发布时间 : 星期日 文章步步高高考物理一轮复习(新课标)配套导学案：学案56机械波更新完毕开始阅读8da9d0dae55c3b3567ec102de2bd960591c6d907
------精品文档!值得拥有！------
图14
为声波干涉演示仪的原理图．两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔．声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率________的波．当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅________；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________．
【能力提升】
图15
9．(2010·山东理综·37(1))渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位，已知某超声波的频率为1.0×105 Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图15所示．
－
(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×103 m处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)．
(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用的时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．
10．一列简谐横波沿直线传播，在波的传播方向上有P、Q两个质点，它们相距0.8 m．当t＝0时，P、Q两点的位移恰好是正最大值，且P、Q间只有一个波谷．当t＝0.6 s时，P、Q两点正好处于平衡位置，且P、Q两点只有一个波峰和一个波谷，且波峰距Q点的距离第一次为0.2 m．求：
(1)波由P传至Q，波的周期； (2)波由Q传至P，波的速度；
(3)波由Q传至P，从t＝0时开始观察，哪些时刻P、Q间(P、Q除外)只有一个质点的位移大小等于振幅．
------珍贵文档!值得收藏！------
------精品文档!值得拥有！------
学案56 机械波
【课前双基回扣】
1．BC 2.AC 3.AB 4.ABD
T
5．BD [若波向左传播，P点此时向上运动，且经Δt1＝0.25 s＝，P第一次到波峰，
43
可推知再经Δt2＝0.75 s＝T，P在平衡位置向上运动．
4
3
若波向右传播，P点此时向下运动．经Δt1′＝0.25 s＝T.P第一次到波峰，可知再经Δt2′
43
＝0.75 s＝3×T，P在平衡位置向下运动．由此可知选项B、D正确．]
4
6．C [介质Ⅰ、Ⅱ中波的振源相同，所以两列波的频率相同，f1＝f2，由图象知λ1＝2λ2，又因为v＝λf，所以v1＝2v2，选项C正确．]
思维提升
1．机械波产生的条件：振源和介质，有波动一定有振动．波的频率决定于振源． 2．v＝λf＝λ/T.波速决定于介质，波长由介质和波源共同决定．
3．简谐波图象是正弦或余弦曲线，表示在波的传播方向上，介质中质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移．
4．波的干涉和衍射现象都是波特有的现象．
5．多普勒效应：波源的频率不变，只是观察者接收到的波的频率发生变化．如果二者相互接近，观察者接收到的频率变大；如果二者相互远离，观察者接收到的频率变小．
【核心考点突破】
------珍贵文档!值得收藏！------
------精品文档!值得拥有！------
例1 D [机械波在传播过程中，振动质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近做简谐运动，选项A、C错误．机械波可能是横波，也可能是纵波，故振动质点的振动方向不一定垂直于波的传播方向，选项B错误．振动质点的振动是由波源的振动引起的，故质点的振动频率等于波源的振动频率，选项D正确．]
[规范思维] 掌握振动与波动的区别和联系是正确解答本题的关键．注意“一同三不同”，即振动的周期或频率与波动的周期或频率相同；振动的方向与波动的方向不同；振动的速度与波动的速度不同；振动的路程与波动路程不同．
例2 C [由波动图象可知t0时刻x0处质点正向下振动，下一时刻质点纵坐标将减小，排除B、D选项．x0处质点开始振动时的振动方向向下，故选项A错误，选项C正确．]
[规范思维] 本题考查振动图象与波动图象的相互转换问题，应从波的图象和题意中提炼出以下三点信息：①波传到x0之前，x0处的质点不振动．②所有质点的起振方向都向下．③t0时刻x0处的质点正向下振动．
例3 见解析
解析 (1)波的传播方向有两种可能：向左传播或向右传播．向左传播时，传播的距离为
x＝nλ＋3λ/4＝(4n＋3) m (n＝0,1,2，…) 向右传播时，传播的距离为
x＝nλ＋λ/4＝(4n＋1) m (n＝0,1,2，…) (2)向左传播时，传播的时间为t＝nT＋3T/4 得：T＝4t/(4n＋3)＝0.8/(4n＋3) (n＝0,1,2，…) 向右传播时，传播的时间为t＝nT＋T/4 得：T＝4t/(4n＋1)＝0.8/(4n＋1)(n＝0,1,2，…) (3)计算波速，有两种方法：v＝x/t或v＝λ/T
------珍贵文档!值得收藏！------
------精品文档!值得拥有！------
向左传播时，v＝x/t＝(4n＋3)/0.2＝(20n＋15) m/s.或v＝λ/T＝4(4n＋3)/0.8＝(20n＋15) m/s.(n＝0,1,2，…)
向右传播时，v＝x/t＝(4n＋1)/0.2＝(20n＋5) m/s. 或v＝λ/T＝4(4n＋1)/0.8＝(20n＋5) m/s.(n＝0,1,2，…) (4)若波速是35 m/s，则波在0.2 s内传播的距离为 3
x＝vt＝35×0.2 m＝7 m＝1λ，所以波向左传播．
4
(5)若0.2 s小于一个周期，说明波在0.2 s内传播的距离小于一个波长．则：向左传播时，传播的距离x＝3λ/4＝3 m；传播的时间t＝3T/4得：周期T＝0.267 s；波速v＝15 m/s.
向右传播时，传播的距离为λ/4＝1 m；传播的时间t＝T/4得：周期T＝0.8 s；波速v＝5 m/s.
1
[规范思维] 解答此类问题，首先要考虑波传播的“双向性”，例如：nT＋T时刻向
43
右传播的波形和nT＋T时刻向左传播的波形相同．其次要考虑波传播的“周期性”，时间、
4传播距离都要写成周期、波长的整数倍加“零头”的形式．
例4 见解析
解析 (1)设波长为λ，频率为f，则v＝λf，代入已知数据，得λ＝1 m.
(2)以O为坐标原点，设P为OA间的任意一点，其坐标为x，则两波源到P点的波程差为Δl＝x－(2－x)，0≤x≤2.其中x、Δl以m为单位．
1
合振动振幅最小的点的位置满足Δl＝(k＋)λ，k为整数
2解得：x＝0.25 m，0.75 m，1.25 m，1.75 m.
思想方法总结
1．(1)由波的图象判断该时刻某质点的振动方向：波的图象表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移．沿简谐横波的传播方向，将波分为上坡段和下坡段，则位于上坡段的质点向下振，位于下坡段的质点向上振，即“上坡下振”，“下坡上振”．
------珍贵文档!值得收藏！------