2025高考物理步步高同步練習(xí)選修1練習(xí)學(xué)習(xí)筆記第三章 1　波的形成

2025高考物理步步高同步練習(xí)選修1練習(xí)學(xué)習(xí)筆記1波的形成[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.理解波的形成過(guò)程，會(huì)判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向(難點(diǎn))。2.知道橫波和縱波的概念，能夠區(qū)別橫波和縱波。3.知道機(jī)械波的產(chǎn)生條件和傳播特點(diǎn)(重點(diǎn))。一、波的形成及特點(diǎn)如圖所示，手拿繩的一端，上下振動(dòng)一次，使繩上形成一個(gè)凸起狀態(tài)，隨后形成一個(gè)凹落狀態(tài)，可以看到，這個(gè)凸起狀態(tài)和凹落狀態(tài)在繩上從一端向另一端移動(dòng)。如果在繩子上某處做一紅色標(biāo)記，觀察這一紅色標(biāo)記的運(yùn)動(dòng)。(1)紅色標(biāo)記有沒(méi)有隨波遷移？紅色標(biāo)記是怎樣運(yùn)動(dòng)的？(2)當(dāng)手停止抖動(dòng)后，繩上的波會(huì)立即停止嗎？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．波：________的傳播稱為波動(dòng)，簡(jiǎn)稱波。2．波的形成(以繩波為例)(1)一條繩子可以分成一個(gè)個(gè)小段，這些小段可以看作一個(gè)個(gè)________的質(zhì)點(diǎn)，這些質(zhì)點(diǎn)之間存在著____________的作用。(2)當(dāng)手握繩端上下振動(dòng)時(shí)，繩端________相鄰的質(zhì)點(diǎn)，使它也上下振動(dòng)。這個(gè)質(zhì)點(diǎn)又帶動(dòng)更遠(yuǎn)一些的質(zhì)點(diǎn)…繩子上的質(zhì)點(diǎn)都跟著振動(dòng)起來(lái)，只是后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)________一些開(kāi)始振動(dòng)，繩端這種________________________就沿繩子傳了出去，整體上形成了凹凸相同的波形。1．繩上各質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向(起振方向)與振源起振的方向有什么關(guān)系？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．振源振動(dòng)停止后，波還能繼續(xù)傳播嗎？________________________________________________________________________________波動(dòng)過(guò)程中各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)波動(dòng)過(guò)程中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期都與波源的振動(dòng)周期相同，其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)為：(1)先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)——“帶動(dòng)”(2)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)——“重復(fù)”(3)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)滯后于先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)—“滯后”例1如圖所示是某繩波形成過(guò)程的示意圖。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2、3、4…各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端。已知t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，t＝eq\f(T,4)時(shí)，1到達(dá)最上方，5開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)。問(wèn)：(1)t＝eq\f(T,2)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)6、10、14的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(是否運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)方向)如何？(2)畫(huà)出t＝eq\f(3T,4)時(shí)的波形，并說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)6、10、14的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________二、橫波和縱波如圖所示：(1)圖甲是繩波，其中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向是什么關(guān)系？(2)圖乙是推拉彈簧產(chǎn)生的波，其中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向是什么關(guān)系？橫波和縱波的對(duì)比名稱項(xiàng)目橫波縱波概念在波動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向相互垂直在波動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向在同一條直線上介質(zhì)只能在固體介質(zhì)中傳播在固體、液體和氣體介質(zhì)中均能傳播特征在波動(dòng)中交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷在波動(dòng)中交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部例2(多選)關(guān)于橫波和縱波，下列說(shuō)法正確的是()A．對(duì)于橫波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一定垂直B．