幻灯片 1机械波的形成和传播特点
1．机械波的产生条件
(1)振源；
(2) 。
介质
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幻灯片 22．机械波的分类
机械波可分为 和纵波两种。前者质点振动方向和波的传播方向 ，后者质点振动方向和波的传播方向在同一直线上。
3．机械波的传播
横波
垂直
λf
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幻灯片 3(2)介质质点的运动是在各自的平衡位置附近 ，是变加速运动，介质质点并不随波 。
(3)机械波传播的是 、能量和信息。
(4)机械波的频率由 决定，而传播速度由 决定。
振动
迁移
振动形式
波源
介质
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幻灯片 4[试一试]
1．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是( )
A．振动是波的成因，波是振动的传播
B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点
联合起来呈现的运动现象
C．波的传播速度就是质点振动的速度
D．波源停止振动时，波立即停止传播
解析：机械波的产生条件是有波源和介质。由于介质中的质点依次带动由近及远传播而形成波，所以选项A和B正确。
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幻灯片 5波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化。选项C错误。
波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播；当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，即波不会停止传播。选项D错误。
答案：AB
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幻灯片 6波的图象
1．坐标轴
x轴：各质点 的连线。
y轴：沿质点振动方向，表示质点的 。
2．波的图象的物理意义
表示介质中各质点在某一时刻相对各自 的位移。
平衡位置
位移
平衡位置
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幻灯片 73．波的图象的形状
简谐波的图象是 (或余弦)曲线，如图12－2－1所示。
正弦
图12－2－1
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幻灯片 8[试一试]
2.如图12－2－2是一列简谐波的图象，
那么这列波的波长为________，各
质点的振幅为________，x＝1.0 m处的质点此时刻的位移是________。
图12－2－2
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幻灯片 9波的特有现象
如图12－2－3所示为声波干涉演示仪
的原理图。两个U形管A和B套在一起，A管
两侧各有一小孔。声波从左侧小孔传入管内，
被分成两列波。当声波分别通过A、B传播到
右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅如何变化？若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅如何变化？
[提示] 由同一波源分成的两列波频率相同，符合两列机械波干涉的条件。当两列波的路程差等于半波长的奇数倍时，振动减弱；当路程差等于波长的整数倍时，振动加强。
图12－2－3
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幻灯片 10(1)一切波都能发生反射、折射、衍射、干涉。其中衍射、干涉是波特有的性质。
①衍射：波绕过障碍物继续传播的现象。
能够发生明显的衍射现象的条件是：障碍物(或小孔)的尺寸比波长 或相差不多。
②干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动 某些区域的振动 ，这种现象叫做波的干涉。产生干涉的必要条件是：两列波的频率 。在稳 定的干涉区域内，振动加强点始终 ，振动减弱点始终 。
小
加强
减弱
相同
加强
减弱
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幻灯片 11波峰和波峰叠加得到振动 点，波谷和波谷叠加也得到振动 点，波峰和波谷叠加得到振动 点。
(2)多普勒效应：
波源 运动时，观察者观察到的频率高于或低于波的实际频率的现象。
加强
加强
减弱
相对观察者
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幻灯片 12[试一试]
3．关于两列波的稳定干涉现象，下列说法正确的是( )
A．任意两列波都能产生稳定干涉现象
B．发生稳定干涉现象的两列波，它们的频率一定相同
C．在振动减弱的区域，各质点都处于波谷
D．在振动加强的区域，质点的位移总是很大
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幻灯片 13解析：两列波叠加产生稳定干涉现象的一个必要条件是两列波的频率相同，故A错，B正确；在振动减弱的区域里，只是两列波引起质点振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差。如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就为零，所以选项C是错误的；在振动加强的区域里，两列波引起质点振动始终是加强的，质点振动得最剧烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和。但这些点始终是振动着的，因而有时质点的位移等于零，所以选项D是错误的。
答案：B
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幻灯片 14机械波的形成与传播
(1)在振动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离叫波长。
(2)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。
(3)介质中每个质点做的都是受迫振动，所以任一质点的振动频率和周期都和波源相同。因此可以断定：波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可以改变，但频率和周期都不会改变。
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幻灯片 15(5)质点振动nT(波传播nλ)时，波形不变。
(6)相隔波长整数倍的两质点，振动状态总相同，相隔半波长奇数倍的两质点，振动状态总相反。
