機(jī)械波復(fù)習(xí)課

1、機(jī)械波機(jī)械波橫橫波波縱縱波波波波的的圖圖象象波波的的公公式式波波的的衍衍射射波波的的疊疊加加波波的的干干涉涉多多普普勒勒效效應(yīng)應(yīng)形形成成與與傳傳播播特特點(diǎn)點(diǎn)類類型型描描述述方方法法有有關(guān)關(guān)規(guī)規(guī)律律實(shí)實(shí)例例次次聲聲波波和和超超聲聲波波Y/cmY/cmX/m-6-4-202468105-5BAC波傳播方向波傳播方向在在t=0時刻波形如圖時刻波形如圖1)波源開始振動的方向波源開始振動的方向_。2)A質(zhì)點(diǎn)經(jīng)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)0.7S，第二次到達(dá)波峰位置，則波速，第二次到達(dá)波峰位置，則波速V=_。3)波谷傳到波谷傳到x=10m時，需經(jīng)時，需經(jīng)t=_；B質(zhì)點(diǎn)位移質(zhì)點(diǎn)位移_， 振動方向振動方向_； C質(zhì)點(diǎn)位移質(zhì)點(diǎn)位移_

2、，振動方向，振動方向_。4)從從t=0到波傳到到波傳到x=10m時間內(nèi)，時間內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程_。5)畫出畫出A、B、C從此時刻開始的振動圖像。從此時刻開始的振動圖像。Y/cmY/cmX/m-6-4-202468105-5BAC波傳播方向波傳播方向在在t=0時刻波形如圖時刻波形如圖向上向上10m/s1.3 S0向上向上0向下向下50cm-5Y/cmY/cmt/s00.20. 40. 60. 85A質(zhì)質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)振振動動圖圖象象Y/cmY/cmt/s00.20. 40. 60. 85-5B質(zhì)質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)振振動動圖圖象象Y/cmY/cmt/s00.20. 40. 60. 85-5C質(zhì)質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)振振

3、動動圖圖象象波的圖象中的多解和特解波的圖象中的多解和特解1）波傳播的雙向性）波傳播的雙向性2）波傳播的周期性）波傳播的周期性波的傳播，在經(jīng)過若干個完整的周期波的傳播，在經(jīng)過若干個完整的周期nT后，波形圖是相后，波形圖是相同的，所以在確定波的傳播距離時需注意，不僅僅從波同的，所以在確定波的傳播距離時需注意，不僅僅從波形的變化上來判斷，還要考慮到周期性。形的變化上來判斷，還要考慮到周期性。例如從波形圖上看出傳播距離為例如從波形圖上看出傳播距離為/2,/2,則實(shí)際傳播的距離通式應(yīng)為：則實(shí)際傳播的距離通式應(yīng)為：x=nx=n+ +/2/2 所對應(yīng)傳播時間所對應(yīng)傳播時間t t的通式：的通式：t=nT+t/

4、2t=nT+t/2，n= 0n= 0,1,2,1,2,3 3Y/cmX/m-3-2-10123解：由圖可知解：由圖可知=4m，t=0.2s。1)當(dāng)波向左傳播時，當(dāng)波向左傳播時， x=n +3/4 =(4n+3) m n=0,1，2，32)當(dāng)波向右傳播時，當(dāng)波向右傳播時， t=nT+1/4 T T= t/(n+1/4) n=0.1，2，3 當(dāng)當(dāng)n=0時，時，Tmax=0.8s3)當(dāng)波向右傳播時，當(dāng)波向右傳播時， x=（n+1/4） ， V= x/t = （n+1/4） / t =（20n+5）m/s， n=0.1，2，3 V不可能為不可能為當(dāng)波向左傳播時，當(dāng)波向左傳播時， x=（n+3/4） ，

