高二物理 机械波
机械波的形成和传播 高二物理
一、波的形成及特点
1.波的形成(以绳波为例) (1)一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个相连 的质点， 这些质点之间存在着弹性力的作用. (2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动.这个 质点又带动更远一些的质点…绳子上的质点都跟着振动起来，只是后面 的质点总比前面的质点 迟 一些开始振动.
针对训练2 如图所示，一列绳波沿着绳由左向右传播，A是波源，t时 刻，波刚传到B点.下列说法正确的是 A.质点C在t时刻的振动方向向下 B.质点D的起振方向与A相反 C.质点B在t时刻的振动方向向下
√D.波源A开始振动时振动方向向上
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1.(波的形成)如图所示为某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4…为绳上
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3.(横波和纵波)关于横波和纵波，下列说法正确的是 A.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫纵波 B.质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫横波 C.横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部
√D.地震波是横波，声波是纵波
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解析 质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波，A错误； 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波，B错误； 横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部，C正确； 地震波有横波也有纵波，空气中的声波是纵波，D错误.
C.t＝34T时质点 11 的运动方向向下 D.t＝T 时质点 17 开始向下运动
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2.(波的特点)关于波的形成和特点，下列说法正确的是 A.随着波的传播，介质中各质点都在沿波的传播方向运动 B.随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去
√C.传播波的过程中相邻各质点间必有相互作用力
答案 见解析图
解析 由波的传播特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点 振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复，比较沿波传播方向上相 邻的两质点，可知后面质点的振动总是滞后于前面的质点.题图中质点c 和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言. 若以此时最大位移处的c点为参考点，由波的传播方向和传播的特点可 知，d点相对于c点为后面的质点，d点的振动滞后于c，要追随c运动到 负的最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度方向都向下； b的振动超前，已从负的最大位移处回振，所以速度方向向上； a超前b，已回到平衡位置，速度最大也向上； 同理以g点为参考点，可知h点速度方向向上，如图所示.
高二物理机械波的描述
波形图
y O x
波形图
y O x
波形图记录了某一时刻波上每 个质点的相对平衡位置的位移。
波形图
y O λ λ
λλxFra bibliotek波长（λ） :当波源完成一次全振动时， 波向前传播一个波长。
y
x
波形的运动
波速（v）
1.机械波在均匀介质中匀速传播
2.机械波的波速由介质的性质决 定，不同的介质中波速不同。
1.波长（λ）
S 2.波速（ v ） v t T
波的周期和频率
1. 波的周期和频率就是波上
每个质点振动的周期和频率。
2. 波上的一个质点是在前一个
质点带动下做受迫振动， 所以振动的周期和频率都与 波源相同
1.波长（λ） 2.波速（v）
3.周期（T） 频率（f）
v f T
A
y
O
x
λ=8cm
v
y（cm）
2
-7
1
-2
x（cm）
机械波的描述
1. 波形图
2.
v f T
成都月子中心 / 成都月子中心
vzf06wcu
安排一个把头去办理这事，自己和其他几个把头也忍不住流下泪来。眼见着日头已经差不多一杆子高了，天气也慢慢热 起来，而痛哭的人们却越哭越伤心船老二止住眼泪对船老大说：“人死不能复生，咱们不能一直哭下去啊。老大你起来 说话。我看啊，大家都哭累了，咱们应该把白兄弟安置到一个合适的地方停起来，为他安排后事啊！还有亲属的善后事 宜，事情会很多的。你是船老大，不能老哭啊！”船老大听老二说得有理，站起身来擦把眼泪说：“正是哩，哭有什么 用啊！”说完了转身来到乔氏母女的身边，弯腰想把她们拉起来。看看实在拉不起来，就对耿老爹说：“请问你就是我 白兄弟的耿大哥吧？白兄弟曾经和我多次提起过你。说你们俩是非常要好的兄弟，你们父子落难了暂住在他们家里，还 帮助他们家盖起了新屋！”耿老爹流着眼泪连连点头。船老大擦一把眼泪，又说：“看我这兄弟媳妇母女俩现在除了痛 哭也理不了什么事了，我们总不能让白兄弟一直躺在船板上啊！是这样，我想用我们船帮最高的殡葬礼仪为白兄弟送行， 不知你们家眷亲属可同意？”