高二物理机械波（一）-讲义（学生版）.pdfVIP

机械波（一）

1.知识引入

奥运会上，艺术体操选手凭借优美的动作和舞姿，吸引了很多观众尤其是男观众的观看。艺术体操分成

几个小项，分别是绳、圈、球、棒、带。在选手的操作下，手上的轻盈摆动传播到了彩带上，让彩带仿

佛拥有了灵魂一般也一起舞动了起来。这就是机械波。

向水中投掷石子，石子落入水中的时候也引起了水的振动，于是我们又能看到周围的水也振动了起来，

一圈一圈水波向外荡漾出去。这也是机械波。

初中我们都知道声音是振动产生的。但是声音传播需要介质，真空是不能传声的。那声音传播的介质：

空气、液体、固体是不是也和前面的彩带、水一样，也会一起振动起来吗？是的。这些都是机械波。

2.知识导图

3.学习目标

1.认识波是振动传播的形式和能量传播的形式，能区别横波和纵波。

2.知道波速、波长、频率、周期的意义和互相之间的关系，理解介质质点振动情况与波传播之间的关

系，能解决一些基本的图像问题。

一、波的形成与传播

1.核心知识

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1．现象与概念：

取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后向上抖动一次，可以看到绳上形成一个凸起的部分，这个凸

起的部分向另一端传去．向下抖动一次，可以看到绳上形成一个凹下部分，这个凹下部分也向另一端传

去．连续向上、向下抖动长绳，可以看到一列波产生和传播的情形．

用红颜色在绳上做个标记，在波传播的过程中，这个标记怎样运动？它是否随着波向绳的另一端移

动？

①波的定义：振动的传播称为波动，简称波．

②机械波的产生条件：

绳波是通过绳来传播的，声波通常是通过空气中传播的．绳、气等是波借以传播的物质，叫做介质．

能够维持振动的传播，不间断的输入能量，并能发出波的物体或物体所在的初始位置叫做波源．组成介

质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动．机械振动在介质中的传播，形成了

机械波．例如用手抖动的彩带端叫波源，彩带为传播振动的介质．所以机械波产生的条件是波源和介质

2．建模与分析

一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作

用．当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动．这个质点又带动更远一些的质

点……绳子上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动．这样，绳端这

种上下振动的状态就沿绳子传出去了，从整体上看，就是一些凹凸相同的波形．

图中更清晰地描绘了绳中质点的运动与波的传播关系．最上面一行中的圆点代表绳中的质点，相邻质

点之间有相互作用力，这使得一个质点的运动会影响相邻质点的运动．

质点在沿上下方向振动，依次牵动质点，，，使它们也运动起来．在时刻，质点

到达了最高点，而刚刚要开始运动．质点到达最高点后又开始下落，当时它又回到平衡位

置，而这时刚刚到达最高点，质点刚刚要开始运动．其他几个图是随后几个时刻各质点的运动情

况．

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