高中物理学习课件-第四章（三）机械波.pptVIP

第四章 （三）机械波 1.机械波的产生条件： （1）有振源（2）有传播介质 一.机械波定义： 机械振动在介质中的传播，叫做机械波，简称波。其中简谐振动形成的波，又叫做简谐波。 2、机械波传播的特点： （1）机械波传播的是振动形式，介质中各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移。波在传播振动同时也传递能量，因此，波是传递能量的一种方式。 （2）介质中各质点的振动周期或频率都与波源的振动周期或频率相同。 （3）离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动。 （4）振源最先的振动方向决定了介质中各点的最先起振方向。 3．机械波的分类： 按波的传播方向与介质中质点的振动方向的关系可分为： （1）横波：波的传播方向与介质中各质点的振动方向垂直的波。 （2）纵波：波的传播方向与介质中各质点的振动方向在一条直线上的波。 1．波长（λ）：两个相邻的且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，叫波长。 相邻两个波峰（或者两个波谷）之间的距离就等于一个波长； 二、描述机械波的物理量： 2．频率（f）：波的频率由波源的振动频率决定，它总是等于波源的振动频率。 3．波速（v）：波在介质中的传播速度。在同一均匀介质中，波速是一个定值，与波源无关。 4．波速与波长和频率的关系： 几点说明： （1）机械波在介质中是匀速传播的，即v=s/t。波速不同于质点的振动速度，质点的振动速度是质点在平衡位置附近作变加速运动，其速度大小和方向时刻在变化。 （2）在v、f、λ三物理量中，波的频率f完全由波源决定（等于波源振动频率）；波速由介质决定；波长由波源和介质共同决定。 （3）波由一种介质进入另一种介质，频率不变，波长随着波速要改变。 例1．关于机械振动和机械波下列叙述正确的是（　　　） A．有机械振动必有机械波　 B．有机械波必有机械振动 C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播方向发生迁移 D．在波的传播中，如振源停止振动，波的传播会立即停止 例2．机械波的波长指的是： ( ) 　　A．振动在介质中一个周期内传播的距离； B．横波中两个波峰之间的距离； 　　C．横波中一个波峰和相邻的一个波谷之间距离的两倍 　　D．波的传播方向上, 两个相邻的任意时刻位移总是相同的质点间的距离； 三、波的图象： 在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各个质点的平衡位置，用纵坐标表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，连接各位移矢量的末端，所得出的一条曲线即波的图象。如图1所示： 0 2 -2 2 4 6 8 10 12 x/m y/cm 图1 1．波的图像的意义：波的图象表示的是大量质点在同一时刻对平衡位置的位移。 2．从图像中所能获取的信息： （1）波长； （2）振幅； （3）该时刻各个质点的位移。 （4）根据波的传播方向确定各个质点的振动方向； 3．如何根据某时刻波的图像和波传播方向，画出另一时刻的图像： （1）描点法：选择特殊点，如波峰、波谷和位移为零的点，根据振动规律确定另一时刻的位置，然后把它们新的坐标点用平滑曲线连接起来。 （2）平移法：依据在一个周期的时间内，波峰（或波谷）在波的传播方向上平行移动的距离是一个波长； 例3一列简谐横波在x轴上传播，波速为10m/s，若图中P点在该时刻的振动方向沿+y方向，求： ⑴ 该列波的周期和传播方向； ⑵ 在0.6s内P点运动的路程和位移 ⑶ 画出再经过0.3s的波的图象 y/cm x/m o 6 1.8 P -6 例4．一列机械波在某时刻的波形如下图中实线所示，经过一段时间以后，波形图象变成如下图中虚线所示，波速大小为1 m/s．那么这段时间可能是（　） 　　A．2 s B．3 s C．4 s D．5 s 例5．一列横波的波源在图6中的坐标原点O处，经过0.4 s，振动从O点向右传播20 cm，P点离O点的距离是80 cm．求： (1)P点起振时的速度方向如何？ (2)该波从原点向右传播时开始计时，经多长时间质点P第一次到达波峰?