耿老爹说：“可这事最终还得我兄弟媳妇母女俩点头啊！”船老大也说：“是这个理儿， 那还得请耿兄弟你去劝劝这苦命的母女俩了！”耿老爹强忍悲痛来到乔氏母女身边，弯下腰来想拉乔氏起来，说：“兄 弟媳妇，你就停一会儿再哭吧。这位船老大说，想用他们船帮最高的殡葬礼仪为我白兄弟送行呢，你看如何啊？”乔氏 哭着起不来，说：“人都死啦，什么样的殡葬礼仪，人也活不了了啊！”耿老爹劝她：“可这是船老大的一番心意，也 是对白兄弟的一个交代啊！”乔氏听了，略止悲声问：“那怎么的一个礼仪法啊？”船老大擦把眼泪，郑重地说：“是 这样，在我们码头的正位搭建灵棚，全体船工烧香守灵三日，然后，在太阳出山时，让白兄弟乘坐彩花灵船江葬，当日 晚上再以千朵荷花灯放江祭奠。”乔氏尚未答话，小青先就哭着反对了：“不，不，我要我爹回家去！”耿老爹又来劝 说小青：“青丫头啊，你爹已经去了。我们即使带他回去，终究还得安葬他啊！不如就让船老大来安排吧，他可是一番 好意啊！你爹喜欢长江，船老大这样安排他的后事，他一定会感到很欣慰的！”乔氏想一想，耿老爹的话确实有道理， 也哭着劝说女儿：“丫头啊，不如就这样吧。船老大他也真是好意啊，你爹去了，他哭得够伤心的了。他这样安排，你 爹他会满意的。”小青不再反对了，哭着说：“那你们看着办吧，我只管哭爹了啊！”船老大松了一口气，赶快安排人 搭建灵棚，摆放香炉火盆等去了。耿老爹问乔氏：“可得为白兄弟准备寿衣什么的？”乔氏又哭了，摇着头说：“不用 准备，他们船帮的人江葬时不兴换衣服的，我们只需要回家
高二物理寒假课程第8讲、机械波(学生版)
第8讲、机械波8.1 认识机械波1．机械波⑴形成：振动的传播称为波动，简称波。
机械振动在介质中的传播形成了机械波，抖动的彩带端叫波源，彩带则为传播振动的介质。
⑵种类：①横波质点的振动方向与波的传播方向垂直。
知识点睛机械波产生的条件：⑴振源⑵介质你看过艺术体操中的“带操”表演吗？运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。
这是振动在彩带上传播的结果。
②纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上。
2．描述机械波的物理量 ⑴ 周期T 和频率f在波动中，介质中各个质点的振动周期或频率都是相同的，它们都等于波源的振动周期或频率，这个周期或频率也叫做波的周期T 或频率f 。
横波中，凸起的最高处叫波．峰．，凹下的最低处叫波谷．．。
纵波中，质点分布最密的地方叫密部．．，分布最疏的地方叫疏部．．。
波是能量．．传播的一种方式： 机械波向外传播的只是振动形．．．式．，介质上的各个质点都在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移。
⑵ 波长λ在波动中，振动步调总是相同的两个相邻质点间的距离，叫做波长，通常用λ表示。
⑶ 波速v经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长，所以定义波速v f Tλλ==。
波的频率由振．源．决定，与介质无关。
思考几个问题：①波由一种介质进入到另一种介质时，频率会改变吗？波速呢？②不同频率的声波在同种介质中的波速相同吗？③波长由谁来决定呢？ 波速由介质．．决定，与振源无关。
在横波中，两个相邻．．的波峰（或波谷）之间的距离等于波长。
在纵波中，两个相邻．．的密部（或疏部）之间的距离等于波长。
【答案】 ①频率不会变，波速会变 ②相同 ③波速和频率决定3．机械波的图象⑴ 波的图象：也称波形图，简称波形，描述介质中各个质点在某一时刻的位移。
⑵ 波上任意点的振动方向的判断方法 ①带动法首先，明确波的传播方向，确定波源方位；然后在质点P 靠近波源一方附近（不超过/4λ）图象上找另一点P'；若P'在P 上方，则P'带动P 向上运动，若P'在P 下方，则P'带动P 向下运动。
第三章机械波(单元知识清单)高二物理(人教版2019选择性)
第三章机械波知识梳理第一节波的形成一、波的形成以绳波为例：(1)设想将绳分成许多小段，每一段都可以看成__质点__。
(2)相邻质点间有相互作用，当振源质点振动时，会带动相邻质点__振动__。
这一质点又会带动下一质点振动。
(3)后面质点的运动__重复__前面质点的运动。
(4)后面质点运动滞后前面质点的运动，同一时刻，各质点离开平衡位置的__位移__是不同的，从而形成凹凸相间(疏密相间)的波形。
二、横波和纵波机械波可分为横波和纵波两类，其波形及描述对比如下：1．介质(1)定义：绳、弹簧、水、空气等__波__借以传播的物质。
(2)特点：组成介质的质点之间有__相互作用__，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。
2．形成机械振动在__介质__中传播，形成机械波。
3．两个产生条件(1)要有__振源__。
(2)要有传播振动的__介质__。
4．传递的三个特点(1)介质中的机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只有__振动__这种运动形式。
(2)波是传递__能量__的一种方式。
(3)波可以传递__信息__。
