资源简介

(共32张PPT)
第四节　多普勒效应
1．知道什么是多普勒效应，了解多普勒效应的产生原因．
2．能运用多普勒效应解释一些物理现象．
学习目标
一、认识多普勒效应
1．定义：多普勒效应指由于波源与观察者之间有________________，使观察者接收到的波的________发生变化的现象．
相对运动
频率
2．多普勒效应产生的原因
(1)波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目是__________的，观察者感觉到的频率________波源振动的频率．
(2)波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目________，观察者感觉到的频率____________波源的频率，即感觉到的频率________．
(3)波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率________．
一定
等于
增加
大于
增加
减小
二、多普勒效应的应用
1．交通：大城市中的一些路段通常需限制车速，如学校附近，在公路上安装______________便可监视到过往车辆的行驶速度是否符合要求．
2．测天体运动：通过测量某天体上元素发出的光波的________，就可以算出此天体相对地球的运动情况．
3．医疗：医院里用的________通过测定________________，可以检查血管病变．
多普勒测速仪
频率
彩超
血液流速
判断下列说法是否正确．
(1)产生多普勒效应时，波源的振动频率并没有发生变化.(　　)
(2)我们在剧场听演唱会时，听到的声音频率与声源的频率是不一致的．(　　)
(3)人与波源有相对运动时，接收到的频率一定发生变化.(　　)
(4)只有横波才能发生多普勒效应．(　　)
(5)波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率变小.(　　)
×　
√　
×　
×　
√　
课堂 深度探究
PART
01
第一部分
1．生活中我们能否通过飞机轰鸣声调的高低，判断它是从远处飞来，还是掠过头顶而去？
知识点一　对多普勒效应的理解
提示：能　
2．站在马路边，一辆响着喇叭的汽车从身边驶过．你听到的喇叭音调是否变化？

提示：变化
1．波源频率
波源的频率等于单位时间内波源发出的完整波的个数．
2．观察者接收到的频率
发生多普勒效应时，波源的频率并没有变化，是接收者接收的频率(单位时间内接收到的完整波的个数)发生变化(大于或小于波源频率).
3．发生多普勒效应的几种情况
相对位置 图示 结论
波源S和观察者A相对静止不动 f观察者＝f波源，音调不变
波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C 若靠近波源，由A→B，则f观察者>f波源，音调变高；若远离波源，由A→C，则f观察者观察者A不动，波源S运动，由S→S1 f观察者>f波源，音调变高
(多选)下列关于多普勒效应的说法，正确的是(　　)
A．只有声波才能发生多普勒效应
B．当观察者靠近声源时，听到声音的音调升高，说明声源的频率升高了
C．当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时，不会发生多普勒效应
D．火车离站时，站台上的旅客听到火车的汽笛声音调降低
√
√
[解析]　多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅是机械波，电磁波也会发生多普勒效应，A错误；发生多普勒效应时，声源的频率并没有发生变化，而是观察者接收到的频率发生了变化，B错误；当波源和观察者以相同的速度同向运动时，两者之间无相对运动，不会发生多普勒效应，C正确；火车离站时，站台上的旅客和火车相互远离，听到火车的汽笛声音调降低，D正确．
(2025·梅州联考)宇宙中的星球都在不停地运动．测量某星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出该星球靠近或远离我们的速度，其运用的原理是(　　)
A．多普勒效应　　　　　 B．波的叠加
C．波的衍射 D．波的干涉
[解析]　星球靠近或远离我们时，会产生多普勒效应，当地球上测量者接收到的频率小于发出频率时，星球远离我们；若接收到的频率大于发出频率时，则星球靠近我们，并能算出星球靠近或远离我们的速度，故A正确，B、C、D错误．
√
(多选)如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，根据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是(　　)
A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高
B．女同学在点C向左运动时，她感觉哨声音调变低
C．女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变
D．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
√
√
[解析]　女同学从A向B运动过程中，她有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，A正确；女同学在C点向左运动时，她有远离声源的趋势，她感觉到音调变低，B正确；女同学在C点向右运动时，她有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，C错误；女同学从E向D运动过程中，她有远离声源的趋势，她感觉到音调变低，D错误．
如图所示，产生机械波的波源P做匀速运动，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，则下列说法正确的是(　　)
A.该图表示波源正在向A点移动
B．观察者在A点接收波的频率是定值且大于f0
C．观察者在B点接收波的频率是定值且大于f0
D．观察者在C点或D点接收波的频率是定值且大于f0
√
[解析]　根据多普勒效应产生的原因，该图表示波源正在向B点移动，故A错误；当波源和观察者间距变小时，观察者接收到的频率一定比波源频率高，当波源和观察者间距变大时，观察者接收到的频率一定比波源频率低，当观察者与波源之间的距离均匀变化时，接收波的频率才是定值，故B、D错误，C正确．
医院有一种先进的检测技术——彩超，向病人体内发射频率已精确掌握的超声波．超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可以知道血液的流速．这一技术主要体现了哪一种物理现象？
知识点二　多普勒效应的应用
提示：仪器接收到的波的频率发生变化，是因为血液的流动使波源与接收仪器间的距离发生变化，从而发生了多普勒效应．
1．多普勒效应的应用
(1)多普勒效应测车速．
(2)医用彩色多普勒超声诊断仪测定心脏跳动，了解血管血流等情况．
(3)电磁波的多普勒效应为跟踪目标物(如导弹、云层等)提供了一种简单的方法．在军事、航天、气象预报等领域有了广泛的应用．
(4)用多普勒效应测量其他星系向着或远离地球运动的速率．
2．超声波及其应用
(1)定义：频率高于2×104 Hz的声波．
(2)特点：大功率的超声波几乎沿直线传播．
(3)应用：超声波洗涤，超声波碎石，超声波探测仪，医用彩超等．
(2025·韶兴期中)如图所示，静止的雷达测速仪a向迎面驶来的汽车b发射超声波，该超声波被汽车反射后又被a接收到，测速仪a接收的超声波与其直接发出的超声波相比(　　)
A．频率变小 B．频率变大
C．波速变小 D．波速变大
[解析]　波速由介质决定，所以被该汽车反射回来的超声波与雷达测速仪发出的超声波相比波速不变；根据多普勒效应，声源和观察者靠近时接收频率变高，所以被该汽车反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变大．故只有B符合题意．
√
公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，该电磁波被轿车反射回来时，警车接收到的电磁波频率比发出时低．
(1)此现象属于________.
A．波的衍射 B．波的干涉
C．多普勒效应 D．波的反射
[解析]　巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，此现象为多普勒效应．
C　
(2)若该路段限速为100 km/h，则轿车是否超速？
[解析]　因警车接收到的频率低，由多普勒效应知警车与轿车在相互远离，而警车车速恒定又在后面，可判断轿车车速比警车车速大，故该车超速．
[答案]　超速　
(3)若轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变化？
[解析]　若该车以20 m/s的速度行进，此时警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应增大．
[答案]增大
随堂 巩固落实
PART
02
第二部分
1．(多普勒效应)关于多普勒效应，下列说法正确的是(　　)
A．多普勒效应是由波的干涉引起的
B．多普勒效应说明波源的频率发生变化
C．多普勒效应是由波源与观察者之间有相对运动产生的
D．只有声波才可以产生多普勒效应
解析：多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动，观察者接收到频率发生改变的现象，C正确．
√
2．(多普勒效应)当火车进站鸣笛时，我们在车站听到的声音的频率和音调(　　)
A．变低，变高
B．不变，变高
C．变高，变高
D．不知声速和火车车速，不能判断
解析：火车进站鸣笛时，声源与观察者间距离减小，观察者接收到的频率变大，音调变高，故C正确．
√
3．(多普勒效应)蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，利用超声脉冲导航非常有效．这种超声脉冲是持续1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39 000 Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，则下列判断正确的是(　　)
A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于 39 000 Hz
B．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率
C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率
D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz
√
解析：蝙蝠(波源)相对墙壁(观察者)的距离接近，所以墙壁接收到的超声波频率增大，A错误；超声波被反射后频率不变，但传播方向和蝙蝠的运动方向相反，蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声波时，频率会更大，C正确，B、D错误．
4．(多普勒效应的应用)(多选)下列关于多普勒效应的说法，正确的是(　　)
A．医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应原理
B．由地球上接收到遥远天体发出的光波发生“红移”现象(各条谱线的波长均变长)，可以判断遥远天体正靠近地球
C．不仅机械波，电磁波也会发生多普勒效应
D．静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高，说明声源正在远离观察者
√
√
解析：医院检查身体的“彩超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故A正确；“红移”现象中各条谱线的波长均变长，即频率变小，因此遥远天体应正在远离地球，故B错误；多普勒效应是波特有的现象，故C正确；当波源与观察者相互靠近时，观测到的频率增加，反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率减小，故D错误．(共45张PPT)
第二节　机械波的描述
学习目标
一、机械波的图像
1．波的图像的作法
先选定某一时刻，然后在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各个质点的__________，用纵坐标表示这一时刻各质点偏离平衡位置的________，连接各位移矢量的末端，就得出一条光滑曲线，这就是这一时刻波的图像，波的图像有时也称波形图．
平衡位置
位移
2．波峰与波谷
(1)波峰：在波的传播方向上达到________最大位移的质点所在处叫作波峰．
(2)波谷：在波的传播方向上达到________最大位置的质点所在处叫作波谷．
正向
反向
3．振动图像和机械波图像
(1)都是正弦曲线(或余弦曲线).
(2)振动图像表示的是某个质点在________________的位移．
(3)机械波的图像表示的是某一时刻______________的位移．
4．波源做简谐运动时，介质的各个质点随之做简谐运动，所形成的波就是简谐波．
各个时刻
各个质点
二、描述机械波的物理量
1．波长
(1)定义：在波动中，对__________________________总是相同的两个__________质点之间的距离，叫作波长．通常用λ表示．
(2)特征：横波的__________或者__________的距离等于横波波长；同样，纵波的两个___________或者______________的距离等于纵波波长．
平衡位置的位移
相邻
相邻波峰
波谷
相邻最密部
相邻最疏部
2．周期和频率
(1)规律：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)是________，它们都等于__________的振动周期(或频率)，所以这个周期(或频率)就是波的周期(或波的频率).
(2)决定因素：波的周期或频率由________的周期或频率决定．
(3)时空的对应性：在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于________________.
