高三物理一輪復(fù)習(xí)課件：第八章 機(jī)械波 波的形成 與波的圖像 波的干涉 衍射現(xiàn)象

01機(jī)械波機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播形成的波，稱為機(jī)械波，簡稱波。02波產(chǎn)生的條件（1）波源：振動的物體。（2）介質(zhì)：繩、水、空氣、地殼等一、波的形成與傳播機(jī)械波可以在真空中傳播嗎3.波的形成：①帶動性：前一質(zhì)點帶動后一質(zhì)點振動每個質(zhì)點都在平衡位置處做受迫振動，并不隨波向前移動各質(zhì)點的周期/頻率有什么特點？與波源振動周期/頻率相同不考慮能量損失，各質(zhì)點的振幅和起振方向有什么特點？振幅和起振方向都與波源相同如果波源停止振動，波的傳播也立即停止嗎？波會繼續(xù)傳播一段時間但是質(zhì)點有向前移動嗎？沒有2.滯后性沿波的傳播方向，離波源越遠(yuǎn)的質(zhì)點振動越滯后波在傳遞振動的同時，也將波源的能量傳遞出去。波還能傳遞信息質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直橫波二、波的分類質(zhì)點的振動方向波的傳播方向①特征：②波形特點：凹凸相間的波紋③波峰與波谷：凹下部分的最低點叫波谷凸起部分的最高點叫波峰橫波只能在固體介質(zhì)中傳播二、波的分類質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上（平行）縱波①特征：②波形特點：疏密相間③密部與疏部：質(zhì)點分布較密的部分叫密部質(zhì)點分布較稀的部分叫疏部質(zhì)點的振動方向波的傳播方向④實例：彈簧沿軸線振動、聲波縱波在固體、液體和氣體中均能傳播.三、波的描述描述波必須描述出多個質(zhì)點不同時刻波形不同某個時刻的波形某個時刻波形x各質(zhì)點的平衡位置y各質(zhì)點的偏離平衡位置的位移波的圖像/波形圖各個質(zhì)點在同一時刻的偏離平衡位置的位移傳播方向傳播方向?qū)⒉ㄐ螆D沿傳播方向進(jìn)行平移就可得到下一個時刻的波形各位置的質(zhì)點不隨波平移，還能判斷出各位置的質(zhì)點的振動方向傳播方向和振動方向互判的方法三、波的描述1.波的圖像（y-x圖像）沿波的傳播方向，“上坡”時質(zhì)點向下振動，“下坡”時質(zhì)點向上振動波形圖上某點表示傳播方向和振動方向的箭頭在圖線同側(cè)01波的周期與頻率各質(zhì)點的振動周期

=

波源的振動周期

=

波的周期，用T表示。由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)波峰到相鄰波峰波谷到相鄰波谷密部中央到相鄰密部中央疏部中央到相鄰疏部中央02波長兩個相鄰的振動狀態(tài)相同的質(zhì)點間的距離03波速將振動傳播的距離與傳播時間之比稱為波速。

經(jīng)過一個周期，波沿傳播方向傳播一個波長的距離或注意：波的傳播速度

≠

質(zhì)點的振動速度同一均勻介質(zhì)中勻速傳播非勻變速運動同一均勻介質(zhì)中勻速傳播同一種波在不同的介質(zhì)中，頻率、周期相同，波長、波速不同波速由介質(zhì)決定，同性質(zhì)、不同頻率的機(jī)械波在同種介質(zhì)中的波速相同。由波的圖像可得信息2.任一質(zhì)點在該時刻的偏離平衡位置的位移3.波長：相鄰兩個相同狀態(tài)質(zhì)點間隔的距離（波長、周期、波速三者知二求一）1.質(zhì)點的振幅4.任一質(zhì)點在該時刻的回復(fù)力、加速度的方向5.波的傳播方向和質(zhì)點的振動方向互判坐標(biāo)橫坐標(biāo)：各質(zhì)點的平衡位置x縱坐標(biāo)：各質(zhì)點在該時刻偏離平衡位置的位移y橫坐標(biāo)：時間t縱坐標(biāo)：該質(zhì)點在各時刻偏離平衡位置的位移x一個完整圖像所占橫坐標(biāo)的距離表示一個波長λ表示一個周期T圖像變化圖像隨時間延伸原有部分圖形不變整個波形沿波的傳播方向平移，不同時刻波形可能不同在t＝1s時刻的波形如圖甲所示，圖乙為質(zhì)點M的振動圖像實線是一列正弦波在某一時刻的波形曲線。經(jīng)1s后，其波形如圖中虛線所示。(1)如果該波的周期T大于1s，且波是向左傳播的，波的速度是多大?波的周期是多大?(2)如果波是向右傳播的，波的速度是多大?波的周期是多大?(3)如果已知波速為0.54m/s，求解波的傳播方向。波的衍射1.定義：波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射。障礙物陰影區(qū)陰影區(qū)波源衍——延展之意波的衍射——波延展到“影子”區(qū)域里的現(xiàn)象。發(fā)生明顯衍射的條件：（3）障礙物或孔的尺寸大小，并不是決定衍射能否發(fā)生的條件，僅是發(fā)生明顯衍射的條件。（4）一般情況下，波長較大的波容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。（1）衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都會產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。（2）衍射現(xiàn)象總是存在的，只有明顯與不明顯的差異。λ≥d波的疊加1.波傳播的獨立性相遇之后，仍然保持它們各自原有的特征（頻率、波長、振幅、振動方向等）不變，并按照原來的方向繼續(xù)前進(jìn)，互不干擾。2.波的疊加原理

當(dāng)幾列波在傳播過程中相遇時，相遇區(qū)域每一點的振動等于各列波單獨傳播時在該點引起的振動的矢量和。3.加強(qiáng)點和減弱點有些點兩列波振動情況完全相同，稱為加強(qiáng)點；x0tA-Ax0tA-A有些點兩列波振動情況完全相反，稱為減弱點如果兩列波振幅相同，則加強(qiáng)點振幅為2A，做大幅度振動，但并不表示始終處于位移最大處；減弱點始終靜止不動的，位移為0波的干涉1.定義：頻率相同,振動方向相同,相位差恒定的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動始終加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動始終減弱，并且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域互相間隔這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的圖樣叫做干涉圖樣。若兩個波源的振動頻率和振動步調(diào)相同(1)加強(qiáng)點與兩個波源的距離差：（n=0，1，2…）(2)減弱點與兩個波源的距離差：（n=0，1，2…）若兩個波源的振動頻率和振動步調(diào)相反(1)減弱點與兩個波源的距離差：(2)加強(qiáng)點與兩個波源的距離差：波源與觀