高中人教物理第2讲　机械波 教案.doc

第2讲　机械波
知识点　　机械波　横波和纵波　Ⅰ
1．机械波的形成和传播
(1)产生条件
①有波源；
②有介质，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介质中质点不随波迁移；
③介质中各质点振动频率、起振方向都与波源相同。
2．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
知识点　　机械波的图像　Ⅱ
1．坐标轴：横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。
2．意义：表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移。
3．图像(以简谐波为例)
4．应用
(1)可直接读取振幅A、波长λ，以及该时刻各质点偏离平衡位置的位移。
(2)可确定该时刻各质点加速度的方向，并能比较该时刻不同质点速度或加速度的大小。
(3)可结合波的传播方向确定各质点的振动方向，或结合某个质点的振动方向确定波的传播方向。
知识点　　波速、波长、频率(周期)及其关系　Ⅰ
1．波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。
2．波速v：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。
3．频率f：由波源决定，等于波源的“各个质点”；与周期的关系为f＝。
4．波长、波速、频率和周期的关系：v＝fλ＝。
知识点　　波的反射、折射　Ⅰ
1．理论和实践证明，水波、声波等一切波都会发生反射和折射现象。
(1)声波、水波等一切波遇到挡板时会发生反射。
(2)与光的折射类似，机械波从一种介质向另一种介质传播时，在交界面处将发生折射。
2．波的入射方向、反射方向、折射方向都可以用一条射线表示，分别叫作：入射线、反射线、折射线。
3．波的反射规律：反射线、法线与入射线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射角。
知识点　　波的干涉和衍射　Ⅰ
1．波的独立传播原理
两列波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，就像没有跟另一列波相遇一样。
2．波的叠加
几列波相遇时能够保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移(速度、加速度)等于这几列波单独传播时引起的位移(速度、加速度)的矢量和。
3．波的干涉和衍射的比较
内容
波的衍射
波的干涉
定义
波可以绕过障碍物继续传播的现象
频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振动
总是加强、某些区域的振动总是减弱的现象
现象
波偏离直线而传播到直线以外的空间
两列波叠加区域形成相互间隔的稳定的振动加强区和振动减弱区，产生稳定的干涉图样
条件
明显发生的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小
充分条件：两列波的频率相同，相位差恒定，振动方向相同
相同点
干涉和衍射是波特有的现象
知识点　　多普勒效应　Ⅰ
1．定义：波源与观察者相互靠近或者相互远离时，观察者接收到的波的频率发生变化的现象叫作多普勒效应。
2．规律：波源的频率不变，只是观测到的波的频率发生变化。如果二者相互靠近，观测到的频率变大；如果二者相互远离，观测到的频率变小。
3．应用：利用声波的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度；利用光波的多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运行速度。
一 堵点疏通
1．在水平方向传播的波为横波。(　　)
2．在机械波中各质点不随波的传播而迁移。(　　)
3．通过波的图像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．机械波在一个周期内传播的距离是振幅的4倍。(　　)
6．波速表示介质中质点振动的快慢。(　　)
7．两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象。(　　)
8．一切波都能发生衍射现象。(　　)
9．多普勒效应说明波源的频率发生变化。(　　)
10．机械波在介质中传播的速度由介质本身决定。(　　)
答案　1.×　2.√　3.×　4.√　5.×　6.×　7.×
8．√　9.×　10.√
二 对点激活
1. (人教版选择性必修第一册·P65·T2改编)(多选)简谐横波某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。以下说法正确的是(　　)
A．质点P此时刻的速度沿x轴的正方向
B．质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向
C．再过半个周期时，质点P