高考物理一轮复习 教师配套课件 第7章　第3讲　机械波的形成和描述

第七章机械振动与机械波第3讲机械波的形成和描述内容索引学习目标核心体系活动方案学习目标1.知道波的形成和传播.2.会分析波的图像问题.3.理解波速、波长和频率的关系．核心体系活动方案活动一理解波的形成和传播一、

波的形成和传播如图所示是一条软绳，绳上选有18个质点，质点1在外力作用下首先向上振动，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．由波的形成及图示可知，下列说法中错误的是(

)1BA.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，在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动C.绳子上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同D.绳子上波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒【解析】

质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点都做受迫振动，A正确；每个质点开始运动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向不随波迁移，B错误；绳子上每一个质点的起振方向都相同，振动周期等于波源振动周期，C正确；波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒，D正确．故选B.1.机械波的形成条件：(1)有发生机械振动的________.(2)有传播________，如空气、水等．2.机械波分为横波和纵波．波源介质1.介质中各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同．2.机械波传播的只是振动的形式、信息和能量，质点只在各自的平衡位置附近做受迫运动，并不随波迁移．

[2025泰州模拟预测]一列水平向左传播的纵波，某时刻波的图像如图所示，该时刻质点P(

)

A.振动方向向左

B.速度增大C.加速度方向向右

D.加速度增大1D【解析】

由图像可知该时刻质点P振动方向向右，故A错误；该时刻质点P由平衡位置向振幅位置运动，速度减小，故B错误；该时刻质点P位移为负值向右，加速度方向向左，故C错误；该时刻质点P由平衡位置向振幅位置运动，位移增大，加速度增大，故D正确．二、

波速与波长、频率的关系[2025无锡中学阶段考试]某同学抓住绳子一端在0～2s内做了两种不同频率的简谐运动，其振动图像如图所示．下列说法正确的是(

)A.绳端起振方向向下B.前后两次振动的周期之比为1∶2C.前后两次形成的绳波波速之比为2∶1D.前后两次形成的绳波波长之比为2∶12D【解析】

由图可知，绳端起振方向向上，A错误；由图可知，前后两次振动的周期之比为2∶1，B错误；同一介质中波速不变，波速之比为1∶1，C错误；根据λ＝vT，可知波长之比为2∶1，D正确．波源介质[2025盐城模拟]有一简谐波沿x轴正方向传播，周期为T，当t＝4T时波恰好传到N点，且MN段波形如图所示．则t＝0时，OP段的波形图为(

)A BC D2C【解析】

分析波的传播方向与周期关系，根据题目描述，简谐波沿x轴正方向传播，由图可知，波长λ＝MN＝0.8m．当t＝4T时波恰好传到N点，波已经传播了4λ的距离．因此，在t＝0时刻，波传播到x＝0.2m位置，还没有传播到P点，O处质点处于波谷位置，判断波形图结合以上分析可知，C正确．活动二理解波的图像一、

波的传播方向与质点振动方向的互判如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x＝5m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下列说法中错误的是(

)

A.这列波的波长是4mB.这列波的传播速度是10m/sC.质点Q(x＝9m)经过0.5s才第一次到达波峰D.M点以后的各质点开始振动时的方向都是向下3C波的图像表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移．波的传播方向与质点振动方向的互判方法方法内容图像“同侧”法波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧“上下坡”法沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动“微平移”法将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向[2026教材习题改编]如图所示，S点是波源，其振动频率为100Hz，所产生的横波向右传播，波速为80m/s，P、Q是波传播方向上的两个质点，已知SP＝4.2m，SQ＝5.4m．当S通过平衡位置向上运动时，下列说法正确的是(

)A.P在波谷，Q在波峰

B.P在波峰，Q在波谷C.P、Q都在波谷

D.P、Q都在平衡位置3A波动具有周期性(1)质点振动nT(n＝1,2,3，…)时，波形不变.(3)根据周期性，有时可以采用“去整留零”的方法思考问题．二、

波的图像、振动图像的区别与综合[2025南京期初调研]如图甲所示为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，图乙为介质中平衡位置在x＝0.5m处质点P的振动图像．下列说法正确的是(

)甲

乙A.波速大小为1m/sB.波沿x轴正方向传播C.在0～4s内，质点P运动的路程为8cmD.t＝2s时，质点P沿y轴负方向运动4D振动图像表示某质点各个时刻的位移，随时间推移，图像延续，但已有形状不变；波的图像表示某时刻各质点的位移，随时间推移，图像沿波的传播方向平移．求解波的图像与振动图像综合类问题的“一分、二找、三判”方法．(1)一分：分清振动图像与波的图像．横坐标为x，则为________图像，横坐标为t，则为________图像．(2)二找：找准波的图像对应的________；找准振动图像对应的________.(3)三判：判断波的传播方向、传播距离等；判断质点振动方向、振动路程等．波的振动时刻质点[2025淮阴中学等四校联考]图甲为一列沿x轴传播的机械波在t＝0时刻的波形图，P、Q为该波上平衡位置相距2.1m的两个质点，此时质点P位于平衡位置，质点Q位于波峰(未画出)，且质点P比质点Q先振动．图乙为图甲中P点的振动图像．已知该波波长在1.0m至1.5m之间，则下列说法正确的是(

)甲

乙A.该波沿x轴负方向传播B.经0.9s质点P运动的路程等于0.9mC.该波的传播速度为3.5m/s4D活动二分析波的多解问题造成波动问题多解的主要因素：(1)周期性：①时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确．②空间周期性：波传播距离Δx与波长λ的关系不明确．(2)双向性：①传播方向双向性：波的传播方向不确定．②振动方向双向性：质点振动方向不确定．如图所示，实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.5s时刻的波形．(1)写出这列波的波速表达式；(2)若波速大小为74m/s，波的传播方向如何？5【答案】(1)由图可知λ＝8m，当波向右传播时，在Δt＝t2－t1时间内波传播的距离为解决波的多解问题的思路(1)首先找出造成多解的原因，比如考虑传播方向的双向性，可先假设波向右传播，再假设波向左传播，分别进行分析．(2)根据周期性列式，若题目给出的是时间条件，则列出t＝nT＋Δt(n＝0,1,2，…)；若给出的是距离条件，则列出x＝nλ＋Δx(n＝0,1,2，…)进行求解．[2025苏州期初调研]图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过0.1s后，其波形曲线如图中虚线所示．该波的传播速度可能为(

)A.沿x轴正方向，1.5