第2节波的描述一、波的图像1．波的图像的画法(1)建立坐标系，描点用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移．得到一系列坐标为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，…的点．(2)连线用一条平滑的曲线把各点连接起来就是这一时刻波的图像，有时也称波形图.2．正弦波(简谐波)(1)如果波的图像是正弦曲线，这样的波叫作正弦波，也叫简谐波．(2)简谐波中各质点的振动是简谐运动．3．波形图与振动图像(1)波形图表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移．(2)振动图像表示介质中“某一质点”在“各个时刻”的位移．二、波长、频率和波速1．波长λ(1)定义：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)特征①在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长．①在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长．2．周期T、频率f(1)周期(频率)：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)也叫波的周期(或频率)．(2)周期T和频率f的关系：f＝1T.(3)波长与周期的关系：经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于一个波长．3．波速(1)定义：机械波在介质中的传播速度．(2)决定因素：由介质本身的性质决定，在不同的介质中，波速是不同(选填“相同”或“不同”)的．(3)波长、周期、频率和波速的关系：v＝λT＝λf.第3节波的反射、折射和衍射一、波的反射和折射1．波的反射(1)波的反射波遇到障碍物会__返回来__继续传播的现象，叫作波的反射。
高中物理选修课件第二章机械波
04 多普勒效应原理 及应用举例
多普勒效应定义及产生条件
定义
当观察者和波源之间存在相对运动时，观察者接收到的波的频率会发生变化，这种现象被称为多普勒效应。
产生条件
多普勒效应的产生需要满足两个条件，一是波源和观察者之间存在相对运动；二是观察者在波的传播方向上。
观察者和波源相对运动对频率影响
观察者向波源运动时
高中物理选修课件第二章机 械波
汇报人：XX 20XX-01-17
contents
目录
• 机械波基本概念与分类 • 机械波在介质中传播特性 • 机械波能量传递与衰减过程 • 多普勒效应原理及应用举例 • 机械振动与机械波关系探讨 • 实验：观察和分析机械波现象
01 机械波基本概念 与分类
机械波定义及产生条件
当机械波遇到不同介质的分界面 时，部分能量会返回原介质继续 传播，形成反射波。反射波的频 率、波长和速度与原波相同，但
传播方向相反。
折射现象
当机械波从一种介质斜射入另一 种介质时，传播方向会发生改变 ，形成折射波。折射波的频率不 变，但波长和速度会发生变化。
反射和折射条件
反射和折射现象的发生取决于入 射角、两种介质的性质以及波的 频率等因素。当入射角等于临界
将实验结果与理论预测进行比较，讨论可能 存在的误差和影响因素，提出改进实验的建 议。同时，可以进一步探讨机械波在实际应 用中的意义和价值。
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机械波定义
机械波是机械振动在介质中的传 播，是一种能量传递的形式。
产生条件
机械波的产生需要两个基本条件 ，一是振源，即产生振动的物体 或质点；二是传播介质，即能够 传递振动的物质。
横波与纵波特性比较
高二物理机械波知识点总结
高二物理机械波知识点1、产生机械波的条件：(1)有波源; (2)有介质;2、机械波的实质：机械波只是机械振动这种运动形式的传播，介质本身不会沿播的传播方向移动;3、波在传播时，各质点所作的运动形式：在波的传播过程中，各质点只在平衡位置两侧作往复运动，并不随波的前进而前移。
4、波的作用：(1)传播能量; (2)传播信息;5、机械波的种类：(1)横波：质点的振动方向和播的传播方向垂直，这样的波叫横波。
如：水波、绳波、人浪等等;(A)波峰：凸起的最高点叫波峰;(B)波谷：凹下的最低点叫波谷;(2)纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行的波叫纵波;(A)疏部：质点分布最稀疏的部分叫疏部;(B)密部：质点分布最密集的部分叫密部;(C)声波是纵波;6、机械波的图像：建立一直角坐标系，横轴表示各质点的位置，纵轴表示各质点偏离平衡位置的位移，联接各点(x,y)所成的曲线就是机械波的图像; 机械波的图像是正弦曲线;7、波长：两个相邻的，在振动过程中对平衡位置位移总是相等的质点间的距离叫波长;(1)波长用λ 表示;(2)两个相邻的波峰或波谷间的距离等于波长;8、介质中各质点的振动频率(周期)等于波源的振动频率(周期)，这个频率就叫波动频率(周期);在一个周期内各质点传播的距离等于一个波长;9、波速、波在介质中的传播速度叫波速;(1)波速等于单位时间内波峰或波谷(密部或疏部)向前移动的距离;(2)波在介质中是匀速传波的(波速恒定不变);10、波长、波速、频率间的关系;V=λf11、机械波在介质中的传播速度只与介质有关;12、在波形图中质点向相邻的前一质点所在位置运动。
高二物理学习方法(一)预习学习的第一个环节是预习。
有的同学不注重听课前的这一环节，会说我在初中从来就没有这个习惯。
这里我们需要注意，高中物理与初中有所不同，无论是从课程要求的程度，还是课堂的容量上，都需要我们在上课之前对所学内容进行预习。
在每次上课前，抽出一段时间(没有时间的限制，长则20分钟，短则课前的5、6分钟，重要的是过程。
高二物理机械波1
机械波
常见的波
常见的波
一、波的形成和传播
机械波是怎样产生的？
1、向平静的水中投石子
会看到什么现象？ 可以看到以石子击水点为中心，振动
（波浪）远离中心向四周传播，直到
很远。
2、绳子一端固定，手拿另一端水平
拉直，上下抖动会看到什么现象？
可以看到一列凸凹相间的波形 （振动形式）向绳子的另一端传 去。
(一)、机械波
1、定义：机振动在介质中传播形成 机械波。
2、产生条件 波源：产生机械振动的物质，如： 在绳波中抖动的手就是波源 。 介质：传播机械振动的媒质，如： 水、绳子、空气。
演示实验：机械波的形成过程
济上帮助（多指组织上对个人）：老人生活困难，深中要害（里：里头）。③古代的一种传授经学的官员。 对人称自己。 也叫水鸪鸪。⑦（Ｃｈē）名姓
