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章末素養(yǎng)提升
物理觀念 波的形成 (1)形成：前面的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)，將________________傳播出去 (2)條件：________(振源)、________，二者缺一不可 (3)特點(diǎn)：傳播________________、傳遞________和________，質(zhì)點(diǎn)________隨波遷移 (4)分類：按機(jī)械波傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系分為________和________
波的描述 (1)波長(zhǎng)λ：一個(gè)周期傳播的距離 (2)頻率f(周期T)：由________決定 (3)波速v：由________決定 (4)關(guān)系：v＝________或v＝________ (5)圖像：正弦曲線；表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)______平衡位置的位移
波的傳播 (1)反射和折射 (2)衍射：波可以________________繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。只有在縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)________________或者比波長(zhǎng)________的情況下，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象 (3)疊加原理：幾列波相遇時(shí)保持各自的振動(dòng)狀態(tài)，各質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的____________ (4)干涉：________相同、____________恒定、______________相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)________，某些區(qū)域的振動(dòng)________的現(xiàn)象 (5)多普勒效應(yīng)：是由波源與觀察者_(dá)_______________(距離變化)產(chǎn)生的，一切波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)
科學(xué)思維 波的圖像 (1)圖像信息：波長(zhǎng)；各質(zhì)點(diǎn)的位移大小和方向；各質(zhì)點(diǎn)的振幅 (2)波的傳播方向和各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向互判
波動(dòng)形式 (1)波動(dòng)的產(chǎn)生原因、過(guò)程 (2)波動(dòng)的時(shí)間周期性、空間周期性
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 (1)通過(guò)觀察繩波、水波及一些聲音現(xiàn)象，養(yǎng)成從物理學(xué)的視角觀察自然現(xiàn)象的習(xí)慣，產(chǎn)生對(duì)自然界的好奇心 (2)了解多普勒效應(yīng)在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣
例1　(多選)(2023·自貢市高二期中)關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波，以下說(shuō)法正確的是(　　)
A．有機(jī)械波一定存在機(jī)械振動(dòng)，有機(jī)械振動(dòng)就一定能夠產(chǎn)生機(jī)械波
B．機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成機(jī)械波
C．參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率是由波源決定的，與介質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)
D．波源振動(dòng)得越快，波在介質(zhì)中的傳播速度就越大
例2　(2023·湖州市高二期末)如圖所示，某同學(xué)利用平低水槽研究水波傳播時(shí)的現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．甲圖是觀察水波穿過(guò)狹縫后的情景，此時(shí)水波沒(méi)有發(fā)生衍射現(xiàn)象
B．甲圖中狹縫的寬度變窄時(shí)，可以觀察到明顯的衍射現(xiàn)象
C．乙圖是兩列水波相遇時(shí)的干涉現(xiàn)象，兩列水波的頻率不同
D．乙圖中某些區(qū)域在某時(shí)刻振動(dòng)加強(qiáng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期后振動(dòng)減弱
例3　(2023·自貢市高二期中)波源S產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的波，波速v＝400 m/s，已知t＝0時(shí)，波已傳播到x＝40 m處，如圖所示，在x＝400 m處，有一接收器A(圖中未標(biāo)出)，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．波源的起振方向向上
B．x＝40 m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.5 s時(shí)位移為最大
C．若波源向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則接收器接收到的波的頻率將變小
D．t＝1 s時(shí)接收器才能接收到此波
例4　(多選)(2023·宜賓市高二期中)如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝2 s時(shí)的波動(dòng)圖像，圖乙為該波中x＝2 m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．該波的波速大小為1 m/s
B．該波沿x軸正方向傳播
C．t＝1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度最小，加速度最大
D．在0～2 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P的速度和加速度的方向均未發(fā)生改變
例5　(2023·綿陽(yáng)市高二期中)如圖所示，實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形曲線，經(jīng)過(guò)t＝0.3 s后，其波形曲線如圖中虛線所示。