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幻灯片 16[例1] (2012·浙江高考)用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图12－2－4所示。绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是 ( )
图12－2－4
A．a、b两点之间的距离为半个波长
B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期
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幻灯片 17C．b点完成全振动次数比a点多一次
D．b点完成全振动次数比a点少一次
[尝试解题]
a、b两点之间的距离为一个波长，选项A错误；a、b两点振动开始时刻相差一个周期，选项B错误；波动先传播到a点，b点完成全振动次数比a点少一次，选项C错误D正确。
[答案] D
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幻灯片 18波的多解性问题
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。
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幻灯片 19如：a.质点达到最大位移处，则有正向和负向最大位移两种可能。
b．质点由平衡位置开始振动，则起振方向有向上、向下(或向左、向右)两种可能。
c．只告诉波速不指明波的传播方向，应考虑沿两个方向传播的可能，即沿x轴正方向或沿x轴负方向传播。
d．只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能。
解决此类问题时，往往采用从特殊到一般的思维方法，即找到一个周期内满足条件的特例，在此基础上，如知时间关系，则加nT；如知空间关系，则加nλ。
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幻灯片 20(3)波形的隐含性形成多解：
在波动问题中，往往只给出完整波形的一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于隐含状态。这样，波形就有多种情况，形成波动问题的多解性。
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幻灯片 21[例2] (2013·南昌模拟)如图12－2－5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＝0.5 s时刻的波形，这列波的周期T符合：3T＜t2－t1＜4T，问：
图12－2－5
(1)若波速向右，波速多大？
(2)若波速向左，波速多大？
(3)若波速大小为74 m/s，波速方向如何？
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幻灯片 22----
幻灯片 23----
幻灯片 24[答案] (1)54 m/s (2)58 m/s (3)波向左传播
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幻灯片 25求解波的多解问题的一般解题步骤
(1)根据初末两时刻的波形图确定传播距离与波长的关系通式。
(2)根据题设条件判断是唯一解还是多解。
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幻灯片 26振动图象和波动图象的综合应用
1.两种图象的比较
图象
某时刻所有质点的空间分布规律
一质点的位移随时间变化规律
研究内容
沿波传播方向上所有质点
一振动质点
研究对象
波的图象
振动图象
图象类型
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幻灯片 27(1)波长、振幅
(2)任意一质点在该时刻的位移
(3)任意一质点在该时刻加速度方向
(4)传播方向、振动方向的互判
(1)质点振动周期
(2)质点振幅
(3)各时刻质点位移
(4)各时刻速度、加速度方向
图象信息
表示某时刻各质点的位移
表示某质点各个时刻的位移
物理意义
波的图象
振动图象
图象类型
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幻灯片 28表示一个波长
表示一个周期
一完整曲线占横坐标距离
随时间推移，图象沿传播方向平移
随时间推移，图象延续，但已有形状不变
图象变化
记录着许多人某时刻动作、表情的集体照片
记录着一个人一段时间内活动的录像带
形象比喻
波的图象
振动图象
图象类型
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幻灯片 292．波的传播方向与质点振动方向的互判方法
已知质点振动方向可判断波的传播方向，或已知波的传播方向和某时刻的图象可判断介质质点的振动方向，常用的方法如下：
(1)微平移法：沿波的传播方向将波的图象进行一微小平移，然后由两条波形曲线来判断
例如：波沿x轴正方向传播，t时刻波形曲线如图中实线所示。将其沿v的方向移动一微小距离Δx，获得如图中虚线所示的图线
可以判定：t时刻质点A振动方向向下，质点B振动方向向上，质点C振动方向向下
图象
方法
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幻灯片 30(3)逆向描迹法：逆着波的传播方向用铅笔描波形曲线，笔头向上动，质点的振动方向向上，笔头向下动，质点的振动方向就向下
(2)“上、下坡”法：沿着波的传播方向看，上坡的点向下振动，下坡的点向上振动。即“上坡下、下坡上”
例如：图中A点向上振动，B点向下振动，C点向上振动
方法
图象
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幻灯片 31(4)同侧法：质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧。如图所示
方法
图象
当已知质点振动方向判断波的传播方向时，仍应用上述方法，只不过是上述方向的逆向思维。
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幻灯片 32[例3] (2012·福建高考)一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图12－2－6甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是 ( )
图12－2－6
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幻灯片 33A．沿x轴负方向，60 m/s B．沿x轴正方向，60 m/s
C．沿x轴负方向，30 m/s D．沿x轴正方向，30 m/s
[审题指导]
由波动图象可读出波长；由振动图象可读出周期；由P点的振动方向可确定波的传播方向。
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幻灯片 34[答案] A
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幻灯片 35[随堂巩固落实]
