第三章　机械波本章小结3

第三章机械波本章小结构建知识网络机械波机械波易错归纳专题专题1由波的传播方向确定质点振动方向的方法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”．如图甲所示．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．如图乙所示．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，如图丙所示．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质点．方法：在图像上靠近P点另找先振动的一点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．如图丁所示．例1在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v＝200m/s，已知t＝0时，波刚好传播到x＝40m处，如图所示．在x＝400m处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是 (

)A．波源开始振动时方向沿y轴正方向B．从t＝0开始经0.15s，x＝40m的质点运动的路程为0.6mC．接收器在t＝2s时才能接收到此波D．若波源向x轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能是9Hz答案：B专题2振动图像与波的图像问题1．由波的图像确定振动图像给出波的图像，附加波的传播方向便可粗略画出任一质点的振动图像(周期T未知)．如果能再给出波速便可准确确定出任一质点的振动图像．2．由振动图像确定波的图像给出振动图像和波的传播方向，便可画出任一时刻的波形图；或是给出两个质点的振动图像，加上两质点平衡位置的间距和波源方位，便可画出多种情况下的波形图．例2如图所示是一列横波上A、B两质点的振动图像，该波由A向B传播，两质点沿波的传播方向上的距离Δx＝4.0m，波长大于3.0m，求这列波的波速．解析：由振动图像可知，质点振动周期T＝0.4s，取t＝0时刻分析，质点A经平衡位置向上振动，质点B处于波谷，设波长为λ，答案：40m/s或8.0m/s专题3波的衍射、干涉问题的分析1．波的衍射条件理解波的衍射现象中要明确“障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多”是发生明显衍射的条件，不是衍射能否发生的条件．衍射是无条件发生的，不过在不满足以上条件时衍射现象不明显．2．波的干涉的实质(1)在稳定的干涉现象中，振动加强区和振动减弱区的空间位置是固定不变的．振动加强区内质点的振幅等于两列波的振幅之和，振动减弱区内的质点的振幅等于两列波的振幅之差．振动加强区和振动减弱区是交替出现的．(2)振动加强和减弱指的是质点振动剧烈程度的差异也就是振幅大小的区别，振动加强点的振幅大，振动减弱点的振幅小(特殊情况下振幅可以为零，即质点不振动)．但它们的位移都随时间变化，某一时刻振动加强点的位移不一定大于振动减弱点的位移．例3如图所示，在水平面上有两个完全相同的振源S1和S2，在S1和S2连线的中垂线上有a、b、c三点．已知在某一时刻两列波的波峰在a点相遇，波谷在c点相遇，b为a、c连线的中点，如图所示，下列结论中正确的是(

)A．a、c两点是振动加强点，b点是振动减弱点B．a点是振动加强点，c点是振动减弱点，b点振动情况不确定C．a、b、c三点的振幅都为零D．a、c连线上所有点都为振动加强点解析：两个完全相同的振源S1和S2，a、b、c三点在连线的中垂线上，则a、b、c到两个波源的距离都相等，路程差都为零，三点的振动都加强，但振动加强点也仍在周期性振动，故振幅并非都为零．故A、B、C错误，故D正确．答案：D典练素养提升1．[物理观念]关于机械波，下列说法中正确的是 (

)A．“空山不见人，但闻人语响”是声波的反射现象B．物体做受迫振动时，其振幅随驱动力频率的增大而增大C．两列波发生干涉时，振动加强点的位移始终大于振动减弱点的位移D．在地球上接收到来自遥远星球的光波的频率变小，说明该星球正在远离地球【答案】D【解析】“空山不见人，但闻人语响”是声波的衍射现象，A错误；固有频率与驱动力频率越接近，振幅越大，B错误；振动加强的位移有时为零，不会始终大于振动减弱点的位移，C错误；频率变小，则波长变大，根据多普勒效应，说明该星球正在远离地球，D正确．2．[科学思维]如图所示，一列简谐波沿x轴传播，t0时刻波形图如图中实线所示，经Δt＝0.2s，波形图如图中虚线所示，已知波长为2.0m，若波向右传播，则这列波的最小速度为________m/s；若波向左传播，则这列波的最小速度为________m/s．(结果均保留1位有效数字)【答案】2

83．[科学思维](2025年梅州检测)两同学分别乘坐静止在湖面上的甲、乙两条小船游玩，两船在湖面上相距20m．有一列水波沿甲船到乙船的方向传播，一位同学测量在1min内小船上下颠簸了12次．当甲船位于波峰时，乙船刚好在波谷，此时两船间还有两个波峰，下列说法正确的是

(

)A．此列波的周期为2.5sB．此列波的波长为8mC．此列波的波速为16m/sD．随着波传向乙船，乙船会远离甲船【答案】B4．[科学思维]一列简谐横波某时刻的波形如图，比较介质中的三个质点a、b、c，则(

)A．此刻a的加速度最大B．此刻b的速度最小C．若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴负方向运动D．若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置【答案】A【解析】由波动图像可知，此时质点a位于波峰处，根据质点振动特点可知，质点a的加速度最大，A正确；此时质点b位于平衡位置，所以速度为最大，B错误；若波沿x轴正方向传播，由“同侧法”可知，质点b向y轴正方向运动，C错误；若波沿x轴负方向传播，由“同侧法”可知，a质点沿y轴负方向运动，c质点沿y轴正方向运动，所以质点c比质点a先回到平衡位置，D错误．5．[物理观念]如图所示，置于管口T前的声源发出一列单一频率声波，分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O．先调节A、B两管等长，O处探测到声波强度为400个单位，然后将A管拉长d＝15cm，在O处第一次探测到声波强度最小，其强度为100个单位．已知声波强度与声波振幅平方成正比，不计声波在管道中传播的能量损失，则 (

)A．声波的波长λ＝15cmB．声波的波长λ＝30cmC．两声波的振幅之比为3∶1D．两声波的振幅之比为2∶1【答案】C6．[科学思维]两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为v＝0.4m/s，振幅均为A＝2cm．两波源分别位于A、B处，t＝0时的波形如图所示．M、N两质点的横坐标分别为x1＝0.40m和x2＝0.45m，在t＝3.25s时，质点M、N的位移分别为多少？该时刻MN附近的波动图像如图中虚线所示：7．[科学思维]图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，Q为平衡位置为x1＝10cm的质点，P为平衡位置为x2＝17.5cm的质点，图乙为Q质点从该时刻起的振动图像．(1)判断波的传播方向；(2)从该时刻起，在哪些时刻质点Q会出现在波峰？(3)从该时刻起，P点第二次回到平衡位置通过的路程是多少？(结果保留三位有效数字)解：(1)由Q点的振动图像可知，t＝0时刻质点Q向下振动，由波形图可知，波的传播方向向右．(2)由图乙可知T＝0.8s，8．(2025年上海检测)资料记载，海啸波是重力长波，波长可达100公里以上，它的传播速度等于重力加速度g与海水深度乘积的平方根，使得在开阔的深海区低于几米的一次单个波浪，到达浅海区波长减小，振幅增大．掀起10～40米高的拍岸巨浪，当波谷到达海岸时，水位下落，暴露出浅滩海底；几分钟后波峰到来，一退一进，造成毁灭性的破坏．(1)在深海区有一海啸波(忽略海水深度变化引起的波形变化)如图甲，实线是某时刻的波形图，虚线是t＝900s后首次出现的波形图．已知波沿x轴正方向传播，