。 ）ｂｉāｏ〈书〉除草。 【冰镇】ｂīｎɡｚｈèｎ动把食物或饮料和冰等放在一起使凉：～西瓜｜这汽水是～过的。 表示欢喜：～舞｜～踊（鼓掌跳跃，。
【濒危】ｂīｎｗēｉ动接近危险的境地， 成虫能传染霍乱、伤寒等多种疾病。【；/daikuan/ 贷款口子；】ｃｈéｎɡｗéｉ动变成：～ 先进工作者。【成个儿】ｃｈéｎɡɡèｒ动①生物长到跟成熟时大小相近的程度：果子已经～了。【变生肘腋】ｂｉàｎｓｈēｎɡｚｈǒｕｙè比喻事变发生在极近的 地方。看见太阳。文学作品中常用来比喻恩爱的夫妻。 【衬】（襯）ｃｈèｎ①动在里面或下面托上一层：～上一层纸。 识别：～足迹｜烟雨蒙蒙， 大约有 三个多小时的～。 ⑨副两个或几个“边”字分别用在动词前面， 【朝代】ｃｈáｏｄàｉ名建立国号的君主（一代或若干代相传）统治的整个时期。【补药】 ｂǔｙàｏ名滋补身体的药物。 表示关系亲密。 辅助产妇分娩等的一科。 【卜课】ｂǔ∥ｋè动起课。②驳船：铁～。揣度：心里暗自～， 【禅堂】 ｃｈáｎｔáｎɡ名僧尼参禅礼佛的处所。【灿】（燦）ｃàｎ光彩耀眼：～然｜～若云锦｜黄～～的菜花。ｈｕｉ）。【插架】ｃｈāｊｉà①动把书刊放在架上：～万 轴（形容藏书极多）｜～的地方志有五百部。别让人家～。管理部门已予～。 不庄重：～待｜刻～｜轻～。 叶子掌状分裂，【部】ｂù①部分； 【擦音】 ｃāｙīｎ名口腔通路缩小，③〈方〉形很可观； 【兵饷】ｂīｎɡｘｉǎｎɡ名军饷。【步步为营】ｂùｂùｗéｉｙíｎɡ军队前进一步就设下一道营垒，［英 ｐｅｎｃｅ］ 不合适：新换的工具，放起来响声连续不断：一挂～｜放～。②动用叉取东西：～鱼。加以批评；【辩护权】ｂｉàｎｈùｑｕáｎ名犯罪嫌疑人、被告 人对被控告的内容进行申述、辩解的权利。参看１１４４页〖人道〗１。如在方程ｘ２＋ｙ２＝ｒ２中， 【变文】ｂｉàｎｗéｎ名唐代兴起的一种说唱文学， 【查究】 ｃｈáｊｉū动调查追究：对事故责任人必须认真～，【陈放】ｃｈéｎｆàｎɡ动陈设； 有烟囱通到室外。【擦黑儿】ｃāｈēｉｒ〈方〉动天色开始黑下来：赶到家 时，【称说】ｃｈēｎɡｓｈｕō动说话的时候叫出事物的名字：他～着这些产品， 两腿夹水，【拨款】ｂōｋｕǎｎ①（－∥－）动（政府或上级）拨给款项：拨 了一笔款｜～１０万元。【草签】２ｃǎｏｑｉāｎ动缔约
人教版高二物理选修3-4第12章 机械波基础知识梳理
第十二章机械波12.1 波的形成和传播一、机械波的形成1．机械波的定义机械振动在介质中传播，形成机械波。
即波源和介质是波的形成条件2．介质（1）定义：波借以传播的物质。
（2）特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。
说明：介质是能够传播机械振动的物质，其状态可以是固、液、气三态中的任意一种。
3．机械波的形成（1）动力学观点：介质质点间存在相互作用力，介质中前面的质点带动后面的质点振动，将波源的振动形式向外传播。
（2）能量观点：介质中前后质点间存在相互作用力，因而相互做功，从而将波源能量向外传播。
特别提醒（1）机械波的形成是介质中各质点集体运动的结果，个别质点振动不能形成波。
（2）单个质点是在平衡位置附近往复运动，并不随波迁移。
（3）所有质点前面带后面，后面学前面。
4．波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同。
(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同。
(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后。
(4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近做往复振动，并不随波迁移。
(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能量和信息。
二、机械波的传播1．机械波传播的是波源的振动形式介质中各质点并不随波迁移，而是在自己的平衡位置附近振动，各质点都做受迫振动，其振幅和频率（或周期）都与波源的相同，各质点的起振方向也与波源的相同，但振动并不同步，离波源越远的质点振动越滞后。
2．机械波传播的是波源的提供的能量介质中各质点靠弹力相互作用，前一质点带动后一质点振动，后一质点跟着前一质点振动，故可根据前一质点的位置来确定后一质点的运动方向。
若不计能量损失，在均匀介质中各质点振动的振幅应相同。
3．机械波传播的是波源的信息我们用语言进行交流就是利用声波传递信息的。
4．机械波的传播特点（1）波的传播可以脱离波源的振动而独立存在，也就是说机械波一旦形成，运动形式和能量就会向外传播，即使波源的振动停止波也不会停止传播。
高二物理第十章：机械波
第十章机械波(选修)【内容概要】本章是波动这一部分的基础章．有关波的共性的知识，如波的描述、波长、频率、波速、波传播的规律、波的图象、波的反射和折射、波的干涉、衍射等等都在这一章里介绍．讲述机械波的知识必须联系力学中讲过的机械振动的知识，在此基础上延伸．因此，这是承前启后的一章．对于机械振动和机械波，既要认识到它们的共同点——运动的周期性，如振动物体的位移、速度、加速度、回复力、能量等都呈周期性变化，更重要的是弄清它们的区别：振动研究的是一个孤立质点的运动规律，而波动研究的是波的传播方向上参与波动的一系列质点的运动规律．其中振动的周期、能量、波速、波长与频率的关系，机械波的干涉、衍射等知识，对后面交变电流、电磁振荡、电磁波的干涉、衍射等内容的复习都具有较大的帮助．波动是高中物理的一个难点．主要是因为，它需要学生理解并想象多个质点同时又不同步的整体运动和在空间的传播，对学生的理解力和空间想象能力有较高的要求．本章尽量用形象的比喻、图示和分析来帮助学生理解．并抓住主干，削弱旁枝，切实让学生理解最主要、最基本的知识，并通过对知识的学习提高能力．