）波的传播方向的双向性：不指定波的传播方向时，图象中波可能向x轴正向或x轴负向传播。（六）由波的图象可获取的信息如果已知一列波某时刻波形如图所示，那么我们从波的图象中可以获取的信息有以下几点：1.可以直接看出在该时刻沿传播方向上各质点的位移，如图线上的M点...