(4)周期T与频率f的关系：f＝________．
相同的
波源
波源
一个波长
3．波速
(1)定义：振动状态(以波峰或者波谷作为标志)在介质中的传播速度．
(3)决定因素：机械波在介质中的传播速度由________的性质决定，在不同的介质中，波的传播速度________．在给定的介质和同样的条件下波的速度是一个常量．
λf　
介质　
不同
判断下列说法是否正确．
(1)波的图像描述了某一时刻各质点离开平衡位置的位移情况．(　　)
(2)只有横波才能画出波的图像．(　　)
(3)两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长.(　　)
(4)两个最密部(或最疏部)之间的距离为一个波长.(　　)
(5)振动在介质中传播一个波长的时间是一个周期．(　　)
(6)同一列波从一种介质进入另一种介质不变的量是频率．(　　)
×　
√　
×　
×　
√　
√　
课堂 深度探究
PART
01
第一部分
1．对波的图像的理解
(1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”．可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄的“集体照”．
(2)简谐波的图像是正(余)弦曲线，介质中的质点做简谐运动．
知识点一　波的图像的理解和应用
2．波的图像的三点说明
(1)在某一时刻各质点的位移不同，但各质点的振幅是相同的．
(2)每一质点的振动规律相同，只是后一质点比前一质点振动得晚．
(3)某时刻波的图像与经过一段时间后波的图像十分相似，不同的是波的图像沿波的传播方向又平移了一段距离．
(多选)如图所示的是一列向右传播的简谐波在某一时刻的波形图．对于图中A、B、C、D、E、F、G、H、I 9个质点，下列说法正确的是(　　)
A．A、C、E、F、H具有相同的位移
B．A、C的位移相同，H、F的位移方向相反
C．B、I的振幅相同
D．A、B的振幅相同
[解析]　在波的图像中纵坐标y表示各质点偏离平衡位置的位移，故A错误，B正确；在简谐波中各质点都做简谐运动，振幅都等于波源的振幅，故C、D正确．
√
√
√
1．上下坡法
沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”．如图所示．
知识点二　振动方向和波传播方向互判
2．微平移法
原理：波向前传播，波形也向前平移．
方法：作出经微小时间Δt后的波形，就知道了各质点经过Δt时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了，如图所示．
3．同侧法
在波的图像上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点运动方向，并在同一点沿水平方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧，如图所示．若波向右传播，则P向下运动．
4．带动法
原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点．
方法：在质点P与波源之间的图像上靠近P点另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动，如图所示．
简谐横波某时刻的波形图如图所示．
(1)若质点a向下运动，则波向什么方向传播？
[解析]　先在a质点上标出向下的振动方向，如图，根据“同侧法”可知，波的传播方向一定向左．
[答案]　向左　
(2)若质点b向上运动，则波向什么方向传播？
[解析]　先在b质点上标出向上的振动方向，再根据“同侧法”画出与振动方向垂直的波的传播方向，则波向右传播．
[答案]　向右
(3)若波从右向左传播，则质点c向什么方向运动？
[解析]　先在c质点上标出波的传播方向(向左)，根据“同侧法”可知c质点振动方向一定向上．
[答案]　向上
知识点三　波速公式的理解和应用
(3)波的空间周期性：相隔距离为一个波长的整数倍的两质点，振动情况完全相同，且离开平衡位置的位移“总是”相等，振动速度大小和方向也“总是”相同，因而波长显示了波的空间周期性．相隔距离为半波长的奇数倍的两质点的振动情况完全相反，即在任何时刻它们的位移大小相等、方向相反，速度也是大小相等、方向相反，会同时一个在波峰、一个在波谷或同时从相反方向经过平衡位置．
2．波长、频率和波速的关系
(1)波速：机械波在介质中传播的距离跟所用时间的比值叫作波速，它是描述振动(或波形)在介质中传播快慢的物理量．
(2)波速与质点振动速度的区别
波速由介质的性质决定，与波的频率、质点的振幅无关，在同一种均匀介质中波速为一定值；波速与质点的振动速度是两码事，波速是振动形式匀速传播出去的速度，方向与波传播方向相同，质点的振动速度是质点在平衡位置附近振动时的速度，大小、方向均随时间改变．
波的传播过程就是振动状态的传播过程．根据Δx＝v·Δt便可求出某一振动状态传到空间某一位置所经历的时间，也可求出经Δt时间，波向前传播的距离(在波速v已知的情况下).
角度1　对波长的理解
　 (多选)关于波长，下列说法正确的是(　　)
A．在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长
B．在一个周期内某个质点所走过的路程等于波长
C．在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长
D．在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长
√
√
√
[解析]　在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长，在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长，A、C正确；在一个周期内某个质点所走过的路程等于振幅的4倍，与波长无关，B错误；在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长，D正确．
角度2　波速公式的理解和应用
　 (多选)关于机械波的频率、波速、波长，下列说法正确的是(　　)
A．均处于波峰位置的质点间的距离为一个波长
B．波的频率等于波源的振动频率
C．波速等于波源的振动速度
D．波由空气进入水时，波长要改变
√
√
√
一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示，波沿x轴负向传播．介质中x＝2 m处的质点P从图示位置开始经t1＝0.2 s第一次到达波峰．求：
(1)这列波的传播速度大小；
[答案]　15 m/s　
(2)从t＝0时刻到P点第三次到达波谷时，该横波沿x轴传播的距离．
[答案]　9 m
√
√
随堂 巩固落实
PART
02
第二部分
1．(对波的周期的理解)(多选)关于波的周期，下列说法正确的是(　　)
A．质点的振动周期就是波的周期
B．波的周期是由波源驱动力的周期决定的
C．波的周期与形成波的介质的密度有关
D．经历整数个周期波形图重复出现，只是波形向前移动了一段距离
解析：波的周期是由质点振动的周期决定的，故A正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故B正确，C错误；D选项正是波的周期性的体现，故D正确．
√
√
√
2．(波的图像的理解和应用)(多选)一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示．介质中x＝2 m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝10sin (5πt) cm.关于这列简谐波，下列说法正确的是　(　　)
A．周期为4.0 s B．振幅为20 cm
C．传播方向沿x轴正向 D．传播速度为10 m/s
√
√
3．(波速公式的理解和应用)某均匀介质中各质点的平衡位置在x轴上，当t＝0时，波源(x＝0处的质点)S开始做简谐振动，t＝0.5 s时，刚好在均匀介质上形成如图所示的波形，则下列说法正确的是(　　)
A．该波的波长为2 m
B．波源的起振方向向上
C．该波的波速为8 m/s
D．t＝1 s时，x＝2 m处的质点加速度最大
√
4．(波动和振动的综合分析)(2025·河源期中)如图所示，一列简谐横波正沿直线由左向右传播，传播方向上P、Q两质点相距4 m，当质点P完成8次全振动时，质点Q刚好完成6次全振动．若以质点P开始振动时为零时刻，以竖直向上为正方向，质点P的振动方程为y＝8sin 20πt(cm)，求：
(1)该简谐横波的波长λ；
解析：由题可知质点P、Q之间相差两次全振动，则二者之间的距离为两个波长，则2λ＝4 m
解得λ＝2 m.
答案：2 m　
(2)该简谐横波的波速v.
答案：20 m/s第四节　多普勒效应
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "学习目标LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../学习目标LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
1．知道什么是多普勒效应，了解多普勒效应的产生原因．
2．能运用多普勒效应解释一些物理现象．
INCLUDEPICTURE "课前知识梳理LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../课前知识梳理LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
一、认识多普勒效应
1．定义：多普勒效应指由于波源与观察者之间有________________，使观察者接收到的波的________发生变化的现象．
2．多普勒效应产生的原因
(1)波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目是__________的，观察者感觉到的频率________波源振动的频率．
(2)波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目________，观察者感觉到的频率____________波源的频率，即感觉到的频率________．
(3)波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率________．
二、多普勒效应的应用
1．交通：大城市中的一些路段通常需限制车速，如学校附近，在公路上安装______________便可监视到过往车辆的行驶速度是否符合要求．
2．测天体运动：通过测量某天体上元素发出的光波的________，就可以算出此天体相对地球的运动情况．
3．医疗：医院里用的________通过测定________________，可以检查血管病变．
INCLUDEPICTURE "深化辨析LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../深化辨析LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
判断下列说法是否正确．
(1)产生多普勒效应时，波源的振动频率并没有发生变化.(　　)
(2)我们在剧场听演唱会时，听到的声音频率与声源的频率是不一致的．(　　)
(3)人与波源有相对运动时，接收到的频率一定发生变化.(　　)
(4)只有横波才能发生多普勒效应．(　　)
(5)波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率变小.(　　)
提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
[答案自填] 相对运动　频率　一定　等于　增加　大于　增加　减小　多普勒测速仪　频率　彩超　血液流速
INCLUDEPICTURE "课堂深度探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../课堂深度探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
知识点一　对多普勒效应的理解
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
1．生活中我们能否通过飞机轰鸣声调的高低，判断它是从远处飞来，还是掠过头顶而去？
2．站在马路边，一辆响着喇叭的汽车从身边驶过．你听到的喇叭音调是否变化？
提示：1.能　2.变化
1．波源频率
波源的频率等于单位时间内波源发出的完整波的个数．
2．观察者接收到的频率
发生多普勒效应时，波源的频率并没有变化，是接收者接收的频率(单位时间内接收到的完整波的个数)发生变化(大于或小于波源频率).
