高中物理选修3-4 1-2

表示一个波长
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选考部分 选修3-4 第一章 机械振动 机械波
二、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．
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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．
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．
(3)各时刻质点位移
(3)任意一质点在该时刻加速度
(4)各时刻速度、加速度方 方向
向
(4)传播方向、振动方向的互判
形象比喻
记录着一个人一段时间内 记录着许多人某时刻动作表情
活动的录像带
的集体照片
图象变化
随时间推移图象延续，但 随时间推移，波形沿传播方向
已有形状不变
平移
一完整曲线占 横坐标距离
表示一个周期
第二讲 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．
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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：左图中，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.
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三、波的干涉与波的衍射的比较
内容 衍射 和干涉
定义
现象
可观察到现象 相同
的条件
点
波的衍射
波可以绕过障碍物继 续传播的现象
波能偏离直线 而传到直线传 播以外的空间
缝、孔或障碍 物的尺寸跟波 长相差不多或 者小于波长
波的干涉
频率相同的两列波叠 加，使某些区域的振 动加强，某些区域的 振动减弱，而且加强 和减弱的区域相间分 布的现象
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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 一条直线 上，质点 分布密的叫密部 ，质点分布疏的叫疏部 ．
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D．波长
解析： 同一机械波在不同介质中传播的频率，周期相同，从图上
能观察到波长发生了变化，波速同时也变化了，故只有D项正确．
答案： D
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2．如下图所示，S1、S2为水波槽中的两个波源，它们分别激起两 列水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的波长分别为 λ1和λ2且λ1＜λ2，该时刻在P点为两列波的波峰与波峰相遇，则以下叙述 正确的是( )
2．物理意义：某一时刻介质中 各质点 相对平衡位置的位移．
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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． (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．
振动图象
波动图象
一振动质点
沿波传播方向所有质点
一质点位移随时间变化规律
某时刻所有质点的空间分 布规律wenku.baidu.com
图象
物理意义 表示同一质点在各时刻的位移 表示某时刻各质点的位移
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振动图象
波动图象
图象信息
(1)质点振动周期
(1)波长、振幅
(2)质点振幅
(2)任意一质点此刻的位移
3．描述机械波的物理量 (1)波长λ：在波动中，振动相位 位置间的距离．
总是相同 的两个相邻质点平衡
在简谐横波中，两个相邻的 波峰 (或波谷)间的距离等于波长． 在简谐纵波中，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
振动强弱相间 的 区 某域区 些总域 区是． 域加某 总强些 是，两 相列同波的频率 减弱
干涉 和衍 射是 波特 有的 现象
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1.如下图所示是同一机械波在两种不同介质中传播的波动图象．从 图中可以直接观察到发生变化的物理量是( )
A．波速
B．频率
C．周期
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＝
Δx t
波速与波长
和频率的关系： v＝λf ，波速的大小由 介质 决定．
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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)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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一、振动图象与波动图象的比较
研究对象 研究内容