振源上下振動(dòng)形成的波為橫波C．對(duì)于縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向有時(shí)相同，有時(shí)相反D．形成縱波的質(zhì)點(diǎn)隨波一起遷移三、機(jī)械波1．介質(zhì)(1)定義：波借以________的物質(zhì)。(2)特點(diǎn)：組成介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)之間有____________，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)會(huì)引起____________的振動(dòng)。2．機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)在________中傳播，形成了機(jī)械波。3．機(jī)械波的特點(diǎn)(1)介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí)，介質(zhì)本身并不隨波一起傳播，它傳播的只是________這種運(yùn)動(dòng)形式。(2)波是傳遞________的一種方式。(3)波可以傳遞________。1．機(jī)械波的特點(diǎn)(1)機(jī)械波的傳播離不開(kāi)介質(zhì)，沒(méi)有介質(zhì)就無(wú)法形成機(jī)械波。(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都在做受迫振動(dòng)，所以各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期(頻率)均與波源的振動(dòng)周期(頻率)相同。(3)離波源越遠(yuǎn)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)越滯后，但每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源起振方向相同。(4)機(jī)械波向前傳播的是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式，各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移。2．幾種常見(jiàn)的波(1)繩波是橫波；(2)空氣中產(chǎn)生的聲波是縱波；(3)地震波中既有橫波，又有縱波；(4)水波既不是橫波，也不是縱波，是一種比較復(fù)雜的機(jī)械波。3．振動(dòng)和波動(dòng)的聯(lián)系(1)振動(dòng)是波動(dòng)的原因，波動(dòng)是振動(dòng)的結(jié)果；有波動(dòng)必然有振動(dòng)，有振動(dòng)不一定有波動(dòng)。(2)波動(dòng)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的性質(zhì)、頻率和振幅與波源相同。(1)物體做機(jī)械振動(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波。()(2)機(jī)械波的傳播方向就是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。()(3)除振源外，機(jī)械波中各質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng)。()(4)機(jī)械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動(dòng)能量的傳遞。()例3如圖是以質(zhì)點(diǎn)P為波源的機(jī)械波在繩上傳到質(zhì)點(diǎn)Q時(shí)的波形。(1)請(qǐng)判斷此機(jī)械波的類型。(2)判斷圖示時(shí)刻Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。(3)P點(diǎn)從平衡位置剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，是朝著哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的？(4)此波的形成是否是P質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)到Q質(zhì)點(diǎn)形成的？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________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四、“帶動(dòng)法”判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向繩波在某時(shí)刻的形狀如圖所示，若O是波源，則此刻A點(diǎn)向什么方向運(yùn)動(dòng)？若O′是波源，則此刻A點(diǎn)向什么方向運(yùn)動(dòng)？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________拓展延伸某時(shí)刻一列波的形狀如圖所示。此刻質(zhì)點(diǎn)a正在向上運(yùn)動(dòng)試判斷此刻質(zhì)點(diǎn)b的運(yùn)動(dòng)方向．________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(1)原理：先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)鄰近的后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)。(2)方法：在質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方附近的圖像上另找一點(diǎn)P′，P′為先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，若P′在P上方，則P向上運(yùn)動(dòng)，若P′在P下方，則P向下運(yùn)動(dòng)，如圖所示。例4一列橫波沿繩子向右傳播，某時(shí)刻繩子形成如圖所示的形狀，對(duì)此時(shí)繩上A、B、C、D、E、F六個(gè)質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)B向右運(yùn)動(dòng)B．質(zhì)點(diǎn)D和質(zhì)點(diǎn)F的速度方向相同C．