3．发生多普勒效应的几种情况
相对位置 图示 结论
波源S和观察者A相对静止不动 f观察者＝f波源，音调不变
波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C 若靠近波源，由A→B，则f观察者>f波源，音调变高；若远离波源，由A→C，则f观察者观察者A不动，波源S运动，由S→S1 f观察者>f波源，音调变高
INCLUDEPICTURE "例1LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../例1LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　(多选)下列关于多普勒效应的说法，正确的是(　　)
A．只有声波才能发生多普勒效应
B．当观察者靠近声源时，听到声音的音调升高，说明声源的频率升高了
C．当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时，不会发生多普勒效应
D．火车离站时，站台上的旅客听到火车的汽笛声音调降低
[解析]　多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅是机械波，电磁波也会发生多普勒效应，A错误；发生多普勒效应时，声源的频率并没有发生变化，而是观察者接收到的频率发生了变化，B错误；当波源和观察者以相同的速度同向运动时，两者之间无相对运动，不会发生多普勒效应，C正确；火车离站时，站台上的旅客和火车相互远离，听到火车的汽笛声音调降低，D正确．
[答案]　CD
INCLUDEPICTURE "例2LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../例2LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　(2025·梅州联考)宇宙中的星球都在不停地运动．测量某星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出该星球靠近或远离我们的速度，其运用的原理是(　　)
A．多普勒效应　　　　　 B．波的叠加
C．波的衍射 D．波的干涉
[解析]　星球靠近或远离我们时，会产生多普勒效应，当地球上测量者接收到的频率小于发出频率时，星球远离我们；若接收到的频率大于发出频率时，则星球靠近我们，并能算出星球靠近或远离我们的速度，故A正确，B、C、D错误．
[答案]　A
INCLUDEPICTURE "例3LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../例3LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　(多选)如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，根据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是(　　)
A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高
B．女同学在点C向左运动时，她感觉哨声音调变低
C．女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变
D．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
[解析]　女同学从A向B运动过程中，她有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，A正确；女同学在C点向左运动时，她有远离声源的趋势，她感觉到音调变低，B正确；女同学在C点向右运动时，她有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，C错误；女同学从E向D运动过程中，她有远离声源的趋势，她感觉到音调变低，D错误．
[答案]　AB
INCLUDEPICTURE "例4LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../例4LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　如图所示，产生机械波的波源P做匀速运动，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，则下列说法正确的是(　　)
A.该图表示波源正在向A点移动
B．观察者在A点接收波的频率是定值且大于f0
C．观察者在B点接收波的频率是定值且大于f0
D．观察者在C点或D点接收波的频率是定值且大于f0
[解析]　根据多普勒效应产生的原因，该图表示波源正在向B点移动，故A错误；当波源和观察者间距变小时，观察者接收到的频率一定比波源频率高，当波源和观察者间距变大时，观察者接收到的频率一定比波源频率低，当观察者与波源之间的距离均匀变化时，接收波的频率才是定值，故B、D错误，C正确．
[答案]　C
知识点二　多普勒效应的应用
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
医院有一种先进的检测技术——彩超，向病人体内发射频率已精确掌握的超声波．超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可以知道血液的流速．这一技术主要体现了哪一种物理现象？
提示：仪器接收到的波的频率发生变化，是因为血液的流动使波源与接收仪器间的距离发生变化，从而发生了多普勒效应．
　
1．多普勒效应的应用
(1)多普勒效应测车速．
(2)医用彩色多普勒超声诊断仪测定心脏跳动，了解血管血流等情况．
(3)电磁波的多普勒效应为跟踪目标物(如导弹、云层等)提供了一种简单的方法．在军事、航天、气象预报等领域有了广泛的应用．
(4)用多普勒效应测量其他星系向着或远离地球运动的速率．
2．超声波及其应用
(1)定义：频率高于2×104 Hz的声波．
(2)特点：大功率的超声波几乎沿直线传播．
(3)应用：超声波洗涤，超声波碎石，超声波探测仪，医用彩超等．
INCLUDEPICTURE "例5LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../例5LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　(2025·韶兴期中)如图所示，静止的雷达测速仪a向迎面驶来的汽车b发射超声波，该超声波被汽车反射后又被a接收到，测速仪a接收的超声波与其直接发出的超声波相比(　　)
A．频率变小 B．频率变大
C．波速变小 D．波速变大
[解析]　波速由介质决定，所以被该汽车反射回来的超声波与雷达测速仪发出的超声波相比波速不变；根据多普勒效应，声源和观察者靠近时接收频率变高，所以被该汽车反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变大．故只有B符合题意．
[答案]　B
INCLUDEPICTURE "例6LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../例6LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，该电磁波被轿车反射回来时，警车接收到的电磁波频率比发出时低．
(1)此现象属于________.
A．波的衍射 B．波的干涉
C．多普勒效应 D．波的反射
(2)若该路段限速为100 km/h，则轿车是否超速？
(3)若轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变化？
[解析]　(1)巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，此现象为多普勒效应．
(2)因警车接收到的频率低，由多普勒效应知警车与轿车在相互远离，而警车车速恒定又在后面，可判断轿车车速比警车车速大，故该车超速．
(3)若该车以20 m/s的速度行进，此时警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应增大．
[答案]　(1)C　(2)超速　(3)增大
INCLUDEPICTURE "随堂巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../随堂巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．(多普勒效应)关于多普勒效应，下列说法正确的是(　　)
A．多普勒效应是由波的干涉引起的
B．多普勒效应说明波源的频率发生变化
C．多普勒效应是由波源与观察者之间有相对运动产生的
D．只有声波才可以产生多普勒效应
解析：选C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动，观察者接收到频率发生改变的现象，C正确．
2．(多普勒效应)当火车进站鸣笛时，我们在车站听到的声音的频率和音调(　　)
A．变低，变高
B．不变，变高
C．变高，变高
D．不知声速和火车车速，不能判断
解析：选C.火车进站鸣笛时，声源与观察者间距离减小，观察者接收到的频率变大，音调变高，故C正确．
3．(多普勒效应)蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，利用超声脉冲导航非常有效．这种超声脉冲是持续1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39 000 Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，则下列判断正确的是(　　)
A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于 39 000 Hz
B．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率
C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率
D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz
解析：选C.蝙蝠(波源)相对墙壁(观察者)的距离接近，所以墙壁接收到的超声波频率增大，A错误；超声波被反射后频率不变，但传播方向和蝙蝠的运动方向相反，蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声波时，频率会更大，C正确，B、D错误．
4．(多普勒效应的应用)(多选)下列关于多普勒效应的说法，正确的是(　　)
A．医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应原理
B．由地球上接收到遥远天体发出的光波发生“红移”现象(各条谱线的波长均变长)，可以判断遥远天体正靠近地球
C．不仅机械波，电磁波也会发生多普勒效应
D．静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高，说明声源正在远离观察者
解析：选AC.医院检查身体的“彩超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故A正确；“红移”现象中各条谱线的波长均变长，即频率变小，因此遥远天体应正在远离地球，故B错误；多普勒效应是波特有的现象，故C正确；当波源与观察者相互靠近时，观测到的频率增加，反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率减小，故D错误．(共48张PPT)
第三节　机械波的传播现象
1．知道波的衍射现象，理解发生明显衍射现象的条件．　2.了解惠更斯原理的内容．
3．知道波传播到两种介质的界面时会发生反射和折射现象．　4.知道波反射的规律．
5．知道波的叠加原理和波的干涉现象．　6.知道衍射、干涉是波特有的现象．
7．理解形成稳定干涉图样的条件，知道波的干涉图样的特点．
学习目标
一、机械波的衍射与惠更斯原理
1．波的衍射：波________障碍物或穿过小孔继续向前传播的现象．
2．实验现象
(1)实验器材：在水波槽里放两块挡板，中间留一个____________．
(2)现象：当窄缝的尺寸比波长大很多的情况下，波的传播方向基本________________，在挡板后面几乎没有水波；在窄缝宽度与波长相差不多或者比波长更小时，可以观察到水波明显的______________．
绕过
窄缝
不发生改变
衍射现象
3．发生明显衍射现象的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长____________或者比波长________．
4．波的衍射的普遍性：一切波都能发生衍射．衍射是波特有的现象．
5．惠更斯原理：波动的起源是波源的振动，波动的传播是由于介质中质点之间的相互作用．如果介质是连续分布的，介质中任何一点的振动将直接引起邻近各点的振动，因而在波动中任何一点都可以看作新的波源．介质中波动传到的各点都可以看作是发射________的波源，在其后的任一时刻，这些子波的包络就形成新的________，这就是惠更斯原理．
更小
子波
波面
相近
二、机械波的反射和折射
1．当机械波在传播过程中从一种介质进入另一种不同介质时，机械波会同时发生________和________现象．
2．在波的反射中，波的频率、波速和波长都不变．在波的折射中，________不变，波速和波长发生改变．
折射
频率
反射
三、机械波的干涉
1．波的叠加原理：相遇区域中各点的位移，就是这两列波引起的位移的________，我们把这一规律称为波的________原理．
2．波的干涉现象
频率相同的两列波在相遇时会出现稳定的____________的区域和____________的区域．这两个区域在水面上的位置是____________，且互相隔开．
叠加
相对平静
剧烈振动
固定的
合成
3．两列波产生稳定干涉的条件
(1)两列波的________必须相同．
(2)______________恒定，振动方向相同．
频率
相位差
判断下列说法是否正确．
(1)波向前传播，在两介质的界面上要么发生反射，要么发生折射，二者不会同时发生．(　　)
(2)发生反射时波的频率不变，波速变小，波长变短．(　　)
(3)发生折射时波的频率不变，但波长、波速发生变化．(　　)
(4)只有当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时，才会发生衍射现象．(　　)
×　
√　
×　
×　
(5)两列波发生干涉时，振动加强的位置和减弱的位置是不变的．(　　)
(6)在两列波重叠的区域里，任何一个质点的位移都等于原来位移的2倍．(　　)
×　
√　
课堂 深度探究
PART
01
第一部分
1．我们日常生活中常有“未见其人、先闻其声”“人未到、声先到”的情境，请思考这两句话中隐含了什么物理原理？
提示：两句话中隐含了波发生明显衍射的条件．声波的波长较长，比较容易发生衍射，一个人在房间外(或走廊里)说话，由于声波的衍射(注意：也有声波的反射因素)，在房间里(或走廊拐弯的地方)的其他人可以听到该人的声音；而光波的波长较短，不容易发生衍射，在房间里(或走廊拐弯的地方)的人无法通过光的直线传播看到在房间外(或走廊里)说话的人，故有“未见其人、先闻其声”“人未到、声先到”的情境．
知识点一　对波的衍射现象的理解
2．是否孔的尺寸越小，衍射现象越容易观察？
提示：不是．当孔的尺寸非常小时，衍射波的能量很弱，很难观察到波的衍射．
1．对波的衍射的理解
(1)衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射．凡是能发生衍射现象的都是波．
(2)波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异．波长较长的波容易发生明显的衍射现象．
2．利用惠更斯原理解释衍射现象：波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛成为一个新的波源，由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播，波就偏离了直线方向．因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况．
√
[解析]　水波通过狭缝后波长不变，A错误；这是水波的衍射现象，衍射是波特有的性质，任何波都能发生衍射现象，B错误；该实验的狭缝宽度相等，波长不等，则此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显，C错误，D正确．
如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪．某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法正确的是(　　)
A．假设波浪的波长约为70 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响
B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
C．假设波浪的波长约为55 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响
D．假设波浪的波长约为55 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
√
[解析]　A、B两处小船明显受到波浪影响是因为水波发生明显的衍射现象，波浪能传播到A、B处，当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，会发生明显的衍射现象．若波浪的波长约为70 m，则会发生明显衍射，则A、B两处小船会受波浪影响；若波浪的波长约为10 m，则不会发生明显衍射，则A、B两处小船不会明显受到波浪影响；若波浪的波长约为55 m，则会发生明显衍射，则A、B两处小船明显受到波浪影响．
1．波的反射和折射的比较
知识点二　波的反射和折射
比较项目 现象 波的反射 波的折射
传播方向 改变(θ反＝θ入) 改变(θ折≠θ入)
频率f 不变 不变
波速v 不变 改变
波长λ 不变 改变
2.说明
(1)频率f由波源决定．
(2)波速v由介质决定．因为折射波与入射波在不同的介质中传播，所以波速发生变化．
(3)据v＝λf知，波长λ与波速v及频率f有关，即与介质和波源有关．
(多选)下列说法正确的是(　　)
A．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短
B．波发生反射时，波的频率、波长、波速均不变
C．波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化
D．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化
[解析]　波发生反射时，在同一种介质中传播，频率、波长和波速均不变，A错误，B正确；波发生折射时，从一种介质传播到另一种介质，波速发生变化，波的频率由波源决定，所以波的频率不变，由公式v＝λf可知，波长发生变化，C正确，D错误．
√
√
一列声波在介质Ⅰ中的波长为 0.2 m，当该声波从介质Ⅰ中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6 m，如图所示，若介质Ⅰ中的声速是340 m/s.
