第二节机械波

第二节机械波
图象
方法 (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
一、振动和波的联系与区别 1．两者的联系 (1)振动是波动的起因，波动是振动在介质中的传 播． (2)没有振动一定没有波动，但没有波动不一定没 有振动． 2．两者的区别 (1)从研究对象看：振动是一个质点或一个物体在 某一平衡位置附近往复运动；而波动是介质中大 量质点依次发生振动而形成的“集体运动”．
第二节 机械波
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一、机械波 1．机械波的产生 (1)定义：机械振动在_介__质____中的传播过程，叫 做机械波． (2)产生条件：_波__源______和_介__质_______． (3)产生过程：沿波的传播方向上各质点的振动都 受它前一个质点的带动而做_受__迫_____振动，对简 谐波而言各质点振动的__振__幅____和_周__期___都相同， 各质点只在自己的___平__衡_位__置_______附近振动．
平衡位置的位移．
三、波特有的现象
1．波的干涉
(1)产生稳定干涉的条件：频率相同的两列同性质
的波相遇．
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(2)现象：两列波相遇时，某些区域振动总是加__强___， 某些区域振动总是_减__弱______，且加强区和减弱区互 相间隔． (3)对两个完全相同的波源产生的干涉来说，凡到两 波源的路程差为一个波长_整__数__倍___时，振动加强； 凡到两波源的路程差为半个波长的__奇__数__倍___时，振 动减弱． 2．波的衍射 (1)产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔(缝)的尺 寸跟波长__差__不_多_____，或者比波长__更__小____． (2)现象：波绕过障碍物继续传播．
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3．振动图象和波动图象的比较
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即时应用
1.(2010 年高考北京理综卷)一列横波沿 x 轴正向
传播，a、b、c、d 为介质中沿波传播方向上四
个质点的平衡位置．某时刻的波形如图 11－2－
1
甲所示，此后，若经过3周期开始计时，则图 4
乙描述的是( )
经3周期后处于平衡位置且向下振动． 4
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二、简谐波常见问题分类 1．由 t 时刻波形图画 t＋Δt 时刻的波形图 (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
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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__质__点______ 相 对
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2．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，凸起部分叫波峰，_凹__陷__部分叫波谷． (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在_同__ _一__直__线_____上，质点分布密的叫__密__部____，质点 分布疏的叫__疏__部________． 3．描述机械波的物理量 (1)波长λ：在波动中，振动相位_总__是__相__同_____的两 个相邻质点间的距离． 在横波中，两个相邻的__波__峰_____ (或波谷)间的距 离等于波长．
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3．多普勒效应 (1)由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收 到的波的频率发生变化的现象叫多普勒效应． (2)注意：波源的频率不变，只是观察者接收到的波的 频率发生变化． 如果二者相互接近，观察者接收到的频率变大；如果 二者相互远离，观察者接收到的频率变小．
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课堂互动讲练
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 Δt＝kT4的情况． 第二节机械波
2．质点振动方向与波传播方向的互判
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轴正方向传播，t时刻的波 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的振动方向向 下，质点B的振动方向向上，质点C的 振动方向向下
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在纵波中，两个相邻的_密__部_____ (或疏部)间的距 离等于波长． 在一个周期内机械波传播的距离等于_波__长____． (2)频率 f：波的频率由_波__源_____决定，在传播过 程中，只要波源的振动频率一定，则无论在什么 介质中传播 ，波的频率都_不__变____． (3)波速 v：单位时间内振动向外传播的距离，即 v＝ st .波速 与波 长和 频率的 关系 ： __v_＝__λ_f__，波 速的大小由___介__质_____决定．
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图 11－2－1 A．a 处质点的振动图象 B．b 处质点的振动图象 C．c 处质点的振动图象 D．d 处质点的振动图象
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解析：选
B.由波在某时刻的波形图知，a
质点经3 4
周期处在波谷，与图乙不符；
c
质点经3周期处在 4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
波峰，也与图乙不符；d
质点经3周期处于平衡位 4
置，但接着向上振动，不符合图乙；只有 b 质点
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(2)从运动原因看：振动是由于质点所受回复力 的作用引起的；而波动是由于介质中相邻质点 的带动作用而形成的． (3)从能量的变化看：振动系统的动能和势能相 互转换，如果是简谐运动，在动能与势能相互 转换过程中总的机械能保持不变；而波在传播 过程中，由振源带动它相邻的质点运动，即振 源将机械能传递给它的相邻质点，这个质点再 将能量传递给下一个质点，因此说波的传播过 程也是一个能量传播过程，当波源停止振动， 不再向外传递能量时，各个质点的振动也会相 继停下来．