質(zhì)點(diǎn)A和質(zhì)點(diǎn)C的速度方向相同D．從此時(shí)算起，質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)C先回到平衡位置2波的描述[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.理解波的圖像的物理意義，能從波的圖像中找出各物理量信息，能區(qū)分波的圖像和振動(dòng)圖像(重點(diǎn))。2.掌握波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系，知道三者的決定因素并會(huì)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算(重難點(diǎn))。一、波的圖像1．波的圖像的畫(huà)法(1)建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的________________，縱坐標(biāo)y表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)____________________________。得到一系列坐標(biāo)為(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，…的點(diǎn)。(2)連線用一條________的曲線把各點(diǎn)連接起來(lái)就是這一時(shí)刻________________，有時(shí)也稱____________。2．簡(jiǎn)諧波(正弦波)(1)如果波的圖像是________________，這樣的波叫作正弦波，也叫簡(jiǎn)諧波。(2)簡(jiǎn)諧波中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是________________，各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅均________。3．波形圖與振動(dòng)圖像(1)簡(jiǎn)諧波的波形圖與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像都是________________。(2)波形圖表示介質(zhì)中的“各個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在“________________”的位移。(3)振動(dòng)圖像表示介質(zhì)中“某一質(zhì)點(diǎn)”在“________________”的位移。如圖所示，觀察甲、乙兩個(gè)圖像可知：(1)________圖為波的圖像；________圖為振動(dòng)圖像。(均選填“甲”或“乙”)(2)甲圖中M、P、Q三個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)的意義分別是什么？其中P點(diǎn)的振幅是多少？(3)乙圖中M′、P′、Q′三個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)的意義分別是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例1如圖所示是一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波某一時(shí)刻的波動(dòng)圖像。對(duì)于圖中A、B、C、D、E、F、G、H、I九個(gè)質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是()A．A、C、E、F、H具有相同的位移B．A、C速度相同，H、F速度方向相反C．B、I振幅相同D．a(chǎn)C>aB1．某一時(shí)刻簡(jiǎn)諧波中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移可能不同，但各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振幅是相同的。2．簡(jiǎn)諧波中的所有質(zhì)點(diǎn)都做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它們的周期均相同。二、波長(zhǎng)、頻率和波速1．波長(zhǎng)λ(1)定義：在波的傳播方向上，振動(dòng)相位總是________的兩個(gè)________質(zhì)點(diǎn)間的距離。(2)特征①在橫波中，兩個(gè)相鄰________或兩個(gè)相鄰________之間的距離等于波長(zhǎng)。②在縱波中，兩個(gè)相鄰________或兩個(gè)相鄰________之間的距離等于波長(zhǎng)。2．周期T、頻率f(1)周期(頻率)：在波動(dòng)中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的________________叫作波的周期(或頻率)。(2)周期T和頻率f的關(guān)系：f＝________。(3)決定因素：由________決定。(4)波長(zhǎng)與周期的關(guān)系：經(jīng)過(guò)一個(gè)周期T，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于____________。3．波速(1)定義：機(jī)械波在________中的傳播速度。(2)決定因素：由________本身的性質(zhì)決定，在不同的介質(zhì)中，波速是________(選填“相同”或“不同”)的。(3)波長(zhǎng)、周期、頻率和波速的關(guān)系：v＝eq\f(λ,T)＝________。1．如圖所示為某一波形圖，介質(zhì)中A、B兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離為5m，波源完成一次全振動(dòng)的時(shí)間為2s。(1)該波的波長(zhǎng)為_(kāi)_______m，波的周期為_(kāi)_______s。(2)波的波速為_(kāi)_______。(3)若該時(shí)刻此波剛好傳播到B點(diǎn)，試畫(huà)出經(jīng)過(guò)2s時(shí)的波形圖。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．聲波由空氣傳入水中，波的頻率和波長(zhǎng)怎樣變化？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________波長(zhǎng)的三種確定方法(1)定義法：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。