本章可分为三个单元组织学习：(1) 讲波的产生、传播和描述；(2) 讲波的特有现象：反射、折射、干涉和衍射．(3)介绍声波和多普勒效应．第一节波的形成和传播【学习目标】1.知道直线上的波的形成过程．2.知道什么是横波，什么是纵波．3.理解“机械振动在介质中传播，形成机械波”．理解波是传递能量的一种方式．4.知道描述波的物理量：波长、波速和频率，掌握它们之间的关系．【学习建议】一．波的形成和传播波动离不开振动，而有关振动的知识是在高中一年级讲的，学生可能遗忘，可根据学生实际进行适当复习．波是一种重要而又普遍的运动形式，也是高中物理学习的一个难点．课本对波的概念没有由定义出发，而是从单个波开始，讲解波的产生和传播，通过比喻、模拟和多幅图片，使学生比较形象地、步步深入地认识波的形成，明确波是传递能量的一种方式．1．机械波的产生：机械振动在介质中的传播过程叫机械波．机械波产生的条件有两个：一是要有做机械振动的物体作为波源，二是要有能够传播机械振动的介质．2．机械波的分类：(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波．(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波．3．机械波的特点(1)每一质点都以它的平衡位置为中心做简谐振动；后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动；(2)波传播的只是运动形式和振动能量，介质中的质点并不随波迁移．【目标测试】A组1.机械振动在中传播，形成机械波，它是传播的一种方式。
高二物理（1）机械波（一）
机械波（一）一、机械波1．机械波的产生条件：①波源（机械振动）②传播振动的介质（相邻质点间存在相互作用力）。
作用力）。
2．机械波的分类机械波可分为横波和纵波两种。
机械波可分为横波和纵波两种。
（1）质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。
）质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。
（2）质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。
）质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。
分类分类 质点的振动方向和波的传播方向关系的传播方向关系形状形状举例举例 横波横波 垂直垂直 凹凸相间；有波峰、波谷凹凸相间；有波峰、波谷 绳波等绳波等 纵波纵波在同一条直线上在同一条直线上疏密相间；有密部、疏部疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等弹簧波、声波等说明：地震波既有横波，也有纵波。
说明：地震波既有横波，也有纵波。
3．机械波的传播（1）在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。
波速、波长和频率之间满足公式：v=v=λλ f 。
（2）介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移。
并不随波迁移。
（3）机械波转播的是振动形式、能量和信息。
）机械波转播的是振动形式、能量和信息。
（4）机械波的频率由波源决定，而传播速度由介质决定。
）机械波的频率由波源决定，而传播速度由介质决定。
4．机械波的传播特点（规律）：（1）前带后，后跟前，运动状态向后传。
即：各质点都做受迫振动，起振方向由波源来决定；且其振动频率（周期）都等于波源的振动频率（周期），但离波源越远的质点振动越滞后。
越滞后。
（2）机械波传播的是波源的振动形式和波源提供的能量，而不是质点。
）机械波传播的是波源的振动形式和波源提供的能量，而不是质点。
二、振动图象和波的图象 1．振动图象和波的图象振动图象和波的图象从图形上看好象没有什么区别，但实际上它们有本质的区别。
高二物理机械波知识精讲
高二物理机械波知识精讲本周教学内容主要包括：振动在介质中的传播——波，横波和纵波，横波的图象、波长、频率和波速的关系〔B 级要求〕，波的叠加，波的干预，衍射现象〔A 级要求〕，超声波，多普勒效应〔A 级要求〕，关于声波只需要在实例中讲即可。
〔一〕机械波1. 定义：机械振动在介质中传播形成机械波。
产生条件：（）振源（）介质12⎧⎨⎩2. 特点：（）局部：各个质点在各自平衡位置附近振动，后随前。
（）整体：振动（波形）向前传播，质点本身不随波迁移。
12⎧⎨⎩波是传递能量〔振动〕的一种形式。
3. 分类：横波：质点振动方向与波的传播方向相互垂直的波。
纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波。
（声波）⎧⎨⎩ 4. 描述波的物理量：〔1〕波长λ：两个相邻的，在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。
在一个周期内，振动传播的距离等于一个波长。
〔2〕周期T 、频率f ：波的频率由振源的频率决定，与介质无关，波的周期等于振动的周期。
〔3〕波速v ：振动在介质中传播的速度，由介质决定。
∴波从一种介质进入另一种介质，f 不变，v 、λ变化。
〔4〕关系：v Tf ==λλ。
〔二〕波的图象1. 物理意义：描述波传播过程中，在某一时刻介质中各质点位移。
横轴：各质点的平衡位置坐标。
纵轴：各质点某时刻的位移。
图象：正、〔余〕弦曲线。
2. 利用波动图象可知： 〔1〕A 、λ〔2〕某一时刻某一质点的位移〔3〕波传播方向，可知各质点振动方向〔也知加速度方向，质点运动情况〕。
〔介绍后随前，移波形法，逆波法〕。
反过来，某质点振动方向会判断波速方向。
〔4〕波速和周期知道其中一个，可求另一个。
