《2019年高考物理二轮复习专题15机械振动和机械波讲含解析2.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理二轮复习专题15机械振动和机械波讲含解析2.pdf（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、机械振动和机械波机械振动和机械波 考点 考纲要求专家解读 1简谐运动 2简谐运动的公式和图象 3单摆、周期公式 4受迫振动和共振 5机械波 6横波和纵波 7横波的图象 8波速、波长和频率(周期)的关系 9波的干涉和衍射现象 10多普勒效应 11实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度 本章考查的热点有简谐运动的特点 及图象、波的图象以及波长、波速、 频率的关系、波动图象与振动图象 的结合，题型以选择题和填空题为 主，难度中等偏下。复习时应注意 理解振动过程中回复力、位移、速 度、加速度等各物理量的变化规律、 振动与波动的关系及两个图象的物 理意义。 纵观近几年高考试题，预测 2019 年物理
2、高考试题还会考： 1、在新课标全国卷中，对本部分知识的考查是在选考题中出现。从近几年的高考试题来看，主要考查简谐 运动的图像、波动图像以及波的传播规律等； 考点定位】简谐振动；自由落体运动. 【规律总结】首先要搞清简谐振动的特点及自由落体运动的规律 ； 然后通过物块及小球的位置关系进行讨论. 【趁热打铁】【趁热打铁】如左图所示，t=0 时刻，与M点间的距离为 15m 的波源O点由平衡位置开始上下振动，形成一 列沿直线OM传播的简谐横波右图为质点M的振动图象下列判断正确的是_ （填正确答案标 号选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分选对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分
3、为 0 分） A波源O的振动周期为 3s B这列波的传播速度为 2.5m/s Ct=0 时刻，波源O振动的方向沿y轴负方向 D在 09s 时间内，这列波的传播距离为 12m E在 09s 时间内，质点M的路程为 6cm 【答案】 BCE 案例 2案例 2一“根不可伸长的细线。上端悬挂在 O 点。下端系一个小球,如图(1)所示,某同学利用此装置来探 究周期与摆长的关系。该用学用米尺测得细线两端的长度,用卡尺测量小球的直径,二着相加为l,通过改变 细线的长度,测得对应的周期 T,得到该装置的图象如图(2)所示利用所学单摆相关知识,选择下列说法 正确的选项(取) _ A.T=2s 时摆长为为 1m
4、B.T=2s 时摆长为 0.994m C摆球半径为 0.006m D当地重力加速度为 9.80m/s2 E.当地重力加速度为 9.86m/s2 【答案】 BCD 点睛：该题是一道非常新颖的题，通过单摆的周期公式较好的考查了学生的读图能力和推导能力，解答该 题时学生比较易凭借思维定式错选 A，同时不经过 CD 的解答直接把 g 当做已知量来解答 AB 【正解】 7s 时振子的位置应该和 1s 时的位置相同，处于波峰位置，从而画出的乙观察到的振子的振动图象如图所示 (2) 因为水波在 7 s 内传播了 7 m， 所以波速为 又由图象得 T2 s， 根据 所以 2 m。 点睛：本题考查振动图象的画法
5、，画的过程注意周期和开始的位置及振动方向，并掌握的应用，注意 波动图象与振动图象的区别。 考向 02 机械波考向 02 机械波 1.1.讲高考讲高考 （1）考纲要求 知道机械波的特点和分类；掌握波速、波长和频率的关系，会分析波的图象.3.理解波的干涉、衍射现象和 多普勒效应，掌握波的干涉和衍射的条件 （2）命题规律 考查的热点有波的图象以及波长、波速、频率的关系题型以选择题和填空题为主，难度中等偏下，波动与 振动的综合也有计算题的形式考查 案例 1案例 1如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距 0.15 m。当P运动到上方最大位移 处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的
6、波长可能是 A. 0.60 mB. 0.30 mC. 0.20 mD. 0.15 m 【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷） 【答案】 B 【解析】可以画出 PQ 之间的最简单的波形，如图所示： 同时由于 PQ 可以含有多个完整的波形，则： 整理可以得到： 当时， 当时，故选项 B 正确，ACD 错误。 点睛：解决机械波的题目关键在于理解波的周期性，即时间的周期性或空间的周期性，得到波长的通项， 再求解处波长的特殊值。 考点定位】机械波的传播、质点的振动 【名师点睛】本题知道两个时刻的波形，可以运用波形的平移法分析波传播的最短距离，要理解“该简谐 波的周期大于 0.5
7、s”表达的意义。 2讲基础2讲基础 （1）机械波的形成条件：波源；介质 （2） 机械波的特点 机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移 介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同 各质点开始振动(即起振)的方向均相同 一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为 4A，位移为零 （3） 波长、波速、频率及其关系 波长：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，用表示 波速：波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定；波速的计算公式：vT或。 t x v 频率：由波源决定，等于波源的振动频率 【趁热打铁】【趁热打铁】如图所
8、示,实线和虚线分别是沿 x 轴传播的一列简谐横波在 t=0 和 t=0.06s 时刻的波形。已 知在 t=0 时刻,x=1.5m 处的质点向 y 轴正方向运动。 判断该波的传播方向并求出该波的最小频率; 若 3T0.06s4T,求该波的波速。 【答案】 (1) 12.5 Hz (2) 75 m/s 【解析】 （2）由图知：若时，n=3，T=0.016s，则波速为： 案例 2案例 2如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t0 和t0.06s 时刻的波形图已知 在t0 时刻，x1.5m 处的质点向y轴正方向运动 (1)判断该波的传播方向； (2)求该波的最小频率； (3)若 3Tt4
9、T，求该波的波速 【答案】 (1) 该波向右传播 (2) 12.5Hz (3) 75m/s 考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系 【名师点睛】本题是多解问题，关键是会通过波形微平移得到各个质点的振动方向，然后由图象得到周期 的通项，最后求解传播速度。 【趁热打铁】【趁热打铁】如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试 讨论: 波的传播方向和传播速度. 求 02.3 s 内P质点通过的路程. 【答案】 x 轴正方向传播，5.0m/s 2.3m 【解析】 【详解】 【点睛】 本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法
10、等等方法，知道波速、 波长、周期的关系. (b)双向性：传播方向双向性：波的传播方向不确定；振动方向双向性：质点振动方向不确定 解决波的多解问题的思路 一般采用从特殊到一般的思维方法， 即找出一个周期内满足条件的关系t或x， 若此关系为时间， 则t nTt(n0,1,2)；若此关系为距离，则xnx(n0,1,2) 5讲易错5讲易错 【题目】【题目】如图,实线是某时刻的波形图象,虚线是经 0.4s 后的波形图象. (1).假设波向右传播,它传播的可能距离、可能速度、最大周期分别是多少? (2).假设波速是 92.5m/s,波的传播方向如何? 【答案】 （1）s=4(k+ ) m(k=0,1,2,) ，v=10(k+ ) m/s(k=0,1,2,) ，Tm=0.53 s （2）向左传播 【错因】 （1）考虑波的周期性，写出向右传播距离的通项，即可求得波速的通项，写出周期的通项，得出周期的最 大值；（2）根据波向右传播和向左传播的速度通项公式，分析波速为 92.5m/s 时波的传播方向。 【正解】 （1）波向右传播,经 0.4s 后,它传播的距离 可能速度 设可能周期为 T,则,解得： 则最大周期 【点睛】本题是知道两个时刻的波形研究波传播的距离、波速、周期的问题，关键是理解波的周期性，运 用数学知识列出通项式，进行分析判断。