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章末素养提升
物理观念 波的形成 (1)形成：前面的质点带动后面的质点，将________________传播出去 (2)条件：________(振源)、________，二者缺一不可 (3)特点：传播________________、传递________和________，质点________随波迁移 (4)分类：按机械波传播方向与质点振动方向的关系分为________和________
波的描述 (1)波长λ：一个周期传播的距离 (2)频率f(周期T)：由________决定 (3)波速v：由________决定 (4)关系：v＝________或v＝________ (5)图像：正弦曲线；表示某一时刻各质点______平衡位置的位移
波的传播 (1)反射和折射 (2)衍射：波可以________________继续传播的现象。只有在缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长________________或者比波长________的情况下，才能观察到明显的衍射现象 (3)叠加原理：几列波相遇时保持各自的振动状态，各质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的____________ (4)干涉：________相同、____________恒定、______________相同的两列波叠加，使某些区域的振动________，某些区域的振动________的现象 (5)多普勒效应：是由波源与观察者________________(距离变化)产生的，一切波都能发生多普勒效应
科学思维 波的图像 (1)图像信息：波长；各质点的位移大小和方向；各质点的振幅 (2)波的传播方向和各质点的振动方向互判
波动形式 (1)波动的产生原因、过程 (2)波动的时间周期性、空间周期性
科学态度与责任 (1)通过观察绳波、水波及一些声音现象，养成从物理学的视角观察自然现象的习惯，产生对自然界的好奇心 (2)了解多普勒效应在生产生活中的广泛应用，进一步激发学习物理的兴趣
例1　(多选)(2023·自贡市高二期中)关于机械振动和机械波，以下说法正确的是(　　)
A．有机械波一定存在机械振动，有机械振动就一定能够产生机械波
B．机械振动在介质中传播形成机械波
C．参与振动的质点的振动频率是由波源决定的，与介质的性质无关
D．波源振动得越快，波在介质中的传播速度就越大
例2　(2023·湖州市高二期末)如图所示，某同学利用平低水槽研究水波传播时的现象，下列说法正确的是(　　)
A．甲图是观察水波穿过狭缝后的情景，此时水波没有发生衍射现象
B．甲图中狭缝的宽度变窄时，可以观察到明显的衍射现象
C．乙图是两列水波相遇时的干涉现象，两列水波的频率不同
D．乙图中某些区域在某时刻振动加强，经过半个周期后振动减弱
例3　(2023·自贡市高二期中)波源S产生一列沿x轴正方向传播的波，波速v＝400 m/s，已知t＝0时，波已传播到x＝40 m处，如图所示，在x＝400 m处，有一接收器A(图中未标出)，则下列说法正确的是(　　)
A．波源的起振方向向上
B．x＝40 m处的质点在t＝0.5 s时位移为最大
C．若波源向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率将变小
D．t＝1 s时接收器才能接收到此波
例4　(多选)(2023·宜宾市高二期中)如图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波动图像，图乙为该波中x＝2 m处质点P的振动图像。下列说法正确的是(　　)
A．该波的波速大小为1 m/s
B．该波沿x轴正方向传播
C．t＝1 s时，质点P的速度最小，加速度最大
D．在0～2 s内，质点P的速度和加速度的方向均未发生改变
例5　(2023·绵阳市高二期中)如图所示，实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过t＝0.3 s后，其波形曲线如图中虚线所示。
(1)若该波的周期T大于0.3 s，且波是沿x轴负方向传播的，求该波传播速度大小v1和周期T1；
(2)若该波的周期T小于0.3 s，且波是沿x轴正方向传播的，求该波的周期T2。
________________________________________________________________________
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例6　(多选)(2023·重庆沙坪坝区高二期末)如图甲、乙分别为两列横波Ⅰ、Ⅱ的振动图像，t＝0时刻分别同时从图丙的A、B两点开始向四周传播，并在t＝2 s时恰好相遇，已知A、B相距0.8 m，C为AB中点，D距A点0.15 m，则(　　)
A．直线上A、B外侧均为振动加强点
B．直线上A、B间(不包括A、B点)共有6个振动加强点
C．t＝4 s内直线上C点通过的路程为零
D．t＝3.75 s时D点经平衡位置向下振动
答案精析
再现素养知识