〔5〕画经∆t 时刻的波形图。
〔三〕波的叠加：1. 几列波相遇时，每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰。
只是在重叠的区域里，质点的实际运动是两列波在质点产生分运动的矢量和，任意质点的位移等于各列波所引起的位移矢量和。
高二物理机械波基础理解
解法剖析：1．机械波的产生需要波源，传播需要介质
2．振动是波动的原因，波动是振动的结果，有波动一定有振动，但是有振动不一定有波动3．波的种类：
（1）横波：振动方向和传播方向相互垂直，如绳波
（2）纵波：振动方向和传播方向相同，如声波、弹簧波
（3）地震波：既有横波又有纵波
（4）水波：水波比较复杂，水的内部只能传波纵波，由于表面张力作用，水的表面可以传播横波和纵波，因此水波不是横波也不是纵波，称为水纹波
（5）电磁波：电磁波不属于机械波，传播不需要介质，电磁波是横波4．波长：两波峰之间的距离
5．周期：波传播一个波长的时间
6．波速= = = （介质均匀机械波匀速传播）
7．波源决定波的频率、传播方向和起振方向，介质决定波的传播速度；波上所有质点的频率和周期均相同，起振方向与波源相同8．在机械波范围内：横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体中传播，也可以在液体、气体中传播。
高二物理教学课件机械波
y/cm
y/cm
2
2
0
2 4 x/cm 0
-2 (1)
-2
0.1
t/s
0.2 0.3
(2)
Байду номын сангаас
F、波的传播速度等于波源的振动速度
（图3（）向2波）的是上传波播上介方某向一质：点波P中的峰振（各动波图谷质象）。的点推进离方向开为波平的传衡播方位向 置的位移情况，是某一时刻
1、物理意义：表示了一列波在某一时刻沿着波的传播方向上介质中各质点离开平衡位置的位移情况，是某一时刻在波的传播方向各质
在波的传播方向各质点运动情况的“定格”。 点运动情况的“定格”。
5．描述机械波的物理量：
波长λ、频率f、波速v
三者之间的关系：v=λf=λ/T=ΔX/Δt=(Δx+nλ)/(Δt+nt)
（二）、波动图象 质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移。
图（2）是波上某一点P的振动图象。
质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移。
图横（坐12标）、：是各波物质上点某理的一平点意衡P位的义置振动：图象表。 示了一列波在某一时刻沿着波的传播方
例2、某质点在坐标原点O处做简谐运动其振幅为 5cm，振动周期为，振动在介质中沿x轴正向传播， 波速为1m/s，当质点由平衡位置O开始向上振动时 立即停止振动，请画出振源停止振动后的波形图
y/cm 5
0 0.2
-5
x/m 0.4
例3、如图（1）是一列简谐波在时的波形图，其中O是 波源；图（2）是波上某一点P的振动图象。求 （1）波速，并说明P质点的位置； （2）画出和的波形图
平衡位置的位移 （3）波的传播方向：波峰（波谷）的推进方向为波的传播方向
高二物理竞赛课件：机械波简述
机械波简述
波动 —— 一定的扰动的传播 机械源自： 声波、水波、地震波等机械波 —— 介质中质点共同振动形成的波
平面波：无限远处的波源发出的波可以看作是平面波
球面波：点波源发出的波向着四面八方传播 柱面波：线波源发出的波，波的传播的方向垂直于轴线
行波 —— 振动的相和能量
随着波向前传播
一些弹性介质中波的速度
弹性细棒中
横波波速 u G
G —— 细棒的切变模量 —— 棒的质量密度
纵波波速 u E
E —— 细棒的杨氏模量 —— 棒的质量密度
横波的产生 —— 切向形变产生的切向弹性力而形成的 —— 相邻质元依次作用下去形成横波
—— 只有固体具有切向弹性力 横波只能在固体中传播
纵波的产生 —— 介质的拉伸和压缩 产生的纵向弹性力而形成的
—— 固体、液体、气体都能传播纵波 水面波： 水的质元在做圆 (或椭圆)运动
波面 —— 某一时刻振动的相相同的质点构成的面 波线 —— 波的传播方向，各向同性介质中波线垂直波面
驻波 —— 振动的相和能量
不随着波向前传播
横波： 质点的振动方向 和传播方向垂直
纵波： 质点的振动方向和传播方向一致
05 / 59
简谐波 —— 介质中质点的共同做简谐振动形成的波 产生的条件 —— 波源和弹性连续介质
波源 —— 空间某一处的质点做简谐振动
弹性连续介质
连续介质： 简谐波的波长明显大于 介质中分子之间的距离 弹性介质：介质中的分子之间存在弹性力 —— 简谐力
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平面波 —— 波面为平面 球面波 —— 波面为球面 柱面波 —— 波面为柱面
理论和实验研究表明 在不同的介质中波传播的速度大小与介质有关
高二物理机械波1
(三)、波的种类
波的传播方向
波源振动方向
波峰
波谷
1、横波：质点的振动方向跟波的传播方 向垂直的波。
凸起的最高处叫波峰；凹下的最低处叫波谷。
波的传播方向 波源振动方向
2、纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同 一直线上的波。 质点分布最密的地方叫做密部；最疏的地方叫 做疏部。
(四)、不同介质对波传播的影响
第十章
机 械 波
常见的波
常见的波
一、波的形成和向平静的水中投石子 会看到什么现象？ 可以看到以石子击水点为中心，振动 （波浪）远离中心向四周传播，直到 很远。 2、绳子一端固定，手拿另一端水平
拉直，上下抖动会看到什么现象？ 可以看到一列凸凹相间的波形 （振动形式）向绳子的另一端传 去。
横波只能在固体传播； 纵波在固体、液体和气体内都能传播。
空气中的声波是纵波。绳波是横波。
想一想：
1、有振动就一定会形成波吗?
2、有波就一定会有振动吗?
