第三單元機械波

1、質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直的波質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直的波質(zhì)點振動方向與波的傳播方向平行的波質(zhì)點振動方向與波的傳播方向平行的波波源（機械振動）波源（機械振動）傳播振動的介質(zhì)（相鄰質(zhì)點間存在相互作用力）傳播振動的介質(zhì)（相鄰質(zhì)點間存在相互作用力）一、機械波的形成和傳播一、機械波的形成和傳播1、機械波的形成條件：、機械波的形成條件：_和和_2、機械波的分類、機械波的分類 ： 橫波：橫波：_縱波：縱波：_【基礎(chǔ)知識整理【基礎(chǔ)知識整理】波源的振動形式和波源的能波源的振動形式和波源的能量量 在各自的平衡位置在各自的平衡位置附近的簡諧運動附近的簡諧運動 相同相同波源的振動頻率波源的振動頻率波源波源

2、介質(zhì)介質(zhì)3、機械波的傳播規(guī)律：、機械波的傳播規(guī)律：(1)機械波傳播的是機械波傳播的是_，而不是質(zhì)點；質(zhì)點的運動是而不是質(zhì)點；質(zhì)點的運動是_；每個質(zhì)點開始振動的方向都；每個質(zhì)點開始振動的方向都和振源開始振動的方向和振源開始振動的方向_，各質(zhì)點做的是，各質(zhì)點做的是受迫振動，其振動頻率都等于受迫振動，其振動頻率都等于_；(2)機械波的傳播速度由機械波的傳播速度由_決定，而頻率由決定，而頻率由_決定決定(3)在同一種均勻介質(zhì)中機械波是勻速傳播的在同一種均勻介質(zhì)中機械波是勻速傳播的4、描述機械波的物理量、描述機械波的物理量(1)波長波長：在波動中，：在波動中，_質(zhì)點間的距離；質(zhì)點間的距離；(2)周期周期

3、T(或頻率或頻率f )：即各質(zhì)點的振動周期：即各質(zhì)點的振動周期(或頻或頻率率)，由波源決定，由波源決定 . 在一個周期內(nèi)波傳播的距離在一個周期內(nèi)波傳播的距離等等于于_；(3)波速波速v：波：波(波形波形)在單位時間內(nèi)傳播的距離，在單位時間內(nèi)傳播的距離，即即 v =_ . 振動位移總是相同的兩振動位移總是相同的兩個相鄰個相鄰s/t =/T=f 一個波長一個波長二、機械波二、機械波(簡諧波簡諧波)的圖象的圖象1、圖象的建立：橫坐標表示、圖象的建立：橫坐標表示_縱坐標表示縱坐標表示_；2、圖象的物理意義：、圖象的物理意義：_. (一個一個群像群像)3、圖象的形狀：、圖象的形狀：_，如圖所示，如圖所示

4、各質(zhì)點的平衡位置各質(zhì)點的平衡位置質(zhì)點質(zhì)點(偏離平衡位置偏離平衡位置)的位移的位移 表示介質(zhì)中的各個質(zhì)點在表示介質(zhì)中的各個質(zhì)點在同一時刻的位移同一時刻的位移yxO正弦或余弦曲線正弦或余弦曲線4、圖象的應(yīng)用、圖象的應(yīng)用(1)可直接讀出可直接讀出_，可確定各質(zhì)點在，可確定各質(zhì)點在該時刻的該時刻的_、_等物理量的方向；等物理量的方向；(2)可進行波動方向和質(zhì)點振動方向的相互判斷可進行波動方向和質(zhì)點振動方向的相互判斷(3)可根據(jù)波的傳播方向做出一段時間前后的波可根據(jù)波的傳播方向做出一段時間前后的波形圖形圖振幅和波長振幅和波長位移位移加速度加速度討論：比較波動圖象和振動圖象討論：比較波動圖象和振動圖象yx

5、OytOATA簡諧振動簡諧振動簡諧橫波簡諧橫波坐坐標標橫坐標橫坐標時間時間介質(zhì)中各質(zhì)點的平介質(zhì)中各質(zhì)點的平衡位置衡位置縱坐標縱坐標 質(zhì)點的振動位移質(zhì)點的振動位移 各質(zhì)點在同一時刻各質(zhì)點在同一時刻的振動位移的振動位移研究對象研究對象一個質(zhì)點一個質(zhì)點介質(zhì)中的大量質(zhì)點介質(zhì)中的大量質(zhì)點物理意義物理意義一個質(zhì)點在一個質(zhì)點在不同不同時刻時刻的振動位移的振動位移各個質(zhì)點在各個質(zhì)點在同一時同一時刻刻的振動位移的振動位移隨時間的隨時間的變化變化原有圖形不變，原有圖形不變，圖線隨時間延伸圖線隨時間延伸原有波形沿波的傳原有波形沿波的傳播方向平移播方向平移【知識的理解與應(yīng)用【知識的理解與應(yīng)用】1 . 關(guān)于機械波，下列

