高中物理机械波

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1、二二. . 形成机械波的条件：形成机械波的条件：波源波源弹性介质弹性介质介质中各质点间存在相互作用的弹力；介质中各质点间存在相互作用的弹力；后一质点受到前一质点的带动后一质点受到前一质点的带动,总是要重总是要重复前方质点的运动。复前方质点的运动。后一质点总比前一质点滞后。后一质点总比前一质点滞后。机械波的形成：机械波的形成：由此可推知各质点由此可推知各质点的速度方向的速度方向v机械波：机械振动在介质中的传播机械波：机械振动在介质中的传播能否比较各能否比较各质点此时的质点此时的速度大小？速度大小？ 问：质点本身有没有随波迁移？问：质点本身有没有随波迁移？ 传出去的是什么？传出去的是什么？ 质点做

2、什么运动？质点做什么运动？ 没有！没有！机械振动机械振动机械振动的运动形式机械振动的运动形式能量和信息能量和信息问：在机械波的传播中，存在着哪两种运动？问：在机械波的传播中，存在着哪两种运动？ 波的传播：波的传播：匀速直线运动匀速直线运动质点的振动：质点的振动：机械振动（周期性非匀变速运动）机械振动（周期性非匀变速运动）问：由波的形成可推知机械波波速取决于什么？问：由波的形成可推知机械波波速取决于什么？ 机械波波速机械波波速仅取决于介质仅取决于介质一个周期内波推进一个周期内波推进的距离是一个波长的距离是一个波长三、机械波的分类1 1、横波：质点振动方向与波的传播方向垂直。、横波：质点振动方向与

3、波的传播方向垂直。 如：绳如：绳波波 在横波中，凸起部分的最高点叫做波峰，在横波中，凸起部分的最高点叫做波峰，凹下部分的最低点叫做波谷凹下部分的最低点叫做波谷波峰波峰波谷波谷2 2、纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上。、纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上。 如：弹簧波、如：弹簧波、声波声波 在纵波中，质点分布最密的部分叫密部，在纵波中，质点分布最密的部分叫密部，质点分布最疏的部分叫疏部。质点分布最疏的部分叫疏部。横波和纵波可以同时存在，例如：横波和纵波可以同时存在，例如：地震波既有横波又地震波既有横波又有纵波。有纵波。注意：注意：横波只能在固体中传播，而纵波可以在固、液、横

4、波只能在固体中传播，而纵波可以在固、液、气中传播。气中传播。 密部密部疏部疏部演示弹簧波演示弹簧波四、机械波和机械振动的关系四、机械波和机械振动的关系类别类别振动振动波动波动运动运动现象现象运动运动成因成因联系联系单个质点单个质点的周期性运动的周期性运动所有质点所有质点共同的周期性运动共同的周期性运动质点受到指向平衡质点受到指向平衡位置的回复力作用位置的回复力作用介质中质点受到相邻介质中质点受到相邻质点的带动质点的带动 1.1.振动是波动的起因振动是波动的起因, ,波动是振动的传播波动是振动的传播2.2.有波动一定有振动有波动一定有振动, ,有振动不一定有波动有振动不一定有波动书书P 26 1

5、 2 3 P 26 1 2 3 例例1.1.关于振动和波的关系，下列说法正确的是关于振动和波的关系，下列说法正确的是（ ）A A如果波源停止振动，在介质中传播的波也立即停如果波源停止振动，在介质中传播的波也立即停止止B B发声体在振动时，一定会产生声波发声体在振动时，一定会产生声波C C波动的过程是介质质点由近及远的传播过程波动的过程是介质质点由近及远的传播过程D D波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程传播过程E E如果没有机械振动，一定没有机械波如果没有机械振动，一定没有机械波F F只要物体做机械振动，一定有机械波产生只要物体做机械振动

6、，一定有机械波产生G G机械波的传播速度与振源的振动速度一样机械波的传播速度与振源的振动速度一样H H机械波的频率与振源的频率一样机械波的频率与振源的频率一样DEH例例2.2.关于横波与纵波的说法中，正确的是（关于横波与纵波的说法中，正确的是（ ）A A振源上下振动形成的波是横波振源上下振动形成的波是横波B B振源左右振动形成的波是纵波振源左右振动形成的波是纵波C C振源振动方向与波的传播方向互相垂直形成的是振源振动方向与波的传播方向互相垂直形成的是横波横波D D在固体中传播的波一定是横波在固体中传播的波一定是横波C例例3.3.关于机械波在传播过程中的特点，以下说法正确关于机械波在传播过程中的