1．在同一介质中两列频率相同，振动步调一致的横波互
相叠加，则 ( )
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幻灯片 36答案：ACD
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幻灯片 372．(2012·丹东联考)一列简谐波沿x轴正方向传播，某时
刻波形图如图12－2－7甲所示，a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置。如再过3/2个周期开始计时，其中某质点继续振动的图象如图乙所示，则该质点是 ( )
图12－2－7
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幻灯片 38A．a处质点 B．b处质点
C．c处质点 D．d处质点
解析：画出再过3/2个周期后的波形图，a处质点处于波谷，c处质点处于波峰，b处质点处于平衡位置且向下运动，d处质点处于平衡位置且向上运动，所以图乙是d处质点的振动图象，选项D正确。
答案：D
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幻灯片 393．(2013·山西四校联考)振源S在O点做竖直方向的简
谐运动，频率为10 Hz，t＝0时刻向右传播的简谐横波如图12－2－8所示(向左传播的简谐横波图中未画出)。则以下说法正确的是 ( )
图12－2－8
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幻灯片 40A．t＝0时，x＝1 m处的质点振动方向向上
B．t＝0时，x＝－2 m处的质点振动方向向上
C．t＝0.175 s时，x＝－1 m处的质点处在波谷位置
D．t＝0.175 s时，x＝1 m处的质点处在波峰位置
解析：t＝0时，x＝1 m处的质点振动方向向上，选项A正确；根据波动传播的双向性和对称性，画出向左传播波的波形图，t＝0时，x＝－2 m处的质点振动方向向下，选项B错误；波长为λ＝2 m，周期T＝1/f＝0.1 s，波速v＝λf＝20 m/s。t＝0.175 s时，x＝－1 m处的质点处在波谷位置，选项C正确D错误。
答案：AC
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幻灯片 414．(2012·淄博一模)如图12－2－9所示，沿x轴正方向传
播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，下列说法中正确的是( )
图12－2－9
A．图示时刻质点b的加速度正在减小
B．从图示时刻开始，经过0.01 s，质点a通过的路
程为20 cm
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幻灯片 42C．若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波
的频率为50 Hz
D．若该波传播中遇到宽约4 m的障碍物，能发生明显的衍射
现象
解析：图示时刻质点b向下运动，质点的加速度正在增大，选项A错误；此波周期为T＝λ/v＝0.02 s，频率为50 Hz。从图示时刻开始，经过0.01 s，质点a振动了半个周期，故其通过的路程是40 cm，选项B错误；若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50 Hz，选项C正确；根据发生明显衍射现象的条件，若该波传播中遇到宽约4 m的障碍物，能发生明显的衍射现象，选项D正确。
答案：CD
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幻灯片 435.(2013·威海一模)P、Q是一列简谐横波中的
两点，相距9 m，它们各自的振动图线如
图12－2－10所示，如果Q比P离波源近，
那么这列波的波长为多少？波速的最大值是多少？
解析：由振动图象可知，T＝4 s。由题意可知，9＝kλ＋λ/4，
解得λ＝36/(4k＋1)，(k＝0,1,2,3…)
由公式v＝λ/T，
当k＝0时，波速最大，最大波速v＝9 m/s。
答案：36/(4k＋1)(k＝0,1,2,3…) 9 m/s
图12－2－10
课时跟踪检测
见“课时跟踪检
测（四十二）”
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幻灯片 44（给有能力的学生加餐）
1．(2012·湖南部分学校联考)一列简谐横波，A为振源，
在B点刚开始振动时的图象如图1所示。图中数据单位都是m，已知波的传播速度为10 m/s，下列说法正确的是 ( )
图1
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幻灯片 45A．振源A开始振动时的速度方向向下
B．从振源A开始振动到形成如图所示波形，经过时间为
1.6 s
C．此后再经过0.2 s，振源A到达波峰
D．从M点开始运动到如图所示时刻，M通过的路程为
1.0 m
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幻灯片 46答案：B
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幻灯片 472．(2012·重庆期末)如图2甲所示为某振源的振动图象，
图乙为该振源振动在t时刻在介质中形成的沿x轴传播的简谐横波。以下说法正确的是 ( )
图2
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幻灯片 48A．质点P的振幅为0
B．如果Q点是振源，则P点至少振动了5T/4
C．如果Q点是振源，则Q点至少振动了9T/4
D．如果t时刻P点沿y轴正向振动，则波沿－x方向传播
解析：质点P的振幅为A，选项A错误；如果Q点是振源，波动沿－x方向传播，P点t时刻振动方向向下，则P点至少振动了T，Q点至少振动了9T/4，选项B错误C正确；如果t时刻P点沿y轴正向振动，则波沿＋x方向传播，选项D错误。
答案：C
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幻灯片 493．(2012·大纲全国卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播，
图3(a)是t＝0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图象。由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是 ( )
图3
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幻灯片 50答案：BD
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幻灯片 514．(2011·四川高考)如图6所示为一沿
x轴负方向传播的简谐横波在t＝0
时的波形图，当Q点在t＝0时的振
动状态传到P点时，则 ( )
图6
A．1 cm
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