機(jī)械波的形成條件和傳播機(jī)理

機(jī)械波的形成條件和傳播機(jī)理第一頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日機(jī)械波的形成條件和傳播機(jī)理，橫波和縱波描述波動(dòng)的物理量：波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系波的圖像波動(dòng)問(wèn)題的歸類(lèi)及解題方法波的疊加，干涉和衍射多普勒效應(yīng)，次聲波和超聲波請(qǐng)簡(jiǎn)要回憶本章學(xué)過(guò)哪些內(nèi)容？第二頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、波的形成條件、傳播機(jī)理、種類(lèi)1什么是機(jī)械波：2機(jī)械波形成的條件：（1）波源：（2）介質(zhì)：3波的形成機(jī)理：介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)存在，當(dāng)介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)時(shí)（振源），會(huì)，并依次引起，于是振動(dòng)逐漸。機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播。相互作用的彈力引起相鄰的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)彈力發(fā)生振動(dòng)更遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)由振源向周?chē)臻g傳播開(kāi)去第三頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日4特點(diǎn)：1）介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)間是的關(guān)系：的點(diǎn)帶動(dòng)的點(diǎn)依次振動(dòng)（由近及遠(yuǎn)）；2）振動(dòng)傳遞到哪一點(diǎn)，哪一點(diǎn)就，并重復(fù)的振動(dòng)情況。各點(diǎn)振動(dòng)的周期和頻率與相同3）介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不隨波。4）波傳播的是振動(dòng)的。5波的種類(lèi)：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直。橫波：縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上。依次帶動(dòng)離波源近離波源遠(yuǎn)開(kāi)始振動(dòng)前一點(diǎn)振源遷移形式、能量、信息第四頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日6振動(dòng)與波的關(guān)系：振動(dòng)機(jī)械波研究對(duì)象現(xiàn)象產(chǎn)生條件聯(lián)系一個(gè)質(zhì)點(diǎn)介質(zhì)中振動(dòng)的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿直線或弧線做周期性運(yùn)動(dòng)很多質(zhì)點(diǎn)都在做振動(dòng)，只是依次開(kāi)始受回復(fù)力，阻力小振源、介質(zhì)都是周期性運(yùn)動(dòng)；構(gòu)成介質(zhì)的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)，在波傳播過(guò)程中都做周期、振幅相同的振動(dòng)，從整體看，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是波動(dòng)。第五頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、描述波動(dòng)的物理量：波長(zhǎng)：在波動(dòng)中，的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫波長(zhǎng)。周期和頻率：在波動(dòng)中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期或頻率是相同的，這個(gè)周期或頻率也叫波的周期或頻率。由決定。波進(jìn)入另一介質(zhì)時(shí)頻率。波速：波在介質(zhì)中傳播的速度。由決定。波進(jìn)入另一介質(zhì)時(shí)波速。1波長(zhǎng)、頻率、波速2波的傳播規(guī)律：波在均勻介質(zhì)中傳播，x=vt(1)波源每振動(dòng)一個(gè)周期T，波沿傳播方向傳播一個(gè)波長(zhǎng)λ=vT(2)在波的傳播方向上，相距Δ

x=nλ的兩質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)情況，(n+1/2)λ的兩質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)情況。對(duì)平衡位置的位移總是相等波源不變介質(zhì)本身的性質(zhì)改變勻速完全相同完全相反第六頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、波的圖像1意義：橫坐標(biāo)x表示，縱坐標(biāo)y表示，2形狀：簡(jiǎn)諧波的圖像是曲線。不同時(shí)刻形狀不同。X/cm012345Y/cm10-10t時(shí)刻t+T/4時(shí)刻Vt+T/8時(shí)刻在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置某一時(shí)刻(t)各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移正弦或余弦第七頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日3波的圖像的應(yīng)用t時(shí)刻的波形t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向波的傳播方向t時(shí)刻的波形t+Δt時(shí)刻的波形波的傳播方向振動(dòng)圖像某t時(shí)刻的波的圖像波的傳播方向第八頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日4波的圖像與振動(dòng)圖像的區(qū)別振動(dòng)圖像波的圖像意義各時(shí)刻振動(dòng)的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移的大小和方向某時(shí)刻介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移的大小和方向坐標(biāo)縱軸-位移，橫軸-時(shí)間縱軸-位移，橫軸-介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，振動(dòng)傳播的距離時(shí)間變化影響隨時(shí)間的延長(zhǎng)而繼續(xù)延伸，原來(lái)的曲線，形狀和位置不變波形是某時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)所處的不同位置所連成的曲線，時(shí)間變化，質(zhì)點(diǎn)的位置變化，形成新的波形，沿橫軸向波速方向平移。振動(dòng)方向按照?qǐng)D像的延伸方向判斷根據(jù)波速方向判斷（逆著波速方向按圖像的延伸方向判斷）第九頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日帶動(dòng)法：沿波的傳播方向上，后面的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，如其前方質(zhì)點(diǎn)在其上方，后面質(zhì)點(diǎn)將會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，且在波的傳播方向上，任何質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向總會(huì)重復(fù)波源質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。微平移法：設(shè)想波經(jīng)過(guò)一小段時(shí)間Δt,波形必定沿波的傳播方向移動(dòng)一小段位移Δs,得到一個(gè)新的圖像，看圖像上對(duì)應(yīng)于同一橫坐標(biāo)x的質(zhì)點(diǎn)的縱坐標(biāo)的變化情況，就可判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。第十頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日四、波的干涉射和衍射1波的疊加：在兩列波重疊的區(qū)域內(nèi)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩種振動(dòng)，其振動(dòng)的位移等于兩列波分別引起的位移的矢量和。（本質(zhì)：位移的合成）2波的干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔的現(xiàn)象叫波的干涉。振動(dòng)加強(qiáng)的條件：Δx=nλ（n=1,2,3,……）振動(dòng)減弱的條件：Δx=（2n+1）λ/2（n=1,2,3,……）3波的衍射：波在傳播過(guò)程中遇到障礙物，能過(guò)繞過(guò)障礙物的現(xiàn)象叫波的衍射。發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小，或跟波長(zhǎng)差不多。第十一頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日五、聲波1．聲波是。2．能夠引起人耳感覺(jué)的聲波頻率范圍是：

。3．能夠把回聲和原聲區(qū)別開(kāi)來(lái)的最小時(shí)間間隔為

。4．聲波也能產(chǎn)生反射，干涉和衍射?？v波20—20000赫茲0.1秒第十二頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日六、多普勒效應(yīng)、超聲波、次生波1什么是多普勒效應(yīng)？由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。3現(xiàn)象解釋?zhuān)涸诓ㄔ春陀^察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，波源的頻率并沒(méi)有發(fā)生變化，而是觀察著接收到的頻率發(fā)生了變化，若二者接近，觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)增多，接收到的頻率增大；若二者遠(yuǎn)離，觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)減少，接收到的頻率減小。2現(xiàn)象：二者靠近時(shí)：頻率增加二者遠(yuǎn)離時(shí)：頻率減少波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)是波特有的現(xiàn)象第十三頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023