高考物理一轮复习 第13章 振动 波动 光 电磁波 相对论 第2节 机械波教案（含解析）-人教版高三全册物理教案VIP免费

第2节机械波一、波的形成与传播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、绳子等。2．传播特点(1)传播振动形式、能量和信息。(2)质点不随波迁移。(3)介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同。3．机械波的分类分类质点振动方向和波的传播方向的关系形状举例横波垂直凹凸相间；有波峰、波谷绳波等纵波在同一条直线上疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等4.波长、频率和波速(1)波长：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻点间的距离，用λ表示。波长由频率和波速共同决定。①横波中，相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于波长。②纵波中，相邻两个密部(或疏部)之间的距离等于波长。(2)频率：波的频率由波源决定，等于波源的振动频率。(3)波速：波的传播速度，波速由介质决定，与波源无关。(4)波速公式：v＝λf＝或v＝。二、波的图象1．坐标轴x轴：各质点平衡位置的连线。y轴：沿质点振动方向，表示质点的位移。2．物理意义：表示介质中各质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移。3．图象形状：简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线，如图所示。三、波的干涉、衍射和多普勒效应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互相干扰，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位移的矢量和。2．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相同明显条件：障碍物或孔的尺寸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干涉图样波能够绕过障碍物或孔继续向前传播3.多普勒效应(1)定义：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感受到波的频率发生变化的现象。(2)实质：波源频率不变，观察者接收到的频率发生变化。(3)规律：①波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率变大。②波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的频率变小。③波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率。1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)在机械波的传播中，各质点随波的传播而迁移。(×)(2)机械波的频率等于振源的振动频率。(√)(3)通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移。(×)(4)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同。(√)(5)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象。(×)(6)一切波都能发生衍射现象。(√)(7)多普勒效应说明波源的频率发生变化。(×)2．(多选)(2019·宁夏大学附中月考改编)关于机械振动与机械波，下列说法正确的是()A．机械波的频率等于振源的振动频率B．机械波的传播速度与振源的振动速度相等C．机械波在介质中传播的速度由介质本身决定D．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ACD[机械波的频率是振源的振动频率，由振源决定的，故A正确；机械波的传播速度与介质有关，与振源的振动速度无关，故B错误；机械波在介质中传播的速度由介质本身决定，故C正确；由v＝可知，在一个周期内，沿波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离，故D正确。]3．(2019·吉林市三调改编)下列说法正确的是()A．声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波波速大于声源发出的声波波速B．在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度C．机械波传播过程中遇到尺寸比机械波波长大的障碍物能发生明显衍射D．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，利用了多普勒效应原理D[声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波波速与声源发出的声波波速相等，故A错误；对于机械波，某个质点的振动速度与波的传播速度不同，两者相互垂直是横波，两者相互平行是纵波，故B错误；只有当障碍物的尺寸与机械波的波长差不多或比机械波的波长小，才会发生明显的衍射现象，当障碍物的尺寸比机械波的波长大得多时，也能发生衍射现象，只是不明显，故C错误；向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出发射波的频率变化就能知道血流的速度，...