(1)求该声波在介质Ⅱ中传播时的频率．
[答案]　1 700 Hz
(2)求该声波在介质Ⅱ中传播的速度．
[解析] 由v＝λf得声波在介质Ⅱ中的传播速度为
v2＝λ2f＝0.6×1 700 m/s＝1 020 m/s.
[答案] 1 020 m/s
(3)若声波垂直进入介质Ⅱ，经0.4 s返回介质Ⅰ，则介质Ⅱ的深度为多少？
[答案] 204 m
知识点三　波的干涉
1．波的叠加
(1)叠加原理
几列不同波源产生的波，当它们在同一介质里传播时，在相遇处各质点的位移等于各列波单独存在时在该点所引起的位移的矢量和．叠加原理适用于一切波．
(2)波的叠加原理是波具有独立传播特性的必然结果，由于总位移是两个位移的矢量和，所以叠加区域的质点的位移可能增大，也可能减小．
①两列波的叠加，(如图甲所示)振动加强，振幅增大．
②两列波的叠加，(如图乙所示)振动减弱，振幅减小．
2．两列波发生干涉的必要条件
(1)两列波的频率相同；
(2)相位差恒定；
(3)振动方向相同．
3．干涉图样如图所示，其特征如下
(1)加强区和减弱区的位置固定不变．
(2)加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化).
(3)加强区与减弱区互相间隔．
角度1　波的叠加
　 (多选)下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是(　　)
A．相遇之后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强
B．相遇并彼此穿过之后，两列波的运动特征与相遇前完全相同
C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和
D．相遇之后，叠加区域内质点的振动均加强
√
√
[解析]　两列波相遇时，每列波的振幅不会因为相遇而改变，它们各自保持原有的特性传播，故A错误；当两列波相遇并彼此穿过之后，两列波的运动特征(如频率、波长、振幅等)与相遇前完全相同，故B正确；在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和，这是波的叠加原理，故C正确；相遇之后，叠加区域内有的质点振动加强，有的质点振动减弱，故D错误．
(2025·茂名市期中)一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图，对于其后绳上各点的振动情况，下列判断正确的是(　　)
A．两列波先后到达中点M
B．绳的两端点P、Q开始振动的方向相反
C．中点M的振动始终是加强的
D．M点的位移大小在某时刻可能为零
√
[解析]　这两列波的波速由介质决定，波在同种介质中传播时波速相同，由于距离相同，所以两列波同时到达M点，故A错误；根据波的传播特点可知，各质点的起振方向与波源的起振方向相同，由题图可知，左边波向右传播，而右边的波向左传播，依据上下坡法，它们起振方向相同，所以绳子的两端点开始振动的方向相同，故B错误；由于波的频率不同，故两列波并不能发生稳定的干涉现象，因此两列波在M点相遇时，M点的振动并不总是加强或减弱的，故C错误；当两波刚传到M点时，此时刻M点的位移为零，所以M点的位移大小在某时刻可能为零，故D正确．
角度2　振动加强区和减弱区的理解
　 两列相干波在空间相遇，以下说法正确的是(　　)
A．振动加强区的介质质点的位移始终最大
B．振动减弱区的介质质点的振幅随时间变化
C．振动加强区的介质质点某时刻可以处于平衡位置
D．振动加强区的介质质点，在任何时刻一定比振动减弱区域内的介质质点位移大
√
[解析]　振动加强点也在做简谐运动，只是振幅变大了，某个时刻可能在平衡位置，位移为零，故A错误，C正确；振动减弱区域内的介质质点的振幅是固定的，故B错误；振动加强区域内的介质质点的振幅比振动减弱区域内的介质质点的振幅大，但不是任何时刻的位移都比振动减弱区域内的介质质点位移大，故D错误．
两列相干水波在t＝0时刻的叠加情况如图所示，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，其中 C点是B、D连线的中点，P点是B、C连线的中点．下列说法正确的是(　　)
A.A、B两点的振动减弱
B．C点的振幅为零，但是它是振动加强点
C．t＝0时刻P、C两点振动方向相反
D．若两振源振幅相同，则 E、F两点的位移始终为零
√
[解析]　A点是波峰与波峰相遇的位置，B点是波谷与波谷相遇的位置，都是振动加强点，故A错误；B、D两点都是振动加强点，C在B、D连线上，也是振动加强点，振幅为两列波振幅之和，不为零，故B错误；t＝0时，B处于波谷位置，D处于波峰位置，P、C两点在B、D之间，波向右平移，所以两点的振动方向相同，都向上振动，故C错误；E、F两点是波峰与波谷相遇的位置，是振动减弱点，振幅为两者振幅之差，若两振源振幅相同，则这两点的振幅为零，则位移始终为零，故D正确．
角度3　波的干涉现象的分析
　 波源S1和S2振动方向相同，频率均为4 Hz，分别置于均匀介质中的A、B两点，AB＝1.2 m，如图所示．两波源产生的简谐横波沿直线AB相向传播，波速为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同，求A、B间合振动振幅最小的点的位置．
[答案]　见解析
随堂 巩固落实
PART
02
第二部分
1．(波的反射和折射)(多选)下列叙述中属于波的反射现象的是(　　)
A．夏日的雷声有时会轰鸣不绝
B．隔墙有耳
C．在空房间里讲话，会感到声音更响
D．水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变
解析：夏日的雷声有时会轰鸣不绝，这是波的反射现象，故A正确；隔墙有耳，这是波可以绕过障碍物继续传播的衍射现象，故B错误；在空房间里讲话，会感到声音更响，这是波的反射现象，故C正确；水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变，这是波的折射现象，故D错误．
√
√
2．(波的衍射)(2025·茂名统考期中)如图所示，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动．现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，P点的水没有振动起来．为了使挡板左边的振动传到P点，下列操作可行的是 (　　)
A．撤去N板　　　　　　
B．N板向上移动
C．增大波源振动的频率
D．增大波源振动的幅度
√
解析：P处质点没有振动，说明P点波没有明显衍射过去，原因是MN间的缝太宽或波长太小，因此若要使P处质点振动，可上移N板减小小孔的间距或增大波的波长即减小频率．
3．(波的叠加)(多选)从一条弦线的两端，各发出一列如图所示的脉冲横波，它们均沿弦线传播，速度相等，传播方向相反，在它们传播过程中，可能出现的波形是下图中(　　)
√
√
√
解析：两列波相遇前，保持自己的波形不变，则A图是可能的；两列波完全重叠时，波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇，振幅增大，则B图是可能的；两列波相遇之后，保持各自的性质不变，当左波的波谷与右波的波峰相遇时，振动完全抵消，未相遇的部分波形不变，则C图不可能，D图可能．
4.(波的干涉)如图所示，S1、S2是两个步调完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷．若两列波的振幅均保持5 cm不变，关于图中所标的b、c、d三点，下列说法正确的是(　　)
A．d点始终保持静止不动
B．图示时刻c点的位移为零
C．b点振动始终加强，c点振动始终减弱
D．图示时刻，b、c两点的竖直高度差为10 cm
√
解析：d点是波峰与波谷相遇，振动减弱，振幅为0，故保持静止，故A正确；b点是波峰与波峰相遇，c点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点，由于两列波的振幅是5 cm，则图示时刻b点相对平衡位置高10 cm，c点相对平衡位置低10 cm，所以b、c两点的竖直高度差为20 cm，故B、C、D错误．(共33张PPT)
第三章　机械波
第一节　机械波的产生和传播
1．知道机械波的形成条件及过程．　2.知道什么是横波和纵波、密部和疏部．
3．理解什么是机械波，确认波是传播振动形式和传递能量的一种方式.
4．会根据波传播的波形图分析质点的运动方向．
学习目标
一、认识机械波
1．机械波：________________在媒介中的传播叫作机械波．
2．介质：绳子、丝带等用来传播振动的____________被称为介质．
3．形成机械波需要两个条件：机械振动的________和传播振动的________．
机械振动
媒介
波源　
介质　
二、机械波的传播
1．绳上的质点本来是静止的，随着机械波的传播发生振动．波源带动________质点做________________，该质点振动后会同样带动其相邻质点做__________________，即绳子上每个振动的质点又如新的波源带动下一个质点的运动，直至机械波传播到能传播的地方．
2．机械波既传播________的运动形式，同时也将波源的________传播出去，波是传递________的一种方式．
3．在波传播的过程中，每个质点只是在________________附近做上下振动．
相邻　
受迫振动　
受迫振动　
振动　
能量
能量
平衡位置
三、横波与纵波
1．横波：介质质点的________方向与波的____________方向____________的机械波叫作横波．
2．纵波：波的传播方向和质点的振动方向在____________________上的机械波叫作纵波．
振动
传播
垂直
同一直线
判断下列说法是否正确．
(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)机械波的形成和传播中，所有质点同时开始运动，同时停止运动．(　　)
(4)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振的方向都相同．(　　)
(5)纵波指的是质点的振动方向和波的传播方向垂直的波．(　　)
×　
√　
×　
√　
×　
课堂 深度探究
PART
01
第一部分
艺术体操也叫韵律体操，是一种艺术性很强的女子竞赛体操项目，19世纪末20世纪初起源于欧洲．艺术体操表演项目有很多，丝带舞表演就是其中之一，如图所示的是一幅丝带舞的表演图．
知识点一　机械波的形成和传播
(1)判断丝带上的各点有没有随波迁移．
提示：丝带上的各点在各自平衡位置附近做往复运动，没有随波迁移．
(2)运动员的手停止抖动后，丝带上的波会立即停止吗？
提示：运动员的手停止抖动后，丝带上的波继续向前传播，不会立即停止．
1．机械波的形成
2．波的特点
(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同．
(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同．
(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后．
(4)立场：各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，且起振方向与振源的起振方向相同．
(5)机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能量和信息．
角度1　机械振动和机械波的关系
　 (多选)关于机械波的形成，下列说法正确的是(　　)
A．物体做机械振动，不一定产生机械波
B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间上落后一步
C．参与振动的质点的振动频率都相同
D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递
√
√
√
[解析]　若只有物体振动，而周围没有传播这种振动的介质，振动不可能由近及远传播出去形成机械波，A正确；机械波中各振动质点都在重复波源的振动，振动频率都等于波源振动的频率，只是离波源越远，振动步调越落后，B、C正确；机械波中介质各质点只在各自平衡位置附近振动，不随波迁移，离波源较远的质点振动的能量是通过离波源近的各质点的传递从波源获得的，D错误．
角度2　机械波的形成和传播
　 (2025·高州阶段练)在一条软绳上选18个等间距的质点，
质点1在外力作用下做简谐振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成及图可知，下列说法正确的是(　　)
A．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动
B．每个质点开始运动后，均在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动
C．绳上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期不相同
D．绳上波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等幅振动，故每个质点的机械能守恒
√
[解析]　绳上的质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期与波源的振动周期都相同，故A正确，C错误；每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向上不随波迁移，波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等振幅的受迫振动，合外力不为零，故每个质点的机械能并不守恒，故B、D错误．
√
观察绳波和推拉弹簧形成的波，判断这两种波在传播的过程中各质点的振动方向和波的传播方向间有怎样的关系？
知识点二　横波和纵波
提示：绳波中各质点的振动方向与波的传播方向相互垂直；推拉弹簧形成的波中各质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上．
1．横波和纵波的比较
项目 横波 纵波
概念 在波动中，质点的振动方向和波的传播方向相互垂直 在波动中，质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上
介质 只能在固体介质中传播 在固体、液体和气体介质中均能传播
特征 在波动中交替间隔出现波峰和波谷 在波动中交替间隔出现密部和疏部
2.说明
(1)发声体振动时在空气中产生的声波是纵波．声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播．
(2)不管是横波还是纵波，如果传播的振动是简谐运动，这种波就叫简谐波．
关于横波和纵波，下列说法正确的是(　　)
A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同
C.波沿水平方向传播，质点在竖直方向上下振动，这类波是横波
D．形成纵波的质点，随波一起迁移
√