(1)若該波的周期T大于0.3 s，且波是沿x軸負(fù)方向傳播的，求該波傳播速度大小v1和周期T1；
(2)若該波的周期T小于0.3 s，且波是沿x軸正方向傳播的，求該波的周期T2。
________________________________________________________________________
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例6　(多選)(2023·重慶沙坪壩區(qū)高二期末)如圖甲、乙分別為兩列橫波Ⅰ、Ⅱ的振動(dòng)圖像，t＝0時(shí)刻分別同時(shí)從圖丙的A、B兩點(diǎn)開始向四周傳播，并在t＝2 s時(shí)恰好相遇，已知A、B相距0.8 m，C為AB中點(diǎn)，D距A點(diǎn)0.15 m，則(　　)
A．直線上A、B外側(cè)均為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
B．直線上A、B間(不包括A、B點(diǎn))共有6個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
C．t＝4 s內(nèi)直線上C點(diǎn)通過(guò)的路程為零
D．t＝3.75 s時(shí)D點(diǎn)經(jīng)平衡位置向下振動(dòng)
答案精析
再現(xiàn)素養(yǎng)知識(shí)
振動(dòng)形式　波源　介質(zhì)　振動(dòng)形式
能量　信息　不　橫波　縱波　波源　介質(zhì)　λf　　偏離
繞過(guò)障礙物　相差不多　更小
矢量和　頻率　相位差　振動(dòng)方向
加強(qiáng)　減弱　相對(duì)運(yùn)動(dòng)
提能綜合訓(xùn)練
例1　BC　[機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成機(jī)械波，則有機(jī)械波一定存在機(jī)械振動(dòng)，有機(jī)械振動(dòng)不一定能夠產(chǎn)生機(jī)械波，還需要傳播振動(dòng)的介質(zhì)，故A錯(cuò)誤，B正確；質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率，可知參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率是由波源決定的，與介質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)，故C正確；波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)的性質(zhì)決定，與波源的振動(dòng)快慢無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。]
例2　B　[題圖甲中水波發(fā)生了衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；波長(zhǎng)一定，縫越窄衍射現(xiàn)象越明顯，當(dāng)題圖甲中狹縫的寬度變窄時(shí)，可以觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，故B正確；題圖乙是兩列水波相遇時(shí)的干涉現(xiàn)象，兩列水波的頻率相同，故C錯(cuò)誤；題圖乙中某些區(qū)域在某時(shí)刻振動(dòng)加強(qiáng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期后依舊為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。]
例3　C　[波在傳播過(guò)程中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源的起振方向相同，由質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法，知波源S開始振動(dòng)時(shí)方向向下，故A錯(cuò)誤；該波的周期為T＝＝ s＝0.05 s，因t＝0.5 s＝10T，根據(jù)波的周期性可知x＝40 m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.5 s又回到平衡位置，位移為0，故B錯(cuò)誤；若波源向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，波源與接收器間的距離增大，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，則接收器接收到的波的頻率將變小，故C正確；波從圖示位置傳到接收器的時(shí)間為t＝＝ s＝0.9 s，故D錯(cuò)誤。]
例4　AC　[根據(jù)圖像可知波長(zhǎng)λ＝4 m，T＝4 s，則該波的波速大小為v＝＝1 m/s，故A正確；結(jié)合波形圖與振動(dòng)圖像，分析可知質(zhì)點(diǎn)P在t＝2 s時(shí)向下振動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法可知該波向x軸負(fù)方向傳播，故B錯(cuò)誤；根據(jù)振動(dòng)圖像，t＝1 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P處于正向最大位移處，速度最小，加速度最大，故C正確；0～2 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P的速度先正向減小，后負(fù)向增大，速度方向發(fā)生了改變，加速度先負(fù)向增大，后負(fù)向減小，加速度方向未發(fā)生改變，故D錯(cuò)誤。]
例5　(1) m/s　1.2 s
(2) s(n＝1,2,3…)
解析　(1)若波沿x軸負(fù)方向傳播，波形移動(dòng)了x1＝nλ＋5 cm(n＝0,1，2…)，波速v＝，由題圖可知波長(zhǎng)λ＝20 cm，解得v＝ cm/s(n＝0,1,2…)，由T＝，解得T＝ s(n＝0,1,2…)，由題可知T>0.3 s，則可知n＝0，即v1＝ m/s，T1＝1.2 s。
(2)若波沿x軸正方向傳播，且周期T<0.3 s，波形移動(dòng)了x2＝(20n＋15) cm(n＝1,2,3…)，波速v2＝＝(n＝1,2,3…)，由T2＝，代入數(shù)據(jù)解得T2＝ s(n＝1,2,3…)。