6、說法中正確的是關(guān)于機械波，下列說法中正確的是 A、在傳播過程中能傳遞能量、在傳播過程中能傳遞能量 B、頻率由波源決定、頻率由波源決定 C、能干涉、衍射現(xiàn)象、能干涉、衍射現(xiàn)象 D、能在真空中傳播、能在真空中傳播 2 . 簡諧機械波在給定的介質(zhì)中傳播時，下列說法正確簡諧機械波在給定的介質(zhì)中傳播時，下列說法正確的是的是 A、振幅越大，則波傳播的速度越大、振幅越大，則波傳播的速度越大 B、振幅越大，則波傳播的速度越慢、振幅越大，則波傳播的速度越慢 C、在一個周期內(nèi)，振動質(zhì)點走過的路程等于一個波長、在一個周期內(nèi)，振動質(zhì)點走過的路程等于一個波長 D、振動的頻率越高，則波傳播一個波長的距離所用的、振動的頻率

7、越高，則波傳播一個波長的距離所用的時間越短時間越短3、如圖所示為一簡諧橫波在某時刻的波形圖，、如圖所示為一簡諧橫波在某時刻的波形圖，波源的振動周期波源的振動周期 T = 0.1s，且此時質(zhì)點，且此時質(zhì)點 A 的運動的運動方向向下，則方向向下，則A、此波沿、此波沿 x 軸負方向傳播軸負方向傳播 B、質(zhì)點、質(zhì)點 B 此時向下運動此時向下運動 C、質(zhì)點、質(zhì)點 E 比比 D 先回到平衡位置先回到平衡位置 D、質(zhì)點、質(zhì)點 C 的振幅為零的振幅為零 E、波速為、波速為 20msxmyOABCED0.51.52.5 4、一列簡諧橫波在、一列簡諧橫波在 x 軸上傳播，波速為軸上傳播，波速為 50cms，已知，

8、已知 t = 0時刻的波形圖如圖所示，圖時刻的波形圖如圖所示，圖中中 M 處的質(zhì)點此時正經(jīng)過平衡位置沿處的質(zhì)點此時正經(jīng)過平衡位置沿 y 軸的正軸的正方向運動，試畫出方向運動，試畫出 t = 0.5s 時和時和 0.5s 前的波形圖前的波形圖xcmycmO10 152552022MxcmycmO10 152552022MxcmycmO10 152552022M5. O、a、b、c、d是是 x 軸上各質(zhì)點的平衡位軸上各質(zhì)點的平衡位置，置，Oa = ab = bc = cd = 3 m，開始各質(zhì)點均靜，開始各質(zhì)點均靜止在平衡位置，止在平衡位置，t = 0時波源時波源O 開始向上做簡諧開始向上做簡諧運

9、動，振幅是運動，振幅是0.1 m，波沿，波沿Ox 方向傳播，波長方向傳播，波長是是 8 m，當，當O 點振動了一段時間后，經(jīng)過的路點振動了一段時間后，經(jīng)過的路程是程是 0.5 m ，此時各質(zhì)點運動的方向是，此時各質(zhì)點運動的方向是Aa 質(zhì)點向上質(zhì)點向上 Bb 質(zhì)點向上質(zhì)點向上 Cc 質(zhì)點向下質(zhì)點向下 Dd 質(zhì)點向下質(zhì)點向下 xOabcd6、在均勻介質(zhì)中有一個振源、在均勻介質(zhì)中有一個振源 S，它以，它以50HZ的頻的頻率上下振動，該振動以率上下振動，該振動以 40m/s 的速度沿彈性繩的速度沿彈性繩向左、右兩邊傳播向左、右兩邊傳播 . 開始時刻開始時刻(t = 0) S 的速度方的速度方向向下，試

10、畫出向向下，試畫出 t = 0.03s 時刻的波形。時刻的波形。SvvS7、一列簡諧橫波沿、一列簡諧橫波沿 x 軸負方向傳播，圖軸負方向傳播，圖1 是是 t =1s時的波形圖，圖時的波形圖，圖2 是波中某振動質(zhì)元位移隨是波中某振動質(zhì)元位移隨時間變化的振動圖線（兩圖用同一時間起點），時間變化的振動圖線（兩圖用同一時間起點），則圖則圖2可能是圖可能是圖1中哪個質(zhì)元的振動圖線？中哪個質(zhì)元的振動圖線？Ax = 0 處的質(zhì)元處的質(zhì)元 Bx =1m 處的質(zhì)處的質(zhì) Cx = 2m 處的質(zhì)元處的質(zhì)元 Dx =3m 處的質(zhì)元處的質(zhì)元ymymOxm246Ots246圖圖1圖圖28、某一列簡諧波沿、某一列簡諧波沿