7、特点，以下说法正确的是（的是（ ）A A后振动的质点总是跟着重复前一个带动它振动的质后振动的质点总是跟着重复前一个带动它振动的质点振动点振动B B振动质点的频率随波的传播而降低振动质点的频率随波的传播而降低C C介质中的各个质点只在自己的平衡位置附近做振动介质中的各个质点只在自己的平衡位置附近做振动D D机械波的传播必须有介质机械波的传播必须有介质E E介质中的质点随波迁移介质中的质点随波迁移F F波源的振动能量随波传递波源的振动能量随波传递G G波源的能量随振动质点的迁移而随波传递波源的能量随振动质点的迁移而随波传递ACDF一、振动图象一、振动图象1 1、物理意义：描述、物理意义：描述一质点

8、一质点在在各时刻各时刻离开平衡位置的位移离开平衡位置的位移2 2、由图可以读出：、由图可以读出： 1 1）该质点在任一时刻的位移）该质点在任一时刻的位移x x 2 2）振幅）振幅A A 周期周期T T 3 3）加速度）加速度a a的方向：总指向平衡位置的方向：总指向平衡位置 4 4）比较速度）比较速度v v的大小的大小 5 5 ）速度）速度v v的方向：的方向： （在其上，（在其上，v v方向向上；在其下，方向向上；在其下，v v方向向下）方向向下）注意：注意：图象上的纵坐标表示位移，并图象上的纵坐标表示位移，并不表示不表示质点在空间的质点在空间的实际位实际位置置。xt tOO0sin()xA

9、t看下一时刻所处的位置看下一时刻所处的位置二、波的图象二、波的图象1 1、物理意义：描述、物理意义：描述某时刻各个质点某时刻各个质点偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移位移横波的图象与波形相似。横波的图象与波形相似。对对横波横波:对对纵波纵波:波形波形疏密相间的波形疏密相间的波形波的图象波的图象正弦（或余弦）图象正弦（或余弦）图象YXOv2 2、由图可以得出？、由图可以得出？1 1）振幅）振幅A A 波长波长YXOvA A2 2）该时刻任一质点的位移）该时刻任一质点的位移x x3 3）该时刻任一质点加速度）该时刻任一质点加速度a a的方向：的方向：4 4）该时刻任一质点速度）该时刻任一质点速度v

10、v的方向：的方向：指向平衡位置指向平衡位置（在其上，（在其上，v v方向向上；方向向上； 在其下，在其下，v v方向向下）方向向下）看该质点的前一质点的位置，看该质点的前一质点的位置，注意：注意：波不一定沿波不一定沿x x轴正方向传播，不指定波的轴正方向传播，不指定波的传播方向，波可能沿传播方向，波可能沿x x轴正方向或负方向传播。轴正方向或负方向传播。注意波的双向性注意波的双向性方法方法1 1vvvv上坡上坡下坡下坡上坡上坡上坡上坡下坡下坡vA BC D方法二：看下一时刻的波的图象方法二：看下一时刻的波的图象方法三：沿波的传播方向看，方法三：沿波的传播方向看，“上坡上坡”的点向下运动，的点向

11、下运动， “下坡下坡”的点向上运动的点向上运动方法四：在图象上的一点画出波的传播方向方法四：在图象上的一点画出波的传播方向( (水平箭水平箭头头) )、质点的振动方向、质点的振动方向( (竖直箭头竖直箭头) ) ，这两个箭头总在，这两个箭头总在曲线的同侧曲线的同侧方法方法1 1、平移法、平移法0 xyxtxt+txv tv5）若知道传播方向，可以画出经若知道传播方向，可以画出经t t后的波形后的波形YXOv T 后的波形？后的波形？ YXO方法方法2 2、特殊质点法、特殊质点法v一般用于画经一般用于画经T/4,T/2,3T/4T/4,T/2,3T/4后的波的图象后的波的图象经经T/4T/4后后