[解析]　横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，纵波质点的振动方向与传播方向有时相同，有时相反，故A、B错误，C正确；介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动，不会随波迁移，故D错误．
1．机械波传播的是振动形式、能量和信息，介质中各质点本身并不随波的传播而迁移，而是在各自的平衡位置附近振动．
2．由于波的形成实际上是从波源开始依次带动介质中的各个质点参与振动，所以各个质点都在做受迫振动，因此各个质点振动的周期(频率)与波源的周期(频率)相同．
3．在不考虑能量损失时，各质点振动的振幅相同．各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同．
知识点三　对机械波的理解
一列波由波源向周围扩展开去，下列说法错误的是(　　)
A．介质中各质点只是振动，没有沿波的传播方向迁移
B．介质中各质点把振动形式由近及远地传播出去
C．介质中各质点把振动的能量由近及远地传播出去
D．介质中各质点由近及远传播开去
[解析]　波在传播时，介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动，它们并没有随波的传播而发生迁移，故A正确，D错误；波传播的是振动形式，而振动由能量引起，即传播了能量，所以波在传播过程中将振动形式以及能量由近及远地传播出去，故B、C正确．
√
一学生看见平静的湖面上漂浮着一小块泡沫，想把它拾起来扔到垃圾桶，于是向湖中投入一石块，在湖面上激起水波．关于泡沫的运动情况，下列说法正确的是(　　)
A．泡沫不能被波浪推动，最多只能在湖面上做上下振动
B．投入的石块质量越大，波浪越容易将泡沫推至岸边
C．不知泡沫离波源的远近如何，无法确定泡沫的运动情况
D．因“随波逐流”，波浪会将泡沫推至岸边
[解析]　波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，B、C、D错误，A正确．
√
随堂 巩固落实
PART
02
第二部分
1．(机械波的形成和传播)关于机械波，下列说法正确的是(　　)
A．介质中有机械波传播时，介质本身随波一起传播
B．物体做机械振动，一定产生机械波
C．如果波源停止振动，在介质中传播的波也立即停止
D．波既能传递能量，又能传递信息
√
解析：波传播时，介质并不随波传播，A错误；波的形成需满足两个条件，波源和传播介质，B错误；波源停止振动，波还会继续传播，C错误；超声波碎石就是利用声波传递能量，我们用语言进行交流，就是利用声波传递信息，D正确．
2．(横波和纵波)关于横波和纵波，下列说法正确的是(　　)
A．振源上下振动形成的波是横波
B．振源水平振动形成的波是纵波
C．横波只能在固体介质中传播
D．质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波
解析：根据横波和纵波的概念，质点振动方向与波的传播方向垂直者为横波，沿同一直线者为纵波，并不是上下振动与水平振动的问题，故A、B错误；横波只能在固体中传播，故C正确；质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，并没有说明是沿同一直线，故D错误．
√
3．(对机械波的理解)(多选)(2025·茂名月考)关于机械波的说法正确的是(　　)
A．相邻的质点要相互做功
B．机械波在真空中也能传播
C．波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动
D．除波源外，波中各质点都做受迫振动
√
√
√
解析：机械波传播的过程中，前面质点要带动相邻的后面质点一起振动，则相邻的质点要相互做功，A正确；机械波必须依靠介质传播，故不能在真空中传播，B错误；后面的质点要重复前面质点的振动，则波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动，C正确；除波源外，波传播过程中后面的质点总是在前面质点带动下做受迫振动，D正确．INCLUDEPICTURE "物YJXZXBXY第三章LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../物YJXZXBXY第三章LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
第一节　机械波的产生和传播
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "学习目标LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../学习目标LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
1．知道机械波的形成条件及过程．　2.知道什么是横波和纵波、密部和疏部．
3．理解什么是机械波，确认波是传播振动形式和传递能量的一种方式.
4．会根据波传播的波形图分析质点的运动方向．
INCLUDEPICTURE "课前知识梳理LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../课前知识梳理LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
一、认识机械波
1．机械波：________________在媒介中的传播叫作机械波．
2．介质：绳子、丝带等用来传播振动的____________被称为介质．
3．形成机械波需要两个条件：机械振动的________和传播振动的________．
二、机械波的传播
1．绳上的质点本来是静止的，随着机械波的传播发生振动．波源带动________质点做________________，该质点振动后会同样带动其相邻质点做__________________，即绳子上每个振动的质点又如新的波源带动下一个质点的运动，直至机械波传播到能传播的地方．
2．机械波既传播________的运动形式，同时也将波源的________传播出去，波是传递________的一种方式．
3．在波传播的过程中，每个质点只是在________________附近做上下振动．
三、横波与纵波
1．横波：介质质点的________方向与波的____________方向____________的机械波叫作横波．
2．纵波：波的传播方向和质点的振动方向在________________________________________上的机械波叫作纵波．
INCLUDEPICTURE "深化辨析LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../深化辨析LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
判断下列说法是否正确．
(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)机械波的形成和传播中，所有质点同时开始运动，同时停止运动．(　　)
(4)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振的方向都相同．(　　)
(5)纵波指的是质点的振动方向和波的传播方向垂直的波．(　　)
提示：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×
[答案自填] 机械振动　媒介　波源　介质　相邻　受迫振动　受迫振动　振动　能量
能量　平衡位置　振动　传播　垂直　同一直线
INCLUDEPICTURE "课堂深度探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../课堂深度探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
知识点一　机械波的形成和传播
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
艺术体操也叫韵律体操，是一种艺术性很强的女子竞赛体操项目，19世纪末20世纪初起源于欧洲．艺术体操表演项目有很多，丝带舞表演就是其中之一，如图所示的是一幅丝带舞的表演图．
(1)判断丝带上的各点有没有随波迁移．
(2)运动员的手停止抖动后，丝带上的波会立即停止吗？
提示：(1)丝带上的各点在各自平衡位置附近做往复运动，没有随波迁移．
(2)运动员的手停止抖动后，丝带上的波继续向前传播，不会立即停止．
　
1．机械波的形成
2．波的特点
(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同．
(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同．
(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后．
(4)立场：各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，且起振方向与振源的起振方向相同．
(5)机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能量和信息．
角度1　机械振动和机械波的关系
INCLUDEPICTURE "例1LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../例1LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　(多选)关于机械波的形成，下列说法正确的是(　　)
A．物体做机械振动，不一定产生机械波
B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间上落后一步
C．参与振动的质点的振动频率都相同
D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递
[解析]　若只有物体振动，而周围没有传播这种振动的介质，振动不可能由近及远传播出去形成机械波，A正确；机械波中各振动质点都在重复波源的振动，振动频率都等于波源振动的频率，只是离波源越远，振动步调越落后，B、C正确；机械波中介质各质点只在各自平衡位置附近振动，不随波迁移，离波源较远的质点振动的能量是通过离波源近的各质点的传递从波源获得的，D错误．
[答案]　ABC
角度2　机械波的形成和传播
INCLUDEPICTURE "例2LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../例2LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　(2025·高州阶段练)在一条软绳上选18个等间距的质点，质点1在外力作用下做简谐振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成及图可知，下列说法正确的是(　　)
A．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动
B．每个质点开始运动后，均在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动
C．绳上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期不相同
D．绳上波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等幅振动，故每个质点的机械能守恒
[解析]　绳上的质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期与波源的振动周期都相同，故A正确，C错误；每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向上不随波迁移，波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等振幅的受迫振动，合外力不为零，故每个质点的机械能并不守恒，故B、D错误．
[答案]　A
角度3　质点振动和波动的方向关系
INCLUDEPICTURE "例3LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../例3LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　如图所示的是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t＝0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动．下列判断正确的是(　　)
A．质点6开始振动时的运动方向向下
B．t＝时质点6的速度方向向下
C．t＝ 时质点10的运动方向向上
D．t＝T时质点16开始运动
[解析]　介质中各质点开始振动时的振动方向和振源开始振动时的振动方向相同，A错误；经过t＝质点1回到平衡位置，质点9开始向上振动，质点5振动到正的最大位移处，质点6在平衡位置上方重复质点5的振动，向上振动，即速度的方向向上，B错误；t＝时质点1振动到负的最大位移处，质点13开始振动，9～13之间的质点振动方向都向上，C正确；依题意，t＝T时，波刚好传播到质点17，质点17开始运动，质点16已经向上振动了，D错误．
[答案]　C
知识点二　横波和纵波
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
观察绳波和推拉弹簧形成的波，判断这两种波在传播的过程中各质点的振动方向和波的传播方向间有怎样的关系？
提示：绳波中各质点的振动方向与波的传播方向相互垂直；推拉弹簧形成的波中各质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上．
　
1．横波和纵波的比较
项目 横波 纵波
概念 在波动中，质点的振动方向和波的传播方向相互垂直 在波动中，质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上
介质 只能在固体介质中传播 在固体、液体和气体介质中均能传播
特征 在波动中交替间隔出现波峰和波谷 在波动中交替间隔出现密部和疏部
2.说明
(1)发声体振动时在空气中产生的声波是纵波．声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播．
(2)不管是横波还是纵波，如果传播的振动是简谐运动，这种波就叫简谐波．
INCLUDEPICTURE "例4LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../例4LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　关于横波和纵波，下列说法正确的是(　　)
A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同
C.波沿水平方向传播，质点在竖直方向上下振动，这类波是横波