11、x 軸正向傳播，軸正向傳播，t = 0時的波時的波形如圖所示，已知在形如圖所示，已知在0.6s內(nèi)，內(nèi)，A 點三次出現(xiàn)波峰，點三次出現(xiàn)波峰，則則A . 波的頻率是波的頻率是5HzB . 波傳播到波傳播到 P 點要經(jīng)過點要經(jīng)過0.45sC . P點第一次出現(xiàn)波谷的時間是點第一次出現(xiàn)波谷的時間是0.525sD . P點第一次出現(xiàn)波峰的時間是點第一次出現(xiàn)波峰的時間是0.575s0 1 2 3 4 5 6 7xmAP9、如圖所示，有四列簡諧波同時沿、如圖所示，有四列簡諧波同時沿 x 軸正方向軸正方向傳播，波速分別是傳播，波速分別是v、2v、3v和和4v，a、b是是 x 軸軸上所給定的兩點，且上所給定的兩

12、點，且ab = l，在，在 t 時刻時刻 a、b 兩點兩點間四列波的波形分別如圖所示，則由該時刻起間四列波的波形分別如圖所示，則由該時刻起 a 點出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖點出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖_；頻率由高到低的先后順序依次是圖頻率由高到低的先后順序依次是圖_.v3v4v2vADCBxxxxababbaba【波動圖象問題中多解性討論【波動圖象問題中多解性討論】1、簡諧波中平衡位置相距整數(shù)倍波長的各質(zhì)點、簡諧波中平衡位置相距整數(shù)倍波長的各質(zhì)點振動的位移、速度、加速度等都相同振動的位移、速度、加速度等都相同2、相隔整數(shù)倍周期的各時刻的波形完全相同、相隔整數(shù)倍周期的各時刻的波形完全相同3、波的

13、雙向性是指波沿正、負兩方向傳播時，、波的雙向性是指波沿正、負兩方向傳播時，若正、負兩方向傳播的時間之和等于周期的整若正、負兩方向傳播的時間之和等于周期的整數(shù)倍，則正負兩方向傳播到那一時刻的波形相數(shù)倍，則正負兩方向傳播到那一時刻的波形相同同1、一根張緊的水平彈性長繩、一根張緊的水平彈性長繩 a、b 兩點相距兩點相距14.0m，b 點在點在 a 點的右方，如圖所示，當一列點的右方，如圖所示，當一列簡諧橫波沿此長繩向右傳播時，若簡諧橫波沿此長繩向右傳播時，若 a 點的位置點的位置到達正極大時，到達正極大時，b 點的位移恰為零，且向下運點的位移恰為零，且向下運動，經(jīng)過動，經(jīng)過1.00s后，后，a 點的

14、位移為零，且向下運點的位移為零，且向下運動，而動，而 b 點的位移恰好達到負極大，則這列簡點的位移恰好達到負極大，則這列簡諧橫波的波速可能等于諧橫波的波速可能等于A . 4.67ms B . 6ms C . 10ms D . 14ms左左右右上上ab2、一列簡諧橫波在、一列簡諧橫波在x 軸上傳播，軸上傳播，t1=0和和t2=0.005s時的波形分別如圖中實線和虛線所示，時的波形分別如圖中實線和虛線所示， (1)若周期大于若周期大于(t2t1)，求波速，求波速(2)若周期小于若周期小于(t2t1)，并且波速為，并且波速為6000ms，求波的傳播方向求波的傳播方向ymxm04812160.20.2

15、三三 . 波的特有現(xiàn)象波的特有現(xiàn)象1.波的干涉波的干涉:(1)波的獨立性與疊加性波的獨立性與疊加性(2)波的干涉現(xiàn)象波的干涉現(xiàn)象 A、產(chǎn)生波的干涉、產(chǎn)生波的干涉(形成穩(wěn)定的干涉圖樣形成穩(wěn)定的干涉圖樣)的條件的條件是是_B、干涉現(xiàn)象的形成、特點和規(guī)律、干涉現(xiàn)象的形成、特點和規(guī)律1A、B 兩波相向而行，在某時刻的波形與位兩波相向而行，在某時刻的波形與位置如圖所示置如圖所示 . 已知波的傳播速度為已知波的傳播速度為 v，圖中標尺，圖中標尺每格長度為每格長度為 l，在圖中畫出又經(jīng)過，在圖中畫出又經(jīng)過 t = 7l / v 時的時的波形波形.lAB2 . 兩列簡諧橫波均沿兩列簡諧橫波均沿 x 軸傳播，傳播速度的大軸傳播，傳播速度的大小相等，其中一列沿正小相等，其中一列沿正 x 方向傳播方向傳播(圖中實線所圖中實線所示示)，一列沿負，一列沿負 x 方向傳播方向傳播(圖中虛線所示圖中虛線所示)，這，這兩列波的頻率相等，振動方向均沿兩列波的頻率相等，振動方向均沿 y 軸，則圖