注意：兩個(gè)關(guān)鍵詞：“振動(dòng)相位總是相同”、“兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)”。“振動(dòng)相位總是相同”的兩質(zhì)點(diǎn)，在波的圖像上振動(dòng)位移總是相同，振動(dòng)速度總是相同。(2)圖像法①在波的圖像上，無(wú)論從什么位置開(kāi)始，一個(gè)完整的正(余)弦曲線對(duì)應(yīng)的水平距離為一個(gè)波長(zhǎng)。②在波的圖像上，振動(dòng)位移總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)。(3)公式法：根據(jù)公式λ＝vT來(lái)確定。例2(2022·東莞市光明中學(xué)月考)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，傳到M點(diǎn)時(shí)波形如圖所示。再經(jīng)0.6s，N點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，則該波的振幅A和頻率f為()A．A＝1mf＝5HzB．A＝0.5mf＝5HzC．A＝0.5mf＝2.5HzD．A＝1mf＝2.5Hz例3湖面上停著A、B兩條小船，它們相距20m。一列水波正在湖面上沿AB連線的方向由A向B傳播，每條小船每分鐘上下浮動(dòng)20次。當(dāng)A船位于波峰時(shí)，B船在波谷，兩船之間還有一個(gè)波峰。求水波的波速。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________三、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的關(guān)系1．帶動(dòng)法：后面質(zhì)點(diǎn)依次重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。2．同側(cè)法：在水平傳播的波的圖像上的某一點(diǎn)，沿豎直方向畫(huà)出一個(gè)箭頭表示質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向，并設(shè)想在同一點(diǎn)沿水平方向畫(huà)一個(gè)箭頭表示波的傳播方向，那么這兩個(gè)箭頭總是在曲線的同側(cè)，如圖所示3．上下坡法：如圖所示，沿波的傳播方向，“上坡”的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，如D、E、F；“下坡”的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，如A、B、C。4．微平移法：如圖所示，實(shí)線為t時(shí)刻的波形圖，作出微小時(shí)間Δt(Δt<eq\f(T,4))后的波形如虛線所示，由圖可知t時(shí)刻的質(zhì)點(diǎn)P1(P2)經(jīng)Δt后運(yùn)動(dòng)到P1′(P2′)處，這樣就可以判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向了。例4簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形如圖所示，P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，波沿x軸的正方向傳播。(1)此時(shí)刻與eq\f(1,4)T時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的速度與加速度的方向各是怎樣的？(2)經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為多少？(3)有同學(xué)說(shuō)，由此時(shí)刻起經(jīng)過(guò)eq\f(1,4)T后，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為A0，你認(rèn)為這種說(shuō)法對(duì)嗎？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________針對(duì)訓(xùn)練(多選)如圖所示為一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形圖，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)F的振動(dòng)方向如圖所示。則()A．該波向右傳播B．質(zhì)點(diǎn)B和D的運(yùn)動(dòng)方向相同C．質(zhì)點(diǎn)C比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置D．此時(shí)質(zhì)點(diǎn)F和H的加速度相同3波的反射、折射和衍射[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解波的反射和折射現(xiàn)象，知道波的反射和折射規(guī)律(難點(diǎn))。2.知道波的衍射現(xiàn)象和波發(fā)生明顯衍射的條件(重點(diǎn))。一、波的反射和折射1．波的反射(1)反射現(xiàn)象：波遇到介質(zhì)界面(如水波遇到擋板)時(shí)會(huì)返回原介質(zhì)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。(2)反射規(guī)律：反射線、法線與入射線在________________內(nèi)，反射線與入射線分居________兩側(cè)，反射角________入射角。2．波的折射(1)波的折射：光從一種介質(zhì)____________________時(shí)會(huì)發(fā)生折射，同樣，其他波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)也發(fā)生________。(2)水波的折射：一列水波在________不同的水域傳播時(shí)，在交界面處將發(fā)生________。1．在波的反射和折射現(xiàn)象中，反射波與入射波、折射波與入射波的頻率相同嗎？波長(zhǎng)相同嗎？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．波在發(fā)生折射過(guò)程中，方向一定改變嗎？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________波的反射和折射中各物理量的變化(1)波的頻率是由振源決定的，介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng)，因此不論是反射還是折射，波的頻率是不改變的。