机械波总结分析和总结.docx

机械波 （一）波的形成和传播 质点振动时，由于质点间的相互作用，就带动相邻的质点振动起来，该质点又带动后面的质点振动起来，这样振动的状态就传播出去，形成了机械波。 绳波：用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去， 形成绳波。 （二）横波和纵波 从质点的振动方向和波的传播方向之间关系来看，机械波有两种基本类型： 横波：质点振动的方向跟波的传播方向垂直的波，叫做横波，如绳波。 在横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下去的最低处叫做波谷，横波是以波峰波谷这个形式将机械振动传播出去的，这种波在传播时呈现出凸凹相间的波形。 纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，叫做纵波。 在纵波中，质点分布最密的地方叫做密部，质点分布最疏的地方叫做疏部，纵波在传播时呈现出疏密相间的波形。 （三）机械波 机械波的概念：机械振动在介质中的传播就形成机械波。 机械波的产生条件：振源和介质。 振源——产生机械振动的物质，如在绳波中绳子端点在手的作用下不停抖动就是振源。介质——传播振动的介质，如绳子、水。 说明：（1）各质点的振动周期都与波源的振动周期相同。 波传播时，介质中的质点跟着波源做受迫振动，每个质点的振动频率都与波源的振动频率相同。 离波源越远，质点的振动越滞后，但各质点的起振方向与波源起振方向相同。 波传播的是振动这种形式，而介质的质点并不随波迁移。 波在传递运动形式的同时，也传递能量和信息。 （一）波的图象 振动质点在某一时刻的位置连成的一条曲线，叫波的图象。 波的图象变化情况 确定波的图象变化情况的方法：一是描点作图法，二是图象平移作图法。 振动图象波的图象图线 振动图象 波的图象 图线 研究对象 振动质点 连续介质 横坐标意义 时间 t 各质点的平衡位置 纵坐标意义 振动质点偏离平衡位置的位移 某一时刻各质点偏离平衡位置 的位移 图象的意义 反映的物理信息 振动质点在一段时间内位移随时间的变化规律 ① 能直接得出振动质点在任意时刻的位移，振动的振幅，周期 ② 能间接得出振动质点在任意时刻的速度、回复力、加速度等变化情况。 波在某时刻 t 的波形 ① 能直接得出各质点在时刻 t 的位移，波的振幅等 ② 由波的传播方向可确定某个质点的运动方向 （三）质点振动方向与波的传播方向的关系与应用 1. 已知波的传播方向，可确定各质点在该时刻的振动方向，并判断位移、加速度、速度、动能等的变化 常用方法有 方法一：上下坡法 沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下、下坡上”（如图所示）。 方法二：带动法 原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点。 方法：在质点P 靠近波源一方附近的图像上另找一点P’，若 P’在 P 上方，则P 向上运动，若 P’在 P 下方，则P 向下运动。 P 向上运动 P 向下运动方法三：同侧法 在波的图像上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点运动方向，并设想在同一点 沿水平方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧（如图所示）。 方法四：微平移法 将原波形（实线）沿波的传播方向平移 后（虚线），则从原波形中平衡位置沿 y 将原波形（实线）沿波的传播方向平移 后（虚线），则从原波形中平衡位置沿 y 轴 方法五：首首相对法 在波形图的波峰（或波谷）上画出一个箭头表示波的传播方向，并在波峰（或波谷）两边波形上分别画出两个箭头表示质点运动方向，那么这三个箭头总是首首相对，尾尾相对（如 图所示）。 （一）波长 定义：沿着波的传播方向，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。 单位：米 符号：λ 说明：① 在横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离； 在纵波中波长等于相邻两个密部或疏部的中央之间的距离。 ② 质点振动一个周期，振动形式在介质中传播的距离恰好等于一个波长，即： 振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。 （二）波速 定义：波的传播快慢，其大小由介质的性质决定的，在不同的介质中速度并不相同。 单位：米/秒 符号：v （三）频率 质点振动的周期又叫做波的周期（T）；质点振动的频率又叫做波的频率（f）。波的振动周期和频率只与振源有关，与媒质无关。 三者关系：v＝λ/T，根据 T=1/f，有ν=λf 例 1（07 年全国卷Ⅰ）一列简谐横波沿 x 轴负方向传播，波速为 v=4m/s。已知坐标原点（x=0）处质点的振动图像如图 1 所示，在图 2 的 4 幅图中能够正确表示 t=0．15s 时波形的图是（ 【解析】由原点的振动图像知，原点正处于“上坡”，故起振方向向上，所以波传播过程中任何质点的起振方向均向上，波形如图 3 所示。又因 t=0．15s 波应传播 s=vt=0．6m，根据 “平移法”和波沿 x 轴负方向传