D．形成纵波的质点，随波一起迁移
[解析]　横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，纵波质点的振动方向与传播方向有时相同，有时相反，故A、B错误，C正确；介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动，不会随波迁移，故D错误．
[答案]　C
知识点三　对机械波的理解
1．机械波传播的是振动形式、能量和信息，介质中各质点本身并不随波的传播而迁移，而是在各自的平衡位置附近振动．
2．由于波的形成实际上是从波源开始依次带动介质中的各个质点参与振动，所以各个质点都在做受迫振动，因此各个质点振动的周期(频率)与波源的周期(频率)相同．
3．在不考虑能量损失时，各质点振动的振幅相同．各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同．
INCLUDEPICTURE "例5LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../例5LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　一列波由波源向周围扩展开去，下列说法错误的是(　　)
A．介质中各质点只是振动，没有沿波的传播方向迁移
B．介质中各质点把振动形式由近及远地传播出去
C．介质中各质点把振动的能量由近及远地传播出去
D．介质中各质点由近及远传播开去
[解析]　波在传播时，介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动，它们并没有随波的传播而发生迁移，故A正确，D错误；波传播的是振动形式，而振动由能量引起，即传播了能量，所以波在传播过程中将振动形式以及能量由近及远地传播出去，故B、C正确．
[答案]　D
INCLUDEPICTURE "例6LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../例6LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　一学生看见平静的湖面上漂浮着一小块泡沫，想把它拾起来扔到垃圾桶，于是向湖中投入一石块，在湖面上激起水波．关于泡沫的运动情况，下列说法正确的是(　　)
A．泡沫不能被波浪推动，最多只能在湖面上做上下振动
B．投入的石块质量越大，波浪越容易将泡沫推至岸边
C．不知泡沫离波源的远近如何，无法确定泡沫的运动情况
D．因“随波逐流”，波浪会将泡沫推至岸边
[解析]　波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，B、C、D错误，A正确．
[答案]　A
INCLUDEPICTURE "随堂巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../随堂巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．(机械波的形成和传播)关于机械波，下列说法正确的是(　　)
A．介质中有机械波传播时，介质本身随波一起传播
B．物体做机械振动，一定产生机械波
C．如果波源停止振动，在介质中传播的波也立即停止
D．波既能传递能量，又能传递信息
解析：选D.波传播时，介质并不随波传播，A错误；波的形成需满足两个条件，波源和传播介质，B错误；波源停止振动，波还会继续传播，C错误；超声波碎石就是利用声波传递能量，我们用语言进行交流，就是利用声波传递信息，D正确．
2．(横波和纵波)关于横波和纵波，下列说法正确的是(　　)
A．振源上下振动形成的波是横波
B．振源水平振动形成的波是纵波
C．横波只能在固体介质中传播
D．质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波
解析：选C.根据横波和纵波的概念，质点振动方向与波的传播方向垂直者为横波，沿同一直线者为纵波，并不是上下振动与水平振动的问题，故A、B错误；横波只能在固体中传播，故C正确；质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，并没有说明是沿同一直线，故D错误．
3．(对机械波的理解)(多选)(2025·茂名月考)关于机械波的说法正确的是(　　)
A．相邻的质点要相互做功
B．机械波在真空中也能传播
C．波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动
D．除波源外，波中各质点都做受迫振动
解析：选ACD.机械波传播的过程中，前面质点要带动相邻的后面质点一起振动，则相邻的质点要相互做功，A正确；机械波必须依靠介质传播，故不能在真空中传播，B错误；后面的质点要重复前面质点的振动，则波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动，C正确；除波源外，波传播过程中后面的质点总是在前面质点带动下做受迫振动，D正确．第二节　机械波的描述
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "学习目标LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\学习目标LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET )
1．知道波的图像的物理意义，能正确区分波的图像与振动图像．　2.能从波的图像中读取相关信息来解决问题．　3.会根据质点振动方向与波传播方向的关系进行分析判断．　4.理解波长、频率和波速的含义．　5.掌握波长、频率和波速的关系式，并能应用v＝＝fλ解答有关问题．
INCLUDEPICTURE "课前知识梳理LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\课前知识梳理LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET
一、机械波的图像
1．波的图像的作法
先选定某一时刻，然后在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各个质点的__________，用纵坐标表示这一时刻各质点偏离平衡位置的________，连接各位移矢量的末端，就得出一条光滑曲线，这就是这一时刻波的图像，波的图像有时也称波形图．
2．波峰与波谷
(1)波峰：在波的传播方向上达到________最大位移的质点所在处叫作波峰．
(2)波谷：在波的传播方向上达到________最大位置的质点所在处叫作波谷．
3．振动图像和机械波图像
(1)都是正弦曲线(或余弦曲线).
(2)振动图像表示的是某个质点在________________的位移．
(3)机械波的图像表示的是某一时刻______________的位移．
4．波源做简谐运动时，介质的各个质点随之做简谐运动，所形成的波就是简谐波．
二、描述机械波的物理量
1．波长
(1)定义：在波动中，对__________________________总是相同的两个__________质点之间的距离，叫作波长．通常用λ表示．
(2)特征：横波的________或者__________的距离等于横波波长；同样，纵波的两个________或者__________的距离等于纵波波长．
2．周期和频率
(1)规律：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)是________，它们都等于_________________________________的振动周期(或频率)，所以这个周期(或频率)就是波的周期(或波的频率).
(2)决定因素：波的周期或频率由________的周期或频率决定．
(3)时空的对应性：在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于________________________________________________.
(4)周期T与频率f的关系：f＝________．
3．波速
(1)定义：振动状态(以波峰或者波谷作为标志)在介质中的传播速度．
(2)定义式：v＝＝________．
(3)决定因素：机械波在介质中的传播速度由________的性质决定，在不同的介质中，波的传播速度________．在给定的介质和同样的条件下波的速度是一个常量．
INCLUDEPICTURE "深化辨析LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\深化辨析LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET
判断下列说法是否正确．
(1)波的图像描述了某一时刻各质点离开平衡位置的位移情况．(　　)
(2)只有横波才能画出波的图像．(　　)
(3)两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长.(　　)
(4)两个最密部(或最疏部)之间的距离为一个波长.(　　)
(5)振动在介质中传播一个波长的时间是一个周期．(　　)
(6)同一列波从一种介质进入另一种介质不变的量是频率．(　　)
提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√
[答案自填] 平衡位置　位移　正向　反向　各个时刻　各个质点　 平衡位置的位移　相邻
相邻波峰　波谷　相邻最密部　相邻最疏部　相同的　波源　波源　一个波长　
λf　介质　不同
INCLUDEPICTURE "课堂深度探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\课堂深度探究LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET
知识点一　波的图像的理解和应用
1．对波的图像的理解
(1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”．可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄的“集体照”．
(2)简谐波的图像是正(余)弦曲线，介质中的质点做简谐运动．
2．波的图像的三点说明
(1)在某一时刻各质点的位移不同，但各质点的振幅是相同的．
(2)每一质点的振动规律相同，只是后一质点比前一质点振动得晚．
(3)某时刻波的图像与经过一段时间后波的图像十分相似，不同的是波的图像沿波的传播方向又平移了一段距离．
INCLUDEPICTURE "例1LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例1LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　(多选)如图所示的是一列向右传播的简谐波在某一时刻的波形图．对于图中A、B、C、D、E、F、G、H、I 9个质点，下列说法正确的是(　　)
A．A、C、E、F、H具有相同的位移
B．A、C的位移相同，H、F的位移方向相反
C．B、I的振幅相同
D．A、B的振幅相同
[解析]　在波的图像中纵坐标y表示各质点偏离平衡位置的位移，故A错误，B正确；在简谐波中各质点都做简谐运动，振幅都等于波源的振幅，故C、D正确．
[答案]　BCD
知识点二　振动方向和波传播方向互判
1．上下坡法
沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”．如图所示．
2．微平移法
原理：波向前传播，波形也向前平移．
方法：作出经微小时间Δt后的波形，就知道了各质点经过Δt时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了，如图所示．
3．同侧法
在波的图像上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点运动方向，并在同一点沿水平方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧，如图所示．若波向右传播，则P向下运动．
4．带动法
原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点．
方法：在质点P与波源之间的图像上靠近P点另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动，如图所示．
INCLUDEPICTURE "例2LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例2LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　简谐横波某时刻的波形图如图所示．
(1)若质点a向下运动，则波向什么方向传播？
(2)若质点b向上运动，则波向什么方向传播？
(3)若波从右向左传播，则质点c向什么方向运动？
[解析]　(1)先在a质点上标出向下的振动方向，如图，根据“同侧法”可知，波的传播方向一定向左．
(2)先在b质点上标出向上的振动方向，再根据“同侧法”画出与振动方向垂直的波的传播方向，则波向右传播．
(3)先在c质点上标出波的传播方向(向左)，根据“同侧法”可知c质点振动方向一定向上．
[答案]　(1)向左　(2)向右　(3)向上
知识点三　波速公式的理解和应用
1．对波长的理解
(1)关于波长的定义：“同相振动”和“相邻”是波长定义的两个必要条件，缺一不可；在波的图像中，无论从什么位置开始，一个完整的正(余)弦曲线对应的水平距离为一个波长．
(2)关于波长与周期：质点完成一次全振动，波向前传播一个波长，即波在一个周期内向前传播一个波长．可推知，质点振动周期，波向前传播波长；反之，相隔波长的两质点的振动的时间间隔是周期．并可依此类推．
(3)波的空间周期性：相隔距离为一个波长的整数倍的两质点，振动情况完全相同，且离开平衡位置的位移“总是”相等，振动速度大小和方向也“总是”相同，因而波长显示了波的空间周期性．相隔距离为半波长的奇数倍的两质点的振动情况完全相反，即在任何时刻它们的位移大小相等、方向相反，速度也是大小相等、方向相反，会同时一个在波峰、一个在波谷或同时从相反方向经过平衡位置．
2．波长、频率和波速的关系
(1)波速：机械波在介质中传播的距离跟所用时间的比值叫作波速，它是描述振动(或波形)在介质中传播快慢的物理量．
(2)波速与质点振动速度的区别
波速由介质的性质决定，与波的频率、质点的振幅无关，在同一种均匀介质中波速为一定值；波速与质点的振动速度是两码事，波速是振动形式匀速传播出去的速度，方向与波传播方向相同，质点的振动速度是质点在平衡位置附近振动时的速度，大小、方向均随时间改变．
波的传播过程就是振动状态的传播过程．根据Δx＝v·Δt便可求出某一振动状态传到空间某一位置所经历的时间，也可求出经Δt时间，波向前传播的距离(在波速v已知的情况下).
(3)波的周期(或频率)：波的频率就是波源振动的频率．波传播时，介质中各个质点的振动频率都等于波源的频率．与介质无关，只由振源决定，且满足f＝.