(2)波速是由介質(zhì)決定的，波反射時(shí)是在同一均勻介質(zhì)中傳播，因此波速不變，波折射時(shí)是在不同介質(zhì)中傳播，因此波速改變。(3)波長(zhǎng)是由頻率和波速共同決定的，即在波的反射中，由于波的頻率和波速均不變，根據(jù)公式λ＝eq\f(v,f)可知波長(zhǎng)不改變；在波的折射中，當(dāng)進(jìn)入新的介質(zhì)中波速增大時(shí)，由λ＝eq\f(v,f)可知波長(zhǎng)變長(zhǎng)，反之變短。例1一列聲波在介質(zhì)Ⅰ中的波長(zhǎng)為0.2m。當(dāng)該聲波從介質(zhì)Ⅰ中以某一角度傳入介質(zhì)Ⅱ中時(shí)，波長(zhǎng)變?yōu)?.6m，如圖所示，若介質(zhì)Ⅰ中的聲速是340m/s。(1)求該聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播時(shí)的頻率；(2)求該聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播的速度；(3)若另一種聲波在介質(zhì)Ⅱ中的傳播速度為1400m/s，按圖中的方向從介質(zhì)Ⅰ射入介質(zhì)Ⅱ中，求它在介質(zhì)Ⅰ和介質(zhì)Ⅱ中的頻率之比。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例2某測(cè)量員利用回聲測(cè)距，他站在兩平行豎直墻壁間某一位置(不是中間位置)鳴槍，經(jīng)過(guò)1s第一次聽(tīng)到回聲，又經(jīng)過(guò)0.5s再次聽(tīng)到回聲，已知聲速為340m/s，則兩墻壁間的距離為多少？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________回聲測(cè)距的三種情況1.當(dāng)聲源不動(dòng)時(shí)，聲波遇到了靜止障礙物會(huì)被反射回來(lái)繼續(xù)傳播，由于反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播速度相同，因此，入射波和反射波在傳播距離一樣的情況下，用的時(shí)間相等。設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t聽(tīng)到回聲，則聲源距障礙物的距離為s＝v聲eq\f(t,2)。2.當(dāng)聲源以速度v向靜止的障礙物運(yùn)動(dòng)或障礙物以速度v向靜止的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲波遇到障礙物經(jīng)時(shí)間t返回，聲源發(fā)聲時(shí)障礙物到聲源的距離為s＝(v聲＋v)eq\f(t,2)。3.當(dāng)聲源以速度v遠(yuǎn)離靜止的障礙物或障礙物以速度v遠(yuǎn)離靜止的聲源時(shí)，聲波遇到障礙物經(jīng)時(shí)間t返回，聲源發(fā)聲時(shí)障礙物到聲源的距離為s＝(v聲－v)eq\f(t,2)。針對(duì)訓(xùn)練1有一輛汽車以15m/s的速度勻速行駛，在其正前方有一陡峭山崖，汽車?guó)Q笛2s后司機(jī)聽(tīng)到回聲，此時(shí)汽車距山崖的距離有多遠(yuǎn)？(v聲＝340m/s)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________二、波的衍射如圖所示是一個(gè)可觀察水波衍射的發(fā)波水槽，振源的頻率是可以調(diào)節(jié)的，槽中放置兩塊可移動(dòng)的擋板形成寬度可調(diào)節(jié)的小孔，觀察水波的傳播，也可以在水槽中放置寬度不同的擋板，觀察水波的傳播?；卮鹣铝袉?wèn)題：水波遇到小孔時(shí)，會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？依次減小小孔尺寸，觀察到的現(xiàn)象有什么變化？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．波的衍射：波________________繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。2．發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)______________，或者比波長(zhǎng)________時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。說(shuō)明：衍射只有“明顯”與“不明顯”之分，障礙物或小孔的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或比波長(zhǎng)小，是產(chǎn)生明顯衍射的條件。3．波的衍射的普遍性：一切波都能發(fā)生衍射，________是波特有的現(xiàn)象。1．喇叭播放的音樂(lè)中，高音(頻率大)和低音(頻率小)的聲波哪個(gè)更容易繞過(guò)高墻？____________________________________________________________________________2．俗話說(shuō)：“隔墻有耳”，我們可以聽(tīng)到從墻外傳過(guò)來(lái)的聲音，卻看不到人，說(shuō)明聲波可以發(fā)生衍射，光波不能發(fā)生衍射，這種說(shuō)法對(duì)嗎？(提示：聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，一般為1.7～17m，可見(jiàn)光波長(zhǎng)較短，一般為0.39～0.77μm)____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(1)只有當(dāng)障礙物的尺寸與波長(zhǎng)相差不多或比波長(zhǎng)小時(shí)，才會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象。()(2)夏日雷聲有時(shí)轟鳴不絕，這是聲波的衍射現(xiàn)象。()(3)“聞其聲不見(jiàn)其人”，是指聲波的衍射現(xiàn)象。()例3(多選)如圖所示是觀察水波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置．AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源。