振动形式　波源　介质　振动形式
能量　信息　不　横波　纵波　波源　介质　λf　　偏离
绕过障碍物　相差不多　更小
矢量和　频率　相位差　振动方向
加强　减弱　相对运动
提能综合训练
例1　BC　[机械振动在介质中传播形成机械波，则有机械波一定存在机械振动，有机械振动不一定能够产生机械波，还需要传播振动的介质，故A错误，B正确；质点的振动频率等于波源的振动频率，可知参与振动的质点的振动频率是由波源决定的，与介质的性质无关，故C正确；波在介质中的传播速度由介质的性质决定，与波源的振动快慢无关，故D错误。]
例2　B　[题图甲中水波发生了衍射现象，故A错误；波长一定，缝越窄衍射现象越明显，当题图甲中狭缝的宽度变窄时，可以观察到明显的衍射现象，故B正确；题图乙是两列水波相遇时的干涉现象，两列水波的频率相同，故C错误；题图乙中某些区域在某时刻振动加强，经过半个周期后依旧为振动加强点，故D错误。]
例3　C　[波在传播过程中，各个质点的起振方向都与波源的起振方向相同，由质点带动法，知波源S开始振动时方向向下，故A错误；该波的周期为T＝＝ s＝0.05 s，因t＝0.5 s＝10T，根据波的周期性可知x＝40 m处的质点在t＝0.5 s又回到平衡位置，位移为0，故B错误；若波源向x轴负方向运动，波源与接收器间的距离增大，产生多普勒效应，则接收器接收到的波的频率将变小，故C正确；波从图示位置传到接收器的时间为t＝＝ s＝0.9 s，故D错误。]
例4　AC　[根据图像可知波长λ＝4 m，T＝4 s，则该波的波速大小为v＝＝1 m/s，故A正确；结合波形图与振动图像，分析可知质点P在t＝2 s时向下振动，根据同侧法可知该波向x轴负方向传播，故B错误；根据振动图像，t＝1 s时质点P处于正向最大位移处，速度最小，加速度最大，故C正确；0～2 s内，质点P的速度先正向减小，后负向增大，速度方向发生了改变，加速度先负向增大，后负向减小，加速度方向未发生改变，故D错误。]
例5　(1) m/s　1.2 s
(2) s(n＝1,2,3…)
解析　(1)若波沿x轴负方向传播，波形移动了x1＝nλ＋5 cm(n＝0,1，2…)，波速v＝，由题图可知波长λ＝20 cm，解得v＝ cm/s(n＝0,1,2…)，由T＝，解得T＝ s(n＝0,1,2…)，由题可知T>0.3 s，则可知n＝0，即v1＝ m/s，T1＝1.2 s。
(2)若波沿x轴正方向传播，且周期T<0.3 s，波形移动了x2＝(20n＋15) cm(n＝1,2,3…)，波速v2＝＝(n＝1,2,3…)，由T2＝，代入数据解得T2＝ s(n＝1,2,3…)。
例6　CD　[由题意知，A、B相距0.8 m，t＝2 s时相遇，则波速v＝0.2 m/s，由图知T＝1.0 s，则波长为0.2 m，A、B两质点的起振方向相反，AB间距满足波长的整数倍，故A、B外侧均为减弱点，故A错误；加强点满足该点距A、B两点的路程差为半波长的奇数倍，共有8个点，分别距A点的距离为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错误；C点距A点0.4 m，为减弱点，其位移始终为零，故C正确；D点为加强点，t＝3.25 s时，波Ⅱ刚传到D点，从平衡位置向上振动，此时波Ⅰ已知在D点振动了2.5 s，也从平衡位置向上振动，再经0.5 s，质点D经平衡位置向下振动，故D正确。](共20张PPT)
DISANZHANG
第三章
章末素养提升
再现
素养知识
物理观念 波的形成 (1)形成：前面的质点带动后面的质点，将_________传播出去
(2)条件：_____(振源)、______，二者缺一不可
(3)特点：传播_________、传递_____和_____，质点____随波迁移
(4)分类：按机械波传播方向与质点振动方向的关系分为_____和______
振动形式
波源
介质
振动形式
能量
信息
不
横波
纵波
物理观念 波的描述 (1)波长λ：一个周期传播的距离
(2)频率f(周期T)：由______决定
(3)波速v：由_____决定
(4)关系：v＝____或v＝_____
(5)图像：正弦曲线；表示某一时刻各质点_____平衡位置的位移
波源
介质
λf
偏离
物理观念 波的传播 (1)反射和折射
(2)衍射：波可以___________继续传播的现象。只有在缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长_________或者比波长_____的情况下，才能观察到明显的衍射现象
(3)叠加原理：几列波相遇时保持各自的振动状态，各质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的_______
(4)干涉：_____相同、_______恒定、_________相同的两列波叠加，使某些区域的振动_____，某些区域的振动_____的现象
(5)多普勒效应：是由波源与观察者_________(距离变化)产生的，一切波都能发生多普勒效应
绕过障碍物
相差不多
更小
矢量和
频率
相位差
振动方向
加强
减弱
相对运动
科学思维 波的图像 (1)图像信息：波长；各质点的位移大小和方向；各质点的振幅
(2)波的传播方向和各质点的振动方向互判