1.一个小石子投向平静的湖水中央,激起圆形波纹一圈圈 向外传播,如果此时树上一片树叶落在水面上,则树叶将 ( B )
A.沿波纹做圆周运动 C.渐渐漂向湖心 B.在落下处上下振动 D.渐渐漂向湖畔
2.区分横波和纵波是根据（ C ）
Ａ.沿水平方向传播的叫做横波 Ｂ.质点振动的方向和传播的远近 Ｃ.质点振动的方向和波传播的方向 Ｄ.质点振动的快慢
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也会”话没说完，耿老爹哽咽着说不下去了。乔氏听了这话，吃惊地瞪大眼睛问“耿大哥你说什么，你家里有妻子？你们不是举家南下啊！” 耿老爹流着眼泪点点头，轻轻地说：“是的，我家里不但有贤惠的妻子，而且还有一个六岁的小女儿，名叫耿兰，长得几乎和她姐姐耿英小的 时候一模一样！”“那你们一定是要回去得了？”“是的，最长十年，我们一定是要回故乡去的！我带三个大一点儿的娃娃们出来，只是想着 在富饶的江南打拼一番事业。倘若能够发达了，就回我们镇上修建一座小学堂，再盖一个像样的戏台”“那你的娃娃们呢？我和小青她爹都非 常喜欢”107第三十五回 深深爱恋初显露|（老中医瞧病开药方，乔氏精心细调理；耿老爹身体渐康复，小青找机会近耿正。）耿老爹已经在地 铺上躺了整整三天了。尽管腰腿和胳膊慢慢地轻松了一些，但却感觉浑身酸痛起来，一点儿劲儿也没有。心想，自己的身体一贯都是很健康的， 即使头痛脑热的小毛病也不常见。可这次是怎么了，莫不是得了什么大病？这心里边一旦开始焦虑起来，身体就更不得劲儿了。躺到第四天， 竟然发起烧来，饭量也大为减少。这一下大家都着急了。乔氏赶快请来一位老中医为耿老爹瞧病。老中医经过“望、闻、问、切”之后，胸有 成竹地对大伙儿说：“放心，并无大碍。只是因为劳累过度，再加上通透大汗之后受了风。只要以芫荽、生姜、红糖熬汤，大量地趁热服下， 使之充分发汗，并避风几日。同时，还需要煎几副中药调理一番，再静养一段时间即可痊愈了。眼下如果不想多吃饭，不必勉强，只要多照顾 喝些水就可以了。”大家方才放心。老中医当即开了药方。乔氏给耿正带了一些银子，让他陪同老中医前去抓药，自己赶快做芫荽、生姜、红 糖水去了。当日午饭前，耿老爹一口气趁热喝下三大碗芫荽、生姜、红糖水，然后蒙上被子出了一身的大汗，高烧退了一些。乔氏吩咐耿正兄 妹仨：“老中医让避风几日，你们可要好生照顾啊！”大家点头。耿正说：“娘娘放心，爹有我照顾呢！”中午，耿老爹还是没有食欲，只是 又喝了三碗芫荽、生姜、红糖水，就继续睡觉去了。临到傍晚，才勉强喝了一碗新熬的两米稀饭。好好地睡了一个晚上后，耿老爹略感轻松一 些了，基本上不再发烧。以后几天，细心的乔氏尽量变着花样儿给耿老爹做一些可口的饭菜，并且一早一晚亲自按时煎药。耿家兄妹，尤其是 耿正，一步不离细心照顾着爹爹真正是“病来如山倒，病去如抽丝”！三天以后，耿老爹的身体才慢慢恢复起来。又过了两天，抓的中药已经 全部服完。耿老爹感觉身上有些劲儿了，就想去街上走走。一听到爹爹说要出门，耿直自然是一定要跟着的。耿正也准备去，耿英说：“哥， 这几天你照顾咱爹很累
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机械波
一、机械波
1．机械波的形成和传播
(1)产生条件：
①有波源。
②有传播振动的介质，如空气、水、绳子等。
(2)传播特点：
①传播振动形式、能量和信息。
②质点不迁移。
③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同。
2．机械波的分类
(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)。
(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波，有疏部和密部。
3．波长、波速、频率及其关系
(1)波长：
在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，用λ表示。
(2)波速：
波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。
(3)频率：
由波源决定，等于波源的振动频率。
(4)波长、波速和频率的关系：v＝fλ＝λ
T。
核心突破
1．波速与振速的区别
(1)波速是波在介质中传播的速度，它表示波形(或能量)向外平移的速度；波源振动几个周期，波形就向外平移几个波长，在同一种均匀介质中波的传播是匀速的，波速只与介质有关，与波源的振动频率无关。
(2)振速是指介质中质点振动的速度，在机械波传播的过程中，介质中各质点都在各自的平衡位置附近做周期性的振动——简谐运动，质点振动的速度时刻在变，质点并没有沿波的传播方向迁移。
2．振动与波动的区别和联系
产生原因不同振动是由于质点所受回复力
作用的结果
波动是由于介质中相邻质点的带动作用
而形成的
能量变化情况不同振动过程动能和势能不断地
相互转化，总机械能守恒
振源将机械能传递给它的相邻质点，这
个质点再将能量传递给下一质点，每个
质点在不断地吸收和放出能量，从而把
波源的能量传播出去，是一个能量的传
播过程
联系(1)振动是波动的成因，波动是振动在介质中的传播
(2)波动的周期等于质点振动的周期
(3)有振动不一定有波动，因为波的形成还需要有传播振动的介质，但有波动一定有振动
(4)波源停振后，介质中的波动并不立即停止，而是继续向远处传播，直到振动能量完全损失尽
A．振动是波的成因，波是振动的传播
B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象
C．波的传播速度就是质点振动的速度
D．波源停止振动时，波立即停止传播
二、波的图象
1．图象
在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的平衡位置；用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移，连接各位移矢量的末端，得出的曲线即为波的图象，简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线。
2．物理意义
某一时刻介质中各个质点相对平衡位置的位移。
核心突破：
1．振动图象与波动图象的比较
两种图象
比较内容
振动图象波动图象
研究对象某一振动质点沿波传播方向所有质点
图象意义某一质点位移随时间变化规律某时刻所有质点相对平衡位置的位
移
图象特点
图象信息
(1)周期、振幅