5、 V= x/t = （n+3/4） / t =（20n+15）m/s， n=0.1，2，3當(dāng)當(dāng)n=1時，時，V=干涉的產(chǎn)生條件：干涉的產(chǎn)生條件： 兩列波頻率相同、振動情況相同兩列波頻率相同、振動情況相同.注意：注意： 1)加強(qiáng)區(qū)域：加強(qiáng)區(qū)域：兩列波在這點(diǎn)引起的位移的方向是同向的兩列波在這點(diǎn)引起的位移的方向是同向的 減弱區(qū)域：減弱區(qū)域：兩列波在這點(diǎn)引起的位移的方向是同反的兩列波在這點(diǎn)引起的位移的方向是同反的 加強(qiáng)與減弱是指能量與振幅的加強(qiáng)與減弱。加強(qiáng)與減弱是指能量與振幅的加強(qiáng)與減弱。2）加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域相互隔開，）加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域相互隔開，加強(qiáng)區(qū)域始終加強(qiáng)區(qū)域始終加強(qiáng)減弱區(qū)域始終減弱。加強(qiáng)減

6、弱區(qū)域始終減弱。波的干涉波的干涉兩列完全相同兩列完全相同的波產(chǎn)生干涉，實(shí)線表的波產(chǎn)生干涉，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，示波峰，虛線表示波谷，振幅均為振幅均為2cm,其中其中E為為BD中點(diǎn)，則中點(diǎn)，則( )DABCEA：D質(zhì)點(diǎn)為振動加強(qiáng)、質(zhì)點(diǎn)為振動加強(qiáng)、A質(zhì)點(diǎn)為振動減弱質(zhì)點(diǎn)為振動減弱B：E質(zhì)點(diǎn)振動加強(qiáng)質(zhì)點(diǎn)振動加強(qiáng)C：B、D兩點(diǎn)在該時刻的豎直高度差為兩點(diǎn)在該時刻的豎直高度差為8cmD： A質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)和E質(zhì)點(diǎn)都靜止不動質(zhì)點(diǎn)都靜止不動ADBCES1S2波的干涉的解釋：波的干涉的解釋：S1S2= 多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)l1.1. 現(xiàn)象：聲源的頻率不變，觀察者接收現(xiàn)象：聲源的頻率不變，觀察者接收 到的頻率到

7、的頻率發(fā)生變化。發(fā)生變化。l2.2.產(chǎn)生原因：波源與觀察者之間有相對運(yùn)動。產(chǎn)生原因：波源與觀察者之間有相對運(yùn)動。l3.3.變化規(guī)律：變化規(guī)律： 二者接近時，觀察者接收到的頻率增大二者接近時，觀察者接收到的頻率增大 二者遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的頻率減小。二者遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的頻率減小。l4.4.多普勒效應(yīng)應(yīng)用多普勒效應(yīng)應(yīng)用 l1.1. 頻率范圍：頻率范圍：f f次次20Hz20Hz，f f超超20000Hz20000Hz。l2.2. 次聲波來源次聲波來源 臺風(fēng)、地震、核爆炸，火箭起飛能產(chǎn)生次聲波。臺風(fēng)、地震、核爆炸，火箭起飛能產(chǎn)生次聲波。l3.3. 超聲波特點(diǎn)：沿直線傳播，傳播距離遠(yuǎn)，超聲波特點(diǎn)：沿直線傳播，傳播距離遠(yuǎn)， 是機(jī)械波。是機(jī)械波。 水聲測位儀，超聲波探傷儀，水聲測位儀，超聲波探傷儀， B超，超聲加濕器超，超聲加濕器次聲波和超聲波次聲波和超聲波AB3)3)振動加強(qiáng)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)所處的位置并不是我們同振動加強(qiáng)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)所處的位置并不是我們同學(xué)所主觀認(rèn)為出現(xiàn)在這個位置的一定是一個波學(xué)所主觀認(rèn)為出現(xiàn)在這個位置的一定是一個波峰，或者一定是一個波谷峰，或者一定是一個波谷. .振動加強(qiáng)點(diǎn)的意思是振動加強(qiáng)點(diǎn)的意思是兩列波在這點(diǎn)引起的位移的方向是同向的兩列波在這點(diǎn)引起的位移的方向是同向的，如，如當(dāng)一列波在這引起一個波峰