第九章机械振动讲义一要点

第十章机械波讲义一

第一单元波的产生、传播、分类、描述的物理量

一、规律技巧例题:、

1、机械振动在介质中的传播就形成机械波。

2、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。

3、对机械波概念的理解

(1)机械波是构成介质的无数质点的一种共同运动形式；

(2)当介质发生振动时，各个质点在各自的平衡位置附近往复运动，质点本身并不随波迁

移，机械波向外传播的只是机械振动的形式。

(3)波是传播振动形式和能量的一种方式。

(4)沿波传播方向，介质中各质点依次开始振动，距波源愈近，愈先开始振动．

4、波的分类：

按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类：横波和纵波。

(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。如绳波。

(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。如声波。

5．描述机械波的物理量

(1)波长λ：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（m）符号：λ

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，即在一个周

期里振动在介质中传播的距离等于一个波长。

③对波长的几点理解：

a （1）“位移总相等” 的含义是“每时每刻都相等”。这里

要求的是每时每刻都相等。如图所示，如E、F两点在图

示的时刻位移是相等的，但过一段时间后，位移就不一

定相等，所以E、F两点的距离就不等于一个波长。

b （2）位移总相等的两个质点，其速度也总是相等的。

c (3) 相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的；相距λ/2奇数倍的质点振动步调总相反的。

(2)波速v：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（m/s）符号：v 表达式：v=λ/T

(3)频率f：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。波的振动周期和频率只与振源有关，与介质无关。

6、机械波与机械振动的区别与联系：

联系：机械波是由机械振动引起的，依靠介质本身的力学性质来实现的．

区别：机械振动研究的是单个质点的运动，而机械波研究的是由大量质点的运动而引起

的整个介质的运动．

例1：下列关于机械波的说法中,正确的是( )

A .有机械振动一定有机械波

B .有机械波一定有机械振动

C .波源一旦停止振动,波就立即停止传播

D .机械波是机械振动在介质中的传播过程,是传递能量和信息的一种方式

例2：下列关于机械波的说法中正确的是( )

A .介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动

B .传播波的过程中相邻质点间必有相互作用力

C .随着波的传播,介质中的各质点也将由近及远地迁移出去

D .将相邻的两个质点比较,离波源近的质点带动离波源远的质点振动

例3：把闹钟放在密闭的钟罩内,在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声.但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽出去,就听不到闹钟的铃声,这说明( )

A .声波是纵波

B .抽去罩内的空气后,闹钟不再运转了

C .气体和固体都能传播声音

D .声波不能在真空中传播

例4：如图所示,为沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点间距离相等,其中O 是波源.设波源的振动周期为T ,自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时,经过4

T ,质点1开始起

振,则下列关于各质点的振动和介质中波的说法中正确的

是( )

A .介质中所有质点的超振方向都是竖直向下的,但图中质点9起振最晚

B .图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振位置和起振方向是不同的

C .图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时,通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后4

T D .只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,但如果质点1发生的是第100次振动,那么质点9发生的就是第98次振动

例5： A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 是一条绳上的七个点,当绳子的A 端

振动时,向右形成如图所示的绳波,波刚传到G ,则波源A 已振动

了______T ,绳上的C 点已振动了______T .

例6：：一列简谐横波沿x 轴传播,某时刻波上A 、B 两质点都在平衡

位置,这时两点间相距3m ,且在两点间只有一个波峰,则这列波的波长可能为( )

A .2m

B .3m

C .4m

D .5m

例7：沿波的传播方向上,在任意时刻位移都相同的两质点是( )

A .相距41波长的两个质点

B .相距4

3波长的两个质点 C .相距半波长奇数倍的两个质点 D .相距半波长偶数倍的两个质点

练1：下列关于横波和纵波的说法中正确的是( )

A .沿水平方向传播的叫横波

B .纵波在介质中可沿任意方向传播

C .纵波和横波不可以同时在同一介质中传播

D .凡是振动方向和波的传播方向在同一直线上的波都是纵波

练2：下列关于横波的说法中正确的是( )

A .横波中,波的传播方向就是波中质点的振动方向

B .横波中,质点的振动方向一定与波的传播方向垂直

C .横波中,质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上

D .横波有波峰和波谷