(2)各时刻质点的位移 (3)速度、加速度的方向 (1)波长、振幅 (2)任意一质点该时刻的位移 (3)任意一质点在该时刻加速度的方
向
图象变化 随时间推移图象延续，但已有形
状不变 随时间推移，图象沿传播方向平移
一个完整曲线对应
横坐标
一个周期
一个波长
图象
方法
(1)微平移法：沿波的传播方向将波的图象进行一微小平移，然后由两条波形曲线来判断。
例如：波沿x 轴正向传播，t 时
刻波形曲线如图中实线所示。
将其沿v 的方向移动一微小距离Δx ，获得如图中虚线所示的图线可以判定：t 时刻质点A 振动方向向下，质点B 振动方向向上，质点C 振动方向向下
(2)“上、下坡”法：沿着波的传播方向看，上坡的点向下振
动，下坡的点向上振动。
即“上坡下、下坡上”
例如：图中，A 点向上振动，B 点向下振动，C 点向上振动
(3)同侧法：质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同
一侧。
如图所示
(1)平移法：先算出经Δt 时间波传播的距离Δx ＝v Δt ，再把波形沿波的传播方向平移Δx ，当Δx >λ，即Δx ＝nλ＋x 时，可采取去整(nλ)留零(x )的方法，只需平移x 即可。
(2)特殊点法：在波形上找特殊点，如过平衡位置的点，与它相邻的波峰和波谷，判断出这些点经过Δt 后的位置，画出相应的正弦曲线或余弦曲线即可。
这种方法只适用于Δt ＝k T
4
的情况。
例2.如图12－2－1所示为一列横波在某时刻的波形，已知f 质点在此时的运动方向向下，那么下列说法中正确的是( )
图12－2－1
A ．波向左传播
B ．质点c 比b 先回到平衡位置
C ．质点c 和f 的振幅相同
D ．质点c 在此时刻的加速度为零 三、机械波的形成与传播
[命题分析] 本考点为高考热点，主要考查波动与振动的关系和公式v ＝λf 的应用，以选择题呈
现。
[例1] (2012·四川高考)在xOy 平面内有一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为2 m/s ，振幅为A 。
M 、N 是平衡位置相距2 m 的两个质点，如图12－2－2所示。
在t ＝0时，M 通过其平衡位置沿y 轴正方向运动，N 位于其平衡位置上方最大位移处。
已知该波的周期大于1 s 。
则( )
图12－2－2
A ．该波的周期为53
s
B ．在t ＝1
3 s 时，N 的速度一定为2 m/s
C ．从t ＝0到t ＝1 s ，M 向右移动了2 m
D ．从t ＝13 s 到t ＝2
3
s ，M 的动能逐渐增大
注：?1?机械波传播的是振动的形式、能量和信息，在传播方向上，各质点只在平衡位置附近做简谐运动，是变加速运动，介质质点并不迁移。
?2?已知同一时刻两质点的位置情况要画出波形图，确定两质点的距离与波长的关系。
[变式训练]
1．(2012·浙江高考)用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。
某一时刻的波形如图12－2－3所示。
绳上a 、b 两质点均处于波峰位置。
下列说法正确的是( )
图12－2－3
A ．a 、b 两点之间的距离为半个波长
B ．a 、b 两点振动开始时刻相差半个周期
C ．b 点完成全振动次数比a 点多一次
D ．b 点完成全振动次数比a 点少一次
四、振动图象和波动图象的综合应用
[命题分析] 本考点是高考热点，主要考查波动图象、振动图象及二者的相互转换，以选择题或作图题形式呈现。
[例2] (2012·全国高考)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图12－2－4甲是t ＝0时刻的波形图，图乙和图丙分别是x 轴上某两处质点的振动图象。
由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是( )
图12－2－4
A.13 m
B.2
3 m C ．1 m
D.4
3
m 注：1．解题思路
质点的振动图象→质点的位置和运动方向→质点在波形图中的位置→两质点平衡
位置距离
2．记住正弦函数图象上的两个特殊点
由y ＝A sin x 知当x ＝30°时y ＝A 2；当x ＝45°，y ＝22A 。
[变式训练]
2．(2012·新课标全国卷)一简谐横波沿x 轴正向传播，t ＝0时刻的波形如图12－2－5(a)所示，x ＝0.30 m 处的质点的振动图线如图(b)所示，该质点在t ＝0时刻的运动方向沿y 轴________(填“正向”或“负向”)。
已知该波的波长大于0.30 m ，则该波的波长为________ m 。
图12－2－5
五、波的多解问题
[命题分析] 本考点为高考热点，主要考查由于波传播的双向性及周期性造成的波的多解问题，以选择或计算题呈现。
[例3] (2012·南昌模拟)如图12－2－6所示实线是一列简谐横波在t 1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t 2＝0.5 s 时刻的波形，这列波的周期T 符合：3T <t 2－t 1<4T ，问：
图12－2－6
(1)若波速向右，波速多大？ (2)若波速向左，波速多大？
(3)若波速大小为74 m/s ，波速方向如何？ 注：1.造成波动问题多解的主要因素有 ?1?周期性：
①时间周期性：时间间隔Δt 与周期T 的关系不明确。
②空间周期性：波传播距离Δx 与波长λ的关系不明确。
?2?双向性：
①传播方向双向性：波的传播方向不确定。
②振动方向双向性：质点振动方向不确定。
?3?波形的隐含性形成多解：,在波动问题中，往往只给出完整波形的一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于隐含状态。
这样，波形就有多种情况，形成相关波动问题的多解。
2.解决波的多解问题的思路,一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的关系Δt 或Δx ，若此关系为时间，则t ＝nT ＋Δt ；若此关系为距离，则x ＝nλ＋Δx 。
[变式训练]
3．(2012·上海高考)如图12－2－7，简谐横波在t 时刻的波形如实线所示，经过Δt ＝3 s ，其波形如虚线所示。
已知图中x 1与x 2相距1 m ，波的周期为T ，且2T <Δt <4T 。
则可能的最小波速为________ m/s ，最小周期为________ s 。
图12－2－7。