2027届高三物理一轮复习课件：第八章　第41课时　机械波(含解析)

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1.知道机械波的形成条件及特点。2.掌握波速、波长和频率的关系，会分析波的图像。3.知道波的干涉、衍射现象和多普勒效应，掌握发生干涉和明显衍射的条件。
考点一　机械波的形成与传播
考点二　波传播的周期性和多解性问题
考点三　波的干涉、衍射现象　多普勒效应
1.机械波(1)机械波的形成条件①有发生机械振动的 。②有传播 ，如空气、水等。
(2)传播特点①机械波传播的只是振动的 和 ，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波 。②波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向 。③介质中每个质点都做 振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期 。④波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离。
(3)分类横波：质点的振动方向与波的传播方向 ；纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上。
2.波的图像(1)坐标轴：横轴表示各质点的 ，纵轴表示该时刻各质点的 。(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开 的位移。(3)图像(如图)
　　　 (2025·安徽卷·2)如图，某同学演示波动实验，将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上，弹簧上系有一个标记物，在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧，形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是A.弹簧上形成的波是横波B.推、拉弹簧的周期越小，波长越长C.标记物振动的速度就是机械波传播的速度D.标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量
(2025·云南卷·7)如图所示，均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。t=0时刻，波源开始振动产生简谐横波，并以相同波速分别向左、右两侧传播，P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。t=1.5 s和t=2.5 s时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示，则A.波速为2.5 m/sB.波源的平衡位置距离P点1.5 mC.t=1.0 s时，波源处于平衡位置且向下运动D.t=5.5 s时，平衡位置在P、Q处的两质点位移相同
(多选)(2025·山东卷·9)均匀介质中分别沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波，振幅均为2 cm，波速均为1 m/s，M、N为介质中的质点。t=0时刻的波形图如图所示，M、N的位移均为1 cm。下列说法正确的是A.甲波的周期为6 sB.乙波的波长为6 mC.t=6 s时，M向y轴正方向运动D.t=6 s时，N向y轴负方向运动
波的传播方向与质点振动方向的互判
波传播的周期性和多解性问题
2.造成波传播问题多解的主要因素(1)周期性①时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确。②空间周期性：波传播距离Δx与波长λ的关系不明确。(2)双向性①传播方向双向性：波的传播方向不确定。②振动方向双向性：质点振动方向不确定。
(2025·湖南省名校大联考)图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过0.1 s后，其波形曲线如图中虚线所示。(1)若波向左传播，求它在0.1 s内传播的最小距离；
(2)若波向右传播，求它的周期；
(3)若波速是3.5 m/s，求波的传播方向。
波的干涉、衍射现象　多普勒效应
1.波的叠加原理：在波的叠加中，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.波的干涉条件： 相同、相位差恒定、振动方向相同。3.发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长 ，或者跟波长相差不多。说明：(1)障碍物或孔的尺寸大小并不是决定衍射是否发生的条件，仅是衍射现象是否明显的条件，一般情况下，波长越长越容易发生明显衍射。(2)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，也很难观察到波的衍射现象。
4.多普勒效应的成因分析(1)接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数。(2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率 ，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率 。说明：在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间的距离发生变化，观察者接收到的频率发生了变化。
(2025·黑吉辽蒙卷·5)平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源，在均匀介质中产生两列波。若波峰用实线表示，波谷用虚线表示，P点位于其最大正位移处，曲线ab上的所有点均为振动减弱点，则下列图中可能满足以上描述的是
(多选)(2025·浙江1月选考·12)如图甲所示，两波源S1和S2分别位于x=0与x=12 m处，以x=6 m为边界，两侧为不同的均匀介质。t=0时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图乙所示。t=0.1 s时x=4 m与x=6 m两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则A.t=0.15 s时两列波开始相遇B.在6 m