18 C机械波 提升版.pdf

机械波

考点一机械波与波的图象

1.机械波

(1)机械波的形成条件

①有发生机械振动的波源.

②有传播介质，如空气、水等.

(2)传播特点

①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.

②波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同.

③介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和

周期相同.

λ

④波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，v＝＝λf.

T

2.波的图象

(1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移.

(2)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.

(3)图象(如图1)

图1

3.波长、波速、频率及其关系

(1)波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离.

(2)波速v：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定.

(3)频率f：由波源决定，等于波源的振动频率.

λ

(4)波长、波速和频率的关系：v＝＝λf.

T

技巧点拨

1.波的周期性

(1)质点振动nT(n＝0,1,2,3，…)时，波形不变.

(2)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为nλ(n＝1,2,3，…)时，它们的振动步调

λ

总相同；当两质点平衡位置间的距离为(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)时，它们的振动步调总相反.

2

2.波的传播方向与质点振动方向的互判

沿波的传播方向，“上坡”时质

“上下

点向下振动，“下坡”时质点向

坡”法

上振动

“同波形图上某点表示传播方向和

侧”法振动方向的箭头在图线同侧

将波形沿传播方向进行微小的

“微平平移，再由对应同一x坐标的两

移”法波形曲线上的点来判断振动方

向

例题精练

1.(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并

不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s.下列说法

正确的是()

A.该水面波的频率为6Hz

B.该水面波的波长为3m

C.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去

D.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移

2.如图2，两种不同材料的弹性细绳在O处连接，t＝0时刻开始从平衡位置向上抖动O点，

形成以O点为波源向左和向右传播的简谐横波①和②，5s时O点第二次到达波峰，此时绳

上距离O点5m处的质点A第一次到达波峰，已知波②的传播速度为1.5m/s，OB间距离为

9m，下列说法正确的是()

图2

A.B点的振动周期为5s

B.波①的传播速度为1m/s

C.波②的波长为9m

D.B点起振时，A点处于平衡位置

3.(多选)如图3所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某一时刻的图象，已知波的传播速

度v＝2.0m/s，关于图象中a、b两处的质点，下列说法中正确的是()

图3

A.a处的质点此时具有沿y轴正方向的最大速度

B.a处的质点再经0.15s具有沿y轴正方向的最大加速度

C.a处的质点再经1.55s具有最大动能

D.在波的形成过程中，a处的质