(4)波速、波长、频率间的关系：在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于一个波长，故v＝＝λf.波从一种介质进入另外一种介质，波源没变，波的频率不会发生变化；介质的变化导致了波速和波长的改变．
角度1　对波长的理解
INCLUDEPICTURE "例3LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例3LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　(多选)关于波长，下列说法正确的是(　　)
A．在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长
B．在一个周期内某个质点所走过的路程等于波长
C．在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长
D．在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长
[解析]　在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长，在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长，A、C正确；在一个周期内某个质点所走过的路程等于振幅的4倍，与波长无关，B错误；在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长，D正确．
[答案]　ACD
角度2　波速公式的理解和应用
INCLUDEPICTURE "例4LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例4LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　(多选)关于机械波的频率、波速、波长，下列说法正确的是(　　)
A．均处于波峰位置的质点间的距离为一个波长
B．波的频率等于波源的振动频率
C．波速等于波源的振动速度
D．波由空气进入水时，波长要改变
[解析]　两相邻波峰位置的质点间的距离为一个波长，故A错误；波的频率与波源的振动频率相等，故B正确；波源振动的速度与波的传播速度是两个不同的速度，故C错误；波由空气进入水时，波的频率不变，波速改变，根据公式λ＝可得，波长λ也改变，故D正确．
[答案]　BD
INCLUDEPICTURE "例5LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例5LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　(2024·湖南卷，T2)如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波．长绳上A、B两点平衡位置相距6 m，t0时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷．下列说法正确的是(　　)
A．波长为3 m
B．波速为12 m/s
C．t0＋0.25 s时刻，B点速度为0
D．t0＋0.50 s时刻，A点速度为0
[解析]　根据题意可知xAB＝λ ＝6 m，解得λ＝4 m，故A错误；波源的振动频率f＝ Hz＝1 Hz，故波速v＝λf＝4 m/s，故B错误；质点的振动周期T＝1 s，因为0.25 s＝，故B点在t0＋0.25 s运动到平衡位置，位移为0，速度最大，故C错误；0.5 s＝，故A点在t0＋0.5 s运动到波峰，位移最大，速度为0，故D正确．
[答案]　D
INCLUDEPICTURE "例6LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例6LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示，波沿x轴负向传播．介质中x＝2 m处的质点P从图示位置开始经t1＝0.2 s第一次到达波峰．求：
(1)这列波的传播速度大小；
(2)从t＝0时刻到P点第三次到达波谷时，该横波沿x轴传播的距离．
[解析]　(1)波沿x轴负向传播，可知t＝0时P点沿y轴负向运动，其第一次到波峰时间t1＝T
解得T＝ s
由题图中可知波长λ＝4 m，根据v＝
解得v＝15 m/s.
(2)P点第一次到波谷经过T，再经过两个周期其第三次到波谷，即时间t2＝T，则波传播的距离Δx＝v·t2
解得Δx＝9 m.
[答案]　(1)15 m/s　(2)9 m
综合一练　波动和振动关系的综合分析
INCLUDEPICTURE "例7LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例7LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　(多选)(2025·深圳期中)一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示，a、b、c分别为介质中的三个质点，其平衡位置分别为xa＝0.5 m、xb＝2.0 m、xc＝3.5 m.此时质点b正沿y轴负方向运动，且在t＝0.5 s时会第一次运动到波谷，则下列说法正确的是(　　)
A．该波沿x轴正方向传播
B．该波的传播速度大小为1 m/s
C．每经过2 s，质点a通过的路程都为1.6 m
D．质点c的振动方程为y＝0.4cos t m
[解析]　由于此时质点b正沿y轴负方向运动，根据“同侧法”可知，该波沿x轴负方向传播，A错误；由于质点b在t＝0.5 s时第一次运动到波谷，则T＝0.5 s，解得T＝2 s，由图像可知，波长λ＝2 m，则波速v＝＝1 m/s，B正确；质点每经过一个周期通过的路程为4A，所以每经过2 s，质点a通过的路程都为s＝4A＝4×0.4 m＝1.6 m，C正确；t＝0时质点c在正向最大位移处，所以质点c的振动方程为y＝A cos ωt＝0.4cos πt m，D错误．
[答案]　BC
INCLUDEPICTURE "随堂巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\随堂巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET
1．(对波的周期的理解)(多选)关于波的周期，下列说法正确的是(　　)
A．质点的振动周期就是波的周期
B．波的周期是由波源驱动力的周期决定的
C．波的周期与形成波的介质的密度有关
D．经历整数个周期波形图重复出现，只是波形向前移动了一段距离
解析：选ABD.波的周期是由质点振动的周期决定的，故A正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故B正确，C错误；D选项正是波的周期性的体现，故D正确．
2．(波的图像的理解和应用)(多选)一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示．介质中x＝2 m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝10sin (5πt) cm.关于这列简谐波，下列说法正确的是　(　　)
A．周期为4.0 s B．振幅为20 cm
C．传播方向沿x轴正向 D．传播速度为10 m/s
解析：选CD.由y＝10sin (5πt) cm可得ω＝5π，则周期为T＝＝0.4 s，A错误；由波的图像得，振幅A＝10 cm、波长λ＝4 m，故波速为v＝＝10 m/s，由表达式可得P点在t＝0时振动方向为y轴正方向，则根据带动法可得出波沿x轴正方向传播，B错误，C、D正确．
3．(波速公式的理解和应用)某均匀介质中各质点的平衡位置在x轴上，当t＝0时，波源(x＝0处的质点)S开始做简谐振动，t＝0.5 s时，刚好在均匀介质上形成如图所示的波形，则下列说法正确的是(　　)
A．该波的波长为2 m
B．波源的起振方向向上
C．该波的波速为8 m/s
D．t＝1 s时，x＝2 m处的质点加速度最大
解析：选B.由题图可知T＝2t＝1 s，λ＝4 m，故波速v＝＝ m/s＝4 m/s，故A、C错误；此时x＝2 m处的质点的起振方向与波源的起振方向相同，此时刻该质点向上振动，所以波源的起振方向向上，故B正确；t＝0.5 s时，波刚传到x＝2 m处，t＝1 s时，x＝2 m处的质点又回到了平衡位置，回复力为零，加速度为零，故D错误．
4．(波动和振动的综合分析)(2025·河源期中)如图所示，一列简谐横波正沿直线由左向右传播，传播方向上P、Q两质点相距4 m，当质点P完成8次全振动时，质点Q刚好完成6次全振动．若以质点P开始振动时为零时刻，以竖直向上为正方向，质点P的振动方程为y＝8sin 20πt(cm)，求：
(1)该简谐横波的波长λ；
(2)该简谐横波的波速v.
解析：(1)由题可知质点P、Q之间相差两次全振动，则二者之间的距离为两个波长，则2λ＝4 m
解得λ＝2 m.
(2)由质点P的振动方程y＝8sin 20πt(cm)，可知ω＝20π rad/s　
周期T＝
解得T＝0.1 s
由v＝，解得v＝20 m/s.
答案：(1)2 m　(2)20 m/s第三节　机械波的传播现象
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "学习目标LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\学习目标LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET )
1．知道波的衍射现象，理解发生明显衍射现象的条件．　2.了解惠更斯原理的内容．
3．知道波传播到两种介质的界面时会发生反射和折射现象．　4.知道波反射的规律．
5．知道波的叠加原理和波的干涉现象．　6.知道衍射、干涉是波特有的现象．
7．理解形成稳定干涉图样的条件，知道波的干涉图样的特点．
INCLUDEPICTURE "课前知识梳理LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\课前知识梳理LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET
一、机械波的衍射与惠更斯原理
1．波的衍射：波________障碍物或穿过小孔继续向前传播的现象．
2．实验现象
(1)实验器材：在水波槽里放两块挡板，中间留一个________．
(2)现象：当窄缝的尺寸比波长大很多的情况下，波的传播方向基本________________，在挡板后面几乎没有水波；在窄缝宽度与波长相差不多或者比波长更小时，可以观察到水波明显的______________．
3．发生明显衍射现象的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长____________或者比波长________．
4．波的衍射的普遍性：一切波都能发生衍射．衍射是波特有的现象．
5．惠更斯原理：波动的起源是波源的振动，波动的传播是由于介质中质点之间的相互作用．如果介质是连续分布的，介质中任何一点的振动将直接引起邻近各点的振动，因而在波动中任
何一点都可以看作新的波源．介质中波动传到的各点都可以看作是发射________的波源，在其后的任一时刻，这些子波的包络就形成新的________，这就是惠更斯原理．
二、机械波的反射和折射
1．当机械波在传播过程中从一种介质进入另一种不同介质时，机械波会同时发生________和________现象．
2．在波的反射中，波的频率、波速和波长都不变．在波的折射中，________不变，波速和波长发生改变．
三、机械波的干涉
1．波的叠加原理：相遇区域中各点的位移，就是这两列波引起的位移的________，我们把这一规律称为波的________原理．
2．波的干涉现象
频率相同的两列波在相遇时会出现稳定的____________的区域和____________的区域．这两个区域在水面上的位置是____________，且互相隔开．
3．两列波产生稳定干涉的条件
(1)两列波的________必须相同．
(2)______________恒定，振动方向相同．
INCLUDEPICTURE "深化辨析LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\深化辨析LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET
判断下列说法是否正确．
(1)波向前传播，在两介质的界面上要么发生反射，要么发生折射，二者不会同时发生．(　　)
(2)发生反射时波的频率不变，波速变小，波长变短．(　　)
(3)发生折射时波的频率不变，但波长、波速发生变化．(　　)
(4)只有当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时，才会发生衍射现象．(　　)
(5)两列波发生干涉时，振动加强的位置和减弱的位置是不变的．(　　)
(6)在两列波重叠的区域里，任何一个质点的位移都等于原来位移的2倍．(　　)
提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×
[答案自填] 绕过　窄缝　不发生改变　衍射现象　相近　更小　子波　波面　反射
折射　频率　合成　叠加　相对平静　剧烈振动　固定的　频率　相位差
INCLUDEPICTURE "课堂深度探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\课堂深度探究LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET
知识点一　对波的衍射现象的理解
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET )
1．我们日常生活中常有“未见其人、先闻其声”“人未到、声先到”的情境，请思考这两句话中隐含了什么物理原理？
2．是否孔的尺寸越小，衍射现象越容易观察？
提示：1.两句话中隐含了波发生明显衍射的条件．声波的波长较长，比较容易发生衍射，一个人在房间外(或走廊里)说话，由于声波的衍射(注意：也有声波的反射因素)，在房间里(或走廊拐弯的地方)的其他人可以听到该人的声音；而光波的波长较短，不容易发生衍射，在房间里(或走廊拐弯的地方)的人无法通过光的直线传播看到在房间外(或走廊里)说话的人，故有“未见其人、先闻其声”“人未到、声先到”的情境．
2．不是．当孔的尺寸非常小时，衍射波的能量很弱，很难观察到波的衍射．
　
1．对波的衍射的理解
(1)衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射．凡是能发生衍射现象的都是波．
(2)波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异．波长较长的波容易发生明显的衍射现象．
2．利用惠更斯原理解释衍射现象：波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛成为一个新的波源，由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播，波就偏离了直线方向．因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况．
INCLUDEPICTURE "例1LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例1LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　(2025·中山校考期中)某同学观察到波长不同的水波通过三个宽度相同的狭缝时的现象，在甲、乙、丙三幅图片中，波长分别是狭缝宽度的、、，如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．水波通过狭缝后波长变短
B．这是水波的衍射现象，有些波不能发生衍射现象
C．此现象可以说明，波长一定， 缝越窄衍射现象越明显
D．此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显
[解析]　水波通过狭缝后波长不变，A错误；这是水波的衍射现象，衍射是波特有的性质，任何波都能发生衍射现象，B错误；该实验的狭缝宽度相等，波长不等，则此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显，C错误，D正确．
[答案]　D
INCLUDEPICTURE "例2LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例2LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪．某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法正确的是(　　)
A．假设波浪的波长约为70 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响
B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
C．假设波浪的波长约为55 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响
D．假设波浪的波长约为55 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
[解析]　A、B两处小船明显受到波浪影响是因为水波发生明显的衍射现象，波浪能传播到A、B处，当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，会发生明显的衍射现象．若波浪的波长约为70 m，则会发生明显衍射，则A、B两处小船会受波浪影响；若波浪的波长约为10 m，则不会发生明显衍射，则A、B两处小船不会明显受到波浪影响；若波浪的波长约为55 m，则会发生明显衍射，则A、B两处小船明显受到波浪影响．
[答案]　D
知识点二　波的反射和折射
1．波的反射和折射的比较
比较项目 现象
波的反射 波的折射
传播方向 改变(θ反＝θ入) 改变(θ折≠θ入)
频率f 不变 不变
波速v 不变 改变
波长λ 不变 改变
2.说明
(1)频率f由波源决定．
(2)波速v由介质决定．因为折射波与入射波在不同的介质中传播，所以波速发生变化．
(3)据v＝λf知，波长λ与波速v及频率f有关，即与介质和波源有关．
INCLUDEPICTURE "例3LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例3LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　(多选)下列说法正确的是(　　)
A．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短
B．波发生反射时，波的频率、波长、波速均不变
C．波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化
D．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化
[解析]　波发生反射时，在同一种介质中传播，频率、波长和波速均不变，A错误，B正确；波发生折射时，从一种介质传播到另一种介质，波速发生变化，波的频率由波源决定，所以波的频率不变，由公式v＝λf可知，波长发生变化，C正确，D错误．
[答案]　BC
INCLUDEPICTURE "例4LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例4LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　一列声波在介质Ⅰ中的波长为 0.2 m，当该声波从介质Ⅰ中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6 m，如图所示，若介质Ⅰ中的声速是340 m/s.