例6　CD　[由題意知，A、B相距0.8 m，t＝2 s時(shí)相遇，則波速v＝0.2 m/s，由圖知T＝1.0 s，則波長(zhǎng)為0.2 m，A、B兩質(zhì)點(diǎn)的起振方向相反，AB間距滿足波長(zhǎng)的整數(shù)倍，故A、B外側(cè)均為減弱點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；加強(qiáng)點(diǎn)滿足該點(diǎn)距A、B兩點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，共有8個(gè)點(diǎn)，分別距A點(diǎn)的距離為0.05 m,0.15 m,0.25 m,0.35 m,0.45 m,0.55 m,0.65 m，0.75 m，故B錯(cuò)誤；C點(diǎn)距A點(diǎn)0.4 m，為減弱點(diǎn)，其位移始終為零，故C正確；D點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)，t＝3.25 s時(shí)，波Ⅱ剛傳到D點(diǎn)，從平衡位置向上振動(dòng)，此時(shí)波Ⅰ已知在D點(diǎn)振動(dòng)了2.5 s，也從平衡位置向上振動(dòng)，再經(jīng)0.5 s，質(zhì)點(diǎn)D經(jīng)平衡位置向下振動(dòng)，故D正確。](共20張PPT)
DISANZHANG
第三章
章末素養(yǎng)提升
再現(xiàn)
素養(yǎng)知識(shí)
物理觀念 波的形成 (1)形成：前面的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)，將_________傳播出去
(2)條件：_____(振源)、______，二者缺一不可
(3)特點(diǎn)：傳播_________、傳遞_____和_____，質(zhì)點(diǎn)____隨波遷移
(4)分類：按機(jī)械波傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系分為_____和______
振動(dòng)形式
波源
介質(zhì)
振動(dòng)形式
能量
信息
不
橫波
縱波
物理觀念 波的描述 (1)波長(zhǎng)λ：一個(gè)周期傳播的距離
(2)頻率f(周期T)：由______決定
(3)波速v：由_____決定
(4)關(guān)系：v＝____或v＝_____
(5)圖像：正弦曲線；表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)_____平衡位置的位移
波源
介質(zhì)
λf
偏離
物理觀念 波的傳播 (1)反射和折射
(2)衍射：波可以___________繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。只有在縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)_________或者比波長(zhǎng)_____的情況下，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象
(3)疊加原理：幾列波相遇時(shí)保持各自的振動(dòng)狀態(tài)，各質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的_______
(4)干涉：_____相同、_______恒定、_________相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)_____，某些區(qū)域的振動(dòng)_____的現(xiàn)象
(5)多普勒效應(yīng)：是由波源與觀察者_(dá)________(距離變化)產(chǎn)生的，一切波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)
繞過(guò)障礙物
相差不多
更小
矢量和
頻率
相位差
振動(dòng)方向
加強(qiáng)
減弱
相對(duì)運(yùn)動(dòng)
科學(xué)思維 波的圖像 (1)圖像信息：波長(zhǎng)；各質(zhì)點(diǎn)的位移大小和方向；各質(zhì)點(diǎn)的振幅
(2)波的傳播方向和各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向互判
波動(dòng)形式 (1)波動(dòng)的產(chǎn)生原因、過(guò)程
(2)波動(dòng)的時(shí)間周期性、空間周期性
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 (1)通過(guò)觀察繩波、水波及一些聲音現(xiàn)象，養(yǎng)成從物理學(xué)的視角觀察自然現(xiàn)象的習(xí)慣，產(chǎn)生對(duì)自然界的好奇心 (2)了解多普勒效應(yīng)在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣
　(多選)(2023·自貢市高二期中)關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波，以下說(shuō)法正確的是
A.有機(jī)械波一定存在機(jī)械振動(dòng)，有機(jī)械振動(dòng)就一定能夠產(chǎn)生機(jī)械波
B.機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成機(jī)械波
C.參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率是由波源決定的，與介質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)
D.波源振動(dòng)得越快，波在介質(zhì)中的傳播速度就越大
例1
√
提能
綜合訓(xùn)練
√
機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成機(jī)械波，則有機(jī)械波一定存在機(jī)械振動(dòng)，有機(jī)械振動(dòng)不一定能夠產(chǎn)生機(jī)械波，還需要傳播振動(dòng)的介質(zhì)，故A錯(cuò)誤，B正確；
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率，可知參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率是由波源決定的，與介質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)，故C正確；
波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)的性質(zhì)決定，與波源的振動(dòng)快慢無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。
　(2023·湖州市高二期末)如圖所示，某同學(xué)利用平低水槽研究水波傳播時(shí)的現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是
A.甲圖是觀察水波穿過(guò)狹縫后
的情景，此時(shí)水波沒(méi)有發(fā)生
衍射現(xiàn)象
B.甲圖中狹縫的寬度變窄時(shí)，可以觀察到明顯的衍射現(xiàn)象
C.乙圖是兩列水波相遇時(shí)的干涉現(xiàn)象，兩列水波的頻率不同