波动形式 (1)波动的产生原因、过程
(2)波动的时间周期性、空间周期性
科学态度与责任 (1)通过观察绳波、水波及一些声音现象，养成从物理学的视角观察自然现象的习惯，产生对自然界的好奇心 (2)了解多普勒效应在生产生活中的广泛应用，进一步激发学习物理的兴趣
　(多选)(2023·自贡市高二期中)关于机械振动和机械波，以下说法正确的是
A.有机械波一定存在机械振动，有机械振动就一定能够产生机械波
B.机械振动在介质中传播形成机械波
C.参与振动的质点的振动频率是由波源决定的，与介质的性质无关
D.波源振动得越快，波在介质中的传播速度就越大
例1
√
提能
综合训练
√
机械振动在介质中传播形成机械波，则有机械波一定存在机械振动，有机械振动不一定能够产生机械波，还需要传播振动的介质，故A错误，B正确；
质点的振动频率等于波源的振动频率，可知参与振动的质点的振动频率是由波源决定的，与介质的性质无关，故C正确；
波在介质中的传播速度由介质的性质决定，与波源的振动快慢无关，故D错误。
　(2023·湖州市高二期末)如图所示，某同学利用平低水槽研究水波传播时的现象，下列说法正确的是
A.甲图是观察水波穿过狭缝后
的情景，此时水波没有发生
衍射现象
B.甲图中狭缝的宽度变窄时，可以观察到明显的衍射现象
C.乙图是两列水波相遇时的干涉现象，两列水波的频率不同
D.乙图中某些区域在某时刻振动加强，经过半个周期后振动减弱
例2
√
题图甲中水波发生了衍射现象，故A错误；
波长一定，缝越窄衍射现象越明显，当题图甲中狭缝的宽度
变窄时，可以观察到明显的衍射现象，故B正确；
题图乙是两列水波相遇时的干涉现象，两列水波的频率相同，故C错误；
题图乙中某些区域在某时刻振动加强，经过半个周期后依旧为振动加强点，故D错误。
　(2023·自贡市高二期中)波源S产生一列沿x轴正方向传播的波，波速v＝400 m/s，已知t＝0时，波已传播到x＝40 m处，如图所示，在x＝400 m处，有一接收器A(图中未标出)，则下列说法正确的是
A.波源的起振方向向上
B.x＝40 m处的质点在t＝0.5 s时位移为最大
C.若波源向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率将变小
D.t＝1 s时接收器才能接收到此波
例3
√
波在传播过程中，各个质点的起振方向都与波源的起振方向相同，由质点带动法，知波源S开始振动时方向向下，故A错误；
若波源向x轴负方向运动，波源与接收器间的距离增大，产生多普勒效应，则接收器接收到的波的频率将变小，故C正确；
　(多选)(2023·宜宾市高二期中)如图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波动图像，图乙为该波中x＝2 m处质点P的振动图像。下列说法正确的是
A.该波的波速大小为1 m/s
B.该波沿x轴正方向传播
C.t＝1 s时，质点P的速度
最小，加速度最大
D.在0～2 s内，质点P的速度和加速度的方向均未发生改变
例4
√
√
结合波形图与振动图像，分析可知质点P在t＝2 s时向下振动，根据同侧法可知该波向x轴负方向传播，故B错误；
根据振动图像，t＝1 s时质点P处于正向最大位移处，速度最小，加速度最大，故C正确；
0～2 s内，质点P的速度先正向减小，后负向增大，速度方向发生了改变，加速度先负向增大，后负向减小，加速度方向未发生改变，故D错误。
　(2023·绵阳市高二期中)如图所示，实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过t＝0.3 s后，其波形曲线如图中虚线所示。
例5
(1)若该波的周期T大于0.3 s，且波是沿x轴负方向传播的，求该波传播速度大小v1和周期T1；
(2)若该波的周期T小于0.3 s，且波是沿x轴正方向传播的，求该波的周期T2。
　(多选)(2023·重庆沙坪坝区高二期末)如图甲、乙分别为两列横波Ⅰ、Ⅱ的振动图像，t＝0时刻分别同时从图丙的A、B两点开始向四周传播，并在t＝2 s时恰好相遇，已知A、B相距0.8 m，C为AB中点，D距A点0.15 m，则
A.直线上A、B外侧均为振动加强点
B.直线上A、B间(不包括A、B点)共
有6个振动加强点
C.t＝4 s内直线上C点通过的路程为零
D.t＝3.75 s时D点经平衡位置向下振动
例6
√
√
由题意知，A、B相距0.8 m，t＝2 s时相遇，则波速v＝0.2 m/s，由图知T＝1.0 s，则波长为0.2 m，A、B两质点的起振方向相反，
AB间距满足波长的整数倍，故A、B外侧均为减弱点，故A错误；
加强点满足该点距A、B两点的路程差为半波长的奇数倍，共有8个点，分别距A点的距离为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错误；
C点距A点0.4 m，为减弱点，其位移始终为零，故C正确；
D点为加强点，t＝3.25 s时，波Ⅱ刚传到D点，从平衡位置向上振动，此时波Ⅰ已知在D点振动了2.5 s，也从平衡位置向上振动，再经0.5 s，质点D经平衡位置向下振动，故D正确。

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