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第二单元 机械波(2课时)
第十一章 机械振动 机械波 第 二 单 元 机 械 波 说明: 地震波既有横波,也有纵波; 水面波即不是横波也不是纵波 * * * 1.概念:机械振动在介质中的传 播过程形成机械波. 2.产生条件: ①机械振动的物体作为振(波)源; ②有传播振动的介质. 夯实基础 一、机械波的形成与传播 3.传播: 夯实基础 ①机械波向外传播的只是振动形式,介质上各质点都在自己的平衡位置附近做频率相同的受迫振动,并不随波迁移. ②波是传递能量的一种方式. 夯实基础 ③在同一种均匀介质中,波的传播是匀速的. ④波的传播速率与质点的振动速率无任何联系. ⑤每个质点的起振方向都和振源起振方向相同 二.机械波的分类 1.横波:质点振动方向和波的传 播方向垂直。 如:绳波…… 夯实基础 2.纵波:质点振动方向和波的传播方向平行。 如:声波…… 三. 描述机械波的物理量 1.波长λ: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叫波长. 夯实基础 在横波中,两个相邻的波峰(或波谷)中央间的距离等于波长. 夯实基础 在纵波中,两个相邻的密部(或疏部)中央间的距离等于波长. 在一个周期内振动形式在介质中传播的距离等于波长. 夯实基础 2.频率f: 波的频率等于波源振动频率 3.波速v: 单位时间内振动向外传播的距离. 4.波速、波长和频率的关系: v=λf 5.决定频率、波速和波长 大小的因素: ①波的频率由波源决定而跟介质的种类无关. (简谐波的振幅也由波源决定) 夯实基础 ③波长λ由频率(或周期)和波速共同决定,也就是由振源和介质共同决定,即λ=v/f=v?T. 夯实基础 ②波速v由介质的性质决定而跟频率的大小无关. 四. 简谐波的图象 1.意义:表示在波的传播方向上,某时刻各质点离开平衡位置的位移. 夯实基础 2. 横轴表示各质点的平衡位置,纵轴表示某时刻各质点的位移, 简谐波的图象为正弦(或余弦)曲线。 3.应用: 1)读取质点的振幅A和波长λ, 及该时刻各质点的的位移,并进行相关计算 夯实基础 2)已知波的传播方向,确定各质点在该时刻的振动方向;反之亦可 3)画出该时刻前后Δt的波形 针对训练2:一列简谐横波沿一直线向左传播.当直线上某质点a向上运动到达最大位移时,a点右方相距0.15 m的b质点刚好向下运动到最大位移处,则这列波的波长可能是( ) A.0.6 m B.0.3 m C.0.2 m D.0.1 m 五.波特有的现象 波的叠加原理: 几列波相遇时能保持各自的运动状态,继续传播,在它们重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。 夯实基础 1.干涉 ①定义:两列频率相同,振动方向相同的波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,且振动加强与振动减弱的区域相互间隔. 夯实基础 ②条件:频率相同,振动方向相同. 夯实基础 ③对振动情况完全相同的波的干涉. 加强与减弱的位置由该点到两波源的路程差s决定. 即 s=nλ: 加强 s=(2n+1)λ/2 : 减弱
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