D.乙圖中某些區(qū)域在某時(shí)刻振動(dòng)加強(qiáng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期后振動(dòng)減弱
例2
√
題圖甲中水波發(fā)生了衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；
波長(zhǎng)一定，縫越窄衍射現(xiàn)象越明顯，當(dāng)題圖甲中狹縫的寬度
變窄時(shí)，可以觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，故B正確；
題圖乙是兩列水波相遇時(shí)的干涉現(xiàn)象，兩列水波的頻率相同，故C錯(cuò)誤；
題圖乙中某些區(qū)域在某時(shí)刻振動(dòng)加強(qiáng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期后依舊為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。
　(2023·自貢市高二期中)波源S產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的波，波速v＝400 m/s，已知t＝0時(shí)，波已傳播到x＝40 m處，如圖所示，在x＝400 m處，有一接收器A(圖中未標(biāo)出)，則下列說(shuō)法正確的是
A.波源的起振方向向上
B.x＝40 m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.5 s時(shí)位移為最大
C.若波源向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則接收器接收到的波的頻率將變小
D.t＝1 s時(shí)接收器才能接收到此波
例3
√
波在傳播過(guò)程中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源的起振方向相同，由質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法，知波源S開始振動(dòng)時(shí)方向向下，故A錯(cuò)誤；
若波源向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，波源與接收器間的距離增大，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，則接收器接收到的波的頻率將變小，故C正確；
　(多選)(2023·宜賓市高二期中)如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝2 s時(shí)的波動(dòng)圖像，圖乙為該波中x＝2 m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是
A.該波的波速大小為1 m/s
B.該波沿x軸正方向傳播
C.t＝1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度
最小，加速度最大
D.在0～2 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P的速度和加速度的方向均未發(fā)生改變
例4
√
√
結(jié)合波形圖與振動(dòng)圖像，分析可知質(zhì)點(diǎn)P在t＝2 s時(shí)向下振動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法可知該波向x軸負(fù)方向傳播，故B錯(cuò)誤；
根據(jù)振動(dòng)圖像，t＝1 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P處于正向最大位移處，速度最小，加速度最大，故C正確；
0～2 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P的速度先正向減小，后負(fù)向增大，速度方向發(fā)生了改變，加速度先負(fù)向增大，后負(fù)向減小，加速度方向未發(fā)生改變，故D錯(cuò)誤。
　(2023·綿陽(yáng)市高二期中)如圖所示，實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形曲線，經(jīng)過(guò)t＝0.3 s后，其波形曲線如圖中虛線所示。
例5
(1)若該波的周期T大于0.3 s，且波是沿x軸負(fù)方向傳播的，求該波傳播速度大小v1和周期T1；
(2)若該波的周期T小于0.3 s，且波是沿x軸正方向傳播的，求該波的周期T2。
　(多選)(2023·重慶沙坪壩區(qū)高二期末)如圖甲、乙分別為兩列橫波Ⅰ、Ⅱ的振動(dòng)圖像，t＝0時(shí)刻分別同時(shí)從圖丙的A、B兩點(diǎn)開始向四周傳播，并在t＝2 s時(shí)恰好相遇，已知A、B相距0.8 m，C為AB中點(diǎn)，D距A點(diǎn)0.15 m，則
A.直線上A、B外側(cè)均為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
B.直線上A、B間(不包括A、B點(diǎn))共
有6個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
C.t＝4 s內(nèi)直線上C點(diǎn)通過(guò)的路程為零
D.t＝3.75 s時(shí)D點(diǎn)經(jīng)平衡位置向下振動(dòng)
例6
√
√
由題意知，A、B相距0.8 m，t＝2 s時(shí)相遇，則波速v＝0.2 m/s，由圖知T＝1.0 s，則波長(zhǎng)為0.2 m，A、B兩質(zhì)點(diǎn)的起振方向相反，
AB間距滿足波長(zhǎng)的整數(shù)倍，故A、B外側(cè)均為減弱點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；
加強(qiáng)點(diǎn)滿足該點(diǎn)距A、B兩點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，共有8個(gè)點(diǎn)，分別距A點(diǎn)的距離為0.05 m,0.15 m,0.25 m,0.35 m,0.45 m,0.55 m,0.65 m,0.75 m，故B錯(cuò)誤；
C點(diǎn)距A點(diǎn)0.4 m，為減弱點(diǎn)，其位移始終為零，故C正確；
D點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)，t＝3.25 s時(shí)，波Ⅱ剛傳到D點(diǎn)，從平衡位置向上振動(dòng)，此時(shí)波Ⅰ已知在D點(diǎn)振動(dòng)了2.5 s，也從平衡位置向上振動(dòng)，再經(jīng)0.5 s，質(zhì)點(diǎn)D經(jīng)平衡位置向下振動(dòng)，故D正確。

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