(1)求该声波在介质Ⅱ中传播时的频率．
(2)求该声波在介质Ⅱ中传播的速度．
(3)若声波垂直进入介质Ⅱ，经0.4 s返回介质Ⅰ，则介质Ⅱ的深度为多少？
[解析]　(1)声波在介质Ⅰ中传播时，由v＝λf
可得声波在介质Ⅰ中传播时的频率
f＝＝ Hz＝1 700 Hz
由于声波在不同介质中传播时，频率不变，所以声波在介质Ⅱ中传播时，频率为1 700 Hz.
(2)由v＝λf得声波在介质Ⅱ中的传播速度为
v2＝λ2f＝0.6×1 700 m/s＝1 020 m/s.
(3)声波经＝0.2 s传至介质Ⅱ底部，故介质Ⅱ的深度h＝v2·＝1 020×0.2 m＝204 m.
[答案]　(1)1 700 Hz　(2)1 020 m/s　(3)204 m
知识点三　波的干涉
1．波的叠加
(1)叠加原理
几列不同波源产生的波，当它们在同一介质里传播时，在相遇处各质点的位移等于各列波单独存在时在该点所引起的位移的矢量和．叠加原理适用于一切波．
(2)波的叠加原理是波具有独立传播特性的必然结果，由于总位移是两个位移的矢量和，所以叠加区域的质点的位移可能增大，也可能减小．
①两列波的叠加，(如图甲所示)振动加强，振幅增大．
②两列波的叠加，(如图乙所示)振动减弱，振幅减小．
2．两列波发生干涉的必要条件
(1)两列波的频率相同；
(2)相位差恒定；
(3)振动方向相同．
3．干涉图样如图所示，其特征如下
(1)加强区和减弱区的位置固定不变．
(2)加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化).
(3)加强区与减弱区互相间隔．
4．振动加强或减弱的判断方法
(1)条件判断法：振动频率相同、振动步调完全相同的两波源的波叠加时，设某点到两波源的距离差为Δr，当Δr＝k·λ(k＝0，1，2…)时为振动加强点；当Δr＝·λ(k＝0，1，2…)时为振动减弱点．两波源振动步调相反，则上述结论相反．
(2)现象判断法：若某点某时该是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇，该点为加强点；若某点某时该是波峰与波谷相遇，则该点为减弱点．
若某点是平衡位置和平衡位置相遇，则让两列波再传播T，看该点是波峰和波峰(波谷与波谷)相遇，还是波峰和波谷相遇，从而判断该点是加强点还是减弱点．
角度1　波的叠加
INCLUDEPICTURE "例5LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例5LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　(多选)下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是(　　)
A．相遇之后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强
B．相遇并彼此穿过之后，两列波的运动特征与相遇前完全相同
C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和
D．相遇之后，叠加区域内质点的振动均加强
[解析]　两列波相遇时，每列波的振幅不会因为相遇而改变，它们各自保持原有的特性传播，故A错误；当两列波相遇并彼此穿过之后，两列波的运动特征(如频率、波长、振幅等)与相遇前完全相同，故B正确；在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和，这是波的叠加原理，故C正确；相遇之后，叠加区域内有的质点振动加强，有的质点振动减弱，故D错误．
[答案]　BC
INCLUDEPICTURE "例6LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例6LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　(2025·茂名市期中)一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图，对于其后绳上各点的振动情况，下列判断正确的是(　　)
A．两列波先后到达中点M
B．绳的两端点P、Q开始振动的方向相反
C．中点M的振动始终是加强的
D．M点的位移大小在某时刻可能为零
[解析]　这两列波的波速由介质决定，波在同种介质中传播时波速相同，由于距离相同，所以两列波同时到达M点，故A错误；根据波的传播特点可知，各质点的起振方向与波源的起振方向相同，由题图可知，左边波向右传播，而右边的波向左传播，依据上下坡法，它们起振方向相同，所以绳子的两端点开始振动的方向相同，故B错误；由于波的频率不同，故两列波并不能发生稳定的干涉现象，因此两列波在M点相遇时，M点的振动并不总是加强或减弱的，故C错误；当两波刚传到M点时，此时刻M点的位移为零，所以M点的位移大小在某时刻可能为零，故D正确．
[答案]　D
角度2　振动加强区和减弱区的理解
INCLUDEPICTURE "例7LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例7LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　两列相干波在空间相遇，以下说法正确的是(　　)
A．振动加强区的介质质点的位移始终最大
B．振动减弱区的介质质点的振幅随时间变化
C．振动加强区的介质质点某时刻可以处于平衡位置
D．振动加强区的介质质点，在任何时刻一定比振动减弱区域内的介质质点位移大
[解析]　振动加强点也在做简谐运动，只是振幅变大了，某个时刻可能在平衡位置，位移为零，故A错误，C正确；振动减弱区域内的介质质点的振幅是固定的，故B错误；振动加强区域内的介质质点的振幅比振动减弱区域内的介质质点的振幅大，但不是任何时刻的位移都比振动减弱区域内的介质质点位移大，故D错误．
[答案]　C
INCLUDEPICTURE "例8LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例8LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　两列相干水波在t＝0时刻的叠加情况如图所示，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，其中 C点是B、D连线的中点，P点是B、C连线的中点．下列说法正确的是(　　)
A.A、B两点的振动减弱
B．C点的振幅为零，但是它是振动加强点
C．t＝0时刻P、C两点振动方向相反
D．若两振源振幅相同，则 E、F两点的位移始终为零
[解析]　A点是波峰与波峰相遇的位置，B点是波谷与波谷相遇的位置，都是振动加强点，故A错误；B、D两点都是振动加强点，C在B、D连线上，也是振动加强点，振幅为两列波振幅之和，不为零，故B错误；t＝0时，B处于波谷位置，D处于波峰位置，P、C两点在B、D之间，波向右平移，所以两点的振动方向相同，都向上振动，故C错误；E、F两点是波峰与波谷相遇的位置，是振动减弱点，振幅为两者振幅之差，若两振源振幅相同，则这两点的振幅为零，则位移始终为零，故D正确．
[答案]　D
角度3　波的干涉现象的分析
INCLUDEPICTURE "例9LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\例9LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET 　波源S1和S2振动方向相同，频率均为4 Hz，分别置于均匀介质中的A、B两点，AB＝1.2 m，如图所示．两波源产生的简谐横波沿直线AB相向传播，波速为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同，求A、B间合振动振幅最小的点的位置．
[解析]　根据公式v＝λf可求出波长λ＝1 m，假设振幅最小的点P到A点距离为x，则P到两波源的波程差Δx＝|x－(1.2－x)|＝(2n＋1)，其中n为整数且0[答案]　见解析
INCLUDEPICTURE "随堂巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\2025 PPT 备用\\4月\\4.11 物理\\随堂巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET
1．(波的反射和折射)(多选)下列叙述中属于波的反射现象的是(　　)
A．夏日的雷声有时会轰鸣不绝
B．隔墙有耳
C．在空房间里讲话，会感到声音更响
D．水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变
解析：选AC.夏日的雷声有时会轰鸣不绝，这是波的反射现象，故A正确；隔墙有耳，这是波可以绕过障碍物继续传播的衍射现象，故B错误；在空房间里讲话，会感到声音更响，这是波的反射现象，故C正确；水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变，这是波的折射现象，故D错误．
2．(波的衍射)(2025·茂名统考期中)如图所示，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动．现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，P点的水没有振动起来．为了使挡板左边的振动传到P点，下列操作可行的是 (　　)
A．撤去N板　　　　　　
B．N板向上移动
C．增大波源振动的频率
D．增大波源振动的幅度
解析：选B.P处质点没有振动，说明P点波没有明显衍射过去，原因是MN间的缝太宽或波长太小，因此若要使P处质点振动，可上移N板减小小孔的间距或增大波的波长即减小频率．
3．(波的叠加)(多选)从一条弦线的两端，各发出一列如图所示的脉冲横波，它们均沿弦线传播，速度相等，传播方向相反，在它们传播过程中，可能出现的波形是下图中(　　)
解析：选ABD.两列波相遇前，保持自己的波形不变，则A图是可能的；两列波完全重叠时，波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇，振幅增大，则B图是可能的；两列波相遇之后，保持各自的性质不变，当左波的波谷与右波的波峰相遇时，振动完全抵消，未相遇的部分波形不变，则C图不可能，D图可能．
4.(波的干涉)如图所示，S1、S2是两个步调完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷．若两列波的振幅均保持5 cm不变，关于图中所标的b、c、d三点，下列说法正确的是(　　)
A．d点始终保持静止不动
B．图示时刻c点的位移为零
C．b点振动始终加强，c点振动始终减弱
D．图示时刻，b、c两点的竖直高度差为10 cm
解析：选A.d点是波峰与波谷相遇，振动减弱，振幅为0，故保持静止，故A正确；b点是波峰与波峰相遇，c点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点，由于两列波的振幅是5 cm，则图示时刻b点相对平衡位置高10 cm，c点相对平衡位置低10 cm，所以b、c两点的竖直高度差为20 cm，故B、C、D错误．

展开更多......

收起↑