009 机械波.doc

第九章 机械波 一、机械波的产生和传播 1、产生条件：（1）振源（2）弹性介质 2、波的分类：横波、纵波 地震波有横波，也有纵波，纵波先到达，横波破坏大； 3、波是传递能量的一种方式 在机械波这种运动形式传播的过程中，质点本身并不随波迁移，它们只是在各自的平衡位置附近振动，波动的过程就是把波源的能量向外传递的过程。同时传递振动形式和信息。因此除了波源之外，所有质点都做受迫振动。离波源越远的质点振动时间越滞后。 4、波长：两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。 v=/T 注：波速取决于介质，频率取决于振源。当波从一种介质进入另一种介质中时，其频率不变，等于波源的振动频率，而其波长和波速要发生变化。 v=s/t s为t时间内,下列说法中正确的是 ( ) A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向; B.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等; C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长; D.相隔一个周期的两时刻,简谐波的图像相同. 2、（03上海）关于机械波，下列说法正确的是 （ ） A.在传播过程中能传递能量 B.频率由波源决定 C.能产生干涉、衍射现象 D.能在真空中传播 3、（03全国）简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是（ ） A. 振幅越大，则波传播的速度越快 B. 振幅越大，则波传播的速度越慢 C. 在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个波长 D. 振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短 4、（04北京）声波属于机械波。下列有关声波的描述中正确的是（ ） A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的 B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快 C．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射 D．人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉 二、波动图像： 1、描述在波传播过程中，在某一时刻各质点相对自己平衡位置的位移。由图像上可获得信息： 1）质点振动的振幅A、波长λ、该时刻各质点的位移。 2）可以通过振动模型间接地比较各质点在该时刻的振动速度、动能、势能、回复力、加速度等量的大小； 2、波动中的质点运动 质点并不随波迁移，而是在在各自的平衡位置两侧做简谐运动 3、波速方向与质点运动方向的关系 方法1：迎着波速看，上坡向上，下坡向下； 方法2：波谷处，布上放圆筒，如右图； 例1：一列横波沿直线传播，某时刻波形如图，质点A的平衡位置与坐标原点O相距0.5m，此时质点A沿正方向运动，再经0.02s第一次到达最大位移。由此可知（ AD ） A、这列波的波长为1m B、这列波的频率为100Hz C、这列波的波速为25m/s D、这列波向右传播 解析：由A点时间，T/4=0.02s，故T=0.08s，f＝12.5Hz。由OA=λ/2=0.5m，故λ=1m。所以v=λ/T=12.5m/s。 练习： 5、（83）右图中的曲线是一列简谐横波在某一时刻的图象.根据这个图可以确定（ ） A.周期. B.波长. C.振幅. D.波速 6、7、（97）简谐横波某时刻的波形图线如图所示.由此图可知（ ） A、若质点a向下运动,则波是从左向右传播的 B、若质点b向上运动,则波是从左向右传播的 C、若波从右向左传播,则质点c向下运动 D、若波从右向左传播,则质点d向上运动 8、（98）一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示．已知此时质点F的运动方向向下，则（ ） A．此波朝x轴负方向传播 B．质点D此时向下运动 C．质点B将比质点C先回到平衡位置 D．质点E的振幅为零 9、（99）图a中有一条均匀的绳，1、2、3、4、…是绳上一系列等间隔的点．现有一列简谐横波沿此绳传播．某时刻，绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图b所示（其他点的运动情况未画出），其中点12的位移为零，向上运动，点9的位移达到最大值．试在图c中画出再经过3/4周期时点3、4、5、6的位置和速度方向，其他点不必画。（画c的横、纵坐标与图a、b完全相同） 10、（01上海）如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和 4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图 ；频率由高到低的先后顺序依次是图 。 A B C D 11、（05上海）A、B两列波在某时刻的