圖中已畫(huà)出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線)之間的距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則關(guān)于波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播情況，下列描述正確的是()A．此時(shí)能觀察到波明顯的衍射現(xiàn)象B．擋板前后波紋間距離相等C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能觀察到更明顯的衍射現(xiàn)象針對(duì)訓(xùn)練2如圖所示，一小型漁港的防波堤兩端M、N相距約60m，在防波堤后A、B兩處有兩個(gè)小船進(jìn)港躲避風(fēng)浪。某次海嘯引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤傳播，下列說(shuō)法正確的有()A．假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為10m，則A、B兩處小船完全不受波浪影響B(tài)．假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為10m，則A、B兩處小船明顯受到波浪影響C．假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為70m，則A、B兩處小船基本上不受波浪影響D．假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為70m，則A、B兩處小船明顯受到波浪影響例4(多選)(2023·長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高二月考)沙塵暴是由于土地的沙化引起的一種惡劣的氣象現(xiàn)象，發(fā)生沙塵暴時(shí)能見(jiàn)度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗，這是由于在這種情況下()A．只有波長(zhǎng)較短的一部分光才能到達(dá)地面B．只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光才能到達(dá)地面C．只有頻率較高的一部分光才能到達(dá)地面D．只有頻率較低的一部分光才能到達(dá)地面4波的干涉[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.理解波的疊加原理，會(huì)根據(jù)波的疊加原理判斷振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)(難點(diǎn))。2.知道形成穩(wěn)定干涉圖樣的條件，認(rèn)識(shí)干涉圖樣(重點(diǎn))。3.能利用波的干涉現(xiàn)象解釋有關(guān)物理現(xiàn)象。一、波的疊加1．觀察如圖所示的兩列波相遇時(shí)和相遇后的特點(diǎn)，說(shuō)一說(shuō)兩列波在傳播過(guò)程中，相遇時(shí)和相遇后遵循什么規(guī)律？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．當(dāng)教室內(nèi)樂(lè)隊(duì)合奏時(shí)，我們聽(tīng)到的某種樂(lè)器的聲音與這種樂(lè)器獨(dú)奏時(shí)發(fā)出的聲音是否相同？這種聲音是否受到了其他樂(lè)器的影響？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．波的獨(dú)立傳播：兩列波在彼此相遇并穿過(guò)后，仍然保持各自的________、________等運(yùn)動(dòng)特征不變，繼續(xù)沿著原來(lái)的方向傳播，彼此之間互不影響。2．波的疊加原理：幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)特征，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)________參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的____________。(1)兩列波相遇并彼此穿過(guò)后各自的振動(dòng)特點(diǎn)會(huì)受到影響。()(2)兩列波疊加時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移一定增大。()(3)兩列波疊加時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移可能減小。()(4)只有頻率相同的兩列波才可以疊加。()例1(多選)如圖所示，波源S1在繩的左端發(fā)出頻率為f1、振幅為A1的半個(gè)波形a，同時(shí)另一個(gè)波源S2在繩的右端發(fā)出頻率為f2、振幅為A2的半個(gè)波形b，且f1<f2，P為兩個(gè)波源連線的中點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)。已知機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度只由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定。下列說(shuō)法正確的是()A．兩列波比較，a波將先到達(dá)P點(diǎn)B．兩列波在P點(diǎn)疊加時(shí)，P點(diǎn)的位移最大可達(dá)A1＋A2C．b的波峰到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，a的波峰還沒(méi)有到達(dá)P點(diǎn)D．兩列波相遇時(shí)，繩上位移可達(dá)A1＋A2的點(diǎn)只有一個(gè)，此點(diǎn)在P點(diǎn)的左側(cè)例2(多選)如圖所示為同種介質(zhì)中兩列相向傳播的振幅、波長(zhǎng)都相同的橫波，它們?cè)贠點(diǎn)相遇后，下列圖像可能存在的是()二、波的干涉1．定義________相同、____________恒定、________________相同的兩列波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振動(dòng)總是加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)總是減弱，這種現(xiàn)象叫作波的干涉。2．干涉條件(1)兩列波的________必須相同。(2)兩個(gè)波源的__________必須保持不變。(3)兩列波的_____