高考物理一轮复习第十二章机械振动和机械波第2单元机械波教案

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1、第二单元机械波（一）机械波的产生和传播波的概念一、机械波——机械振动在弹性介质中的传播二、形成条件1、振动的物体――振源波源、波的发源地，最先振动的质点，不是自由振动，而应是受迫振动，有机械振动，不一定有机械波，有机械波必有机械振动。2、传播振动的媒介物――介质应具有弹性的媒质，这里的弹性与前述弹性不同，能形成波的媒质叫弹性媒质。三、波的特点和传播1、把介质看成是由大量的质点构成的，规定离振源近的称为前一质点，离振源远的称为后一个质点。相邻的质点间存在着相互作用力，振动时，前一质点带动后一质点振动2、各个质点在平衡位置附近往复

2、振动，不随波的传播而迁移（水中的树叶）举例：足球人浪，体操表演3、质点做受迫振动，各质点开始振动时的振动方向、频率、振幅，对简谐波而言都和振源相同。4、各个质点启动同向不同时S【例】在均匀介质中有一个振源S，它以50HZ的频率上下振动，该振动以40m/s的速度沿弹性绳向左、右两边传播。开始时刻S的速度方向向下，试画出在t=0.03s时刻的波形。vv1.20.80.400.40.81.2解析：从开始计时到t=0.03s经历了1.5个周期，波分别向左、右传播1.5个波长，该时刻波源S的速度方向向上，所以波形如右图所示。5、振动速度

3、和波速的区别。在均匀媒质中波是匀速、直线前进的，波由一种媒质进入另一种媒质，f不变，而v变，而质点的振动是变加速运动，二者没有必然联系，不能混淆。四、波的意义1、传播振动的能量——启动受迫（机械波传播机械能，电磁波传播电磁能。）2、传播振动的形式——振幅周期频率（振源如何振动，质点就如何振动）3、传播信息（声波、光波、电磁波）五、波的分类1横波――质点的振动方向与波的传播方向垂直（水波、绳波……）2、纵波——质点的振动方向与波的传播方向共线（声波）练习：都在水平面的振动也可以形成横波地震波有横波也有纵波（二）机械波的图象一、波

4、的图象用x表示波的传播方向的各个质点的平衡位置，用y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定在横波中位移的方向向上为正。取得方法：1、描点法――找到某一时刻介质的各个质点偏离平衡位置的位移2、拍照二、波的意义横轴：介质各个质点的平衡位置纵轴：某一时刻介质的各个质点偏离平衡位置的位移三、对比振动图象和波的图象x（m）y（m）1234t（s）1234x（m）振动图象和波动图象的联系与区别联系：波动是振动在介质中的传播，两者都是按正弦或余弦规律变化的曲线；振动图象和波的图象中的纵坐标均表示质点的振动位移，它们中的最大值均表示质

5、点的振幅。区别：①振动图象描述的是某一质点在不同时刻的振动情况，图象上任意两点表示同一质点在不同时刻偏离平衡位置的位移；波的图象描述的是波在传播方向上无数质点在某一时刻的振动情况，图象上任意两点表示不同的两个质点在同一时刻偏离平衡位置的位移。②振动图象中的横坐标表示时间，箭头方向表示时间向后推移；波的图象中的横坐标表示离开振源的质点的位置，箭头的方向可以表示振动在介质中的传播方向，即波的传播方向，也可以表示波的传播方向的反方向。③振动图象随时间的延续将向着横坐标箭头方向延伸，原图象形状不变；波的图象随着时间的延续，原图象的形状

6、将沿横坐标方向整个儿地平移，而不是原图象的延伸。在不同时刻波的图象是不同的；对于不同的质点振动图象是不同的。yx0yx0四、振动方向和波的传播方向的联系前一质点带动后一质点运动1、由传波方向确定振动方向2、由振动方向确定传播方向3、画出一定时间的机械波的图象（三）描绘机械波的物理量一、周期和频率在波动中，各个质点的振动周期是相同的，它们都等于波源的振动周期，这个周期也叫做波的周期。同样，各个质点的振动频率也是波的频率。二、波长（λ）和波的推进在波动中，相对于平衡位置的位移总相等的两个相邻质点间的距离，叫做波长1、在横波中，两个

7、相邻的波峰或波谷间的距离等于波长，在纵波中两个相邻的密部或疏部间的距离等于波长。2、波动在一个周期中向前推进一个波长3、在一个周期内波峰或波谷向前推进一个波长4、波的传播方向就是波峰或波谷的推进方向三、波速——1、波的传播速度（公式）2、波峰或波谷的推进速度3、与波源无关，所以波从一种媒质进入另一种媒质时f不变、v变化，波速也是波的能量传播速度。注意：1、频率或周期取决于振源（受迫振动）2、速取决于介质，波由一种介质进入到另外一种介质时，波速改变，但是频率不变。类比：频率相同，“步长”不同四波的多解问题时间的周期性距离的周期性

8、方向的双向性例1：如图为t=0时刻波形，波向左传。已知在t1=0.7s时P点第二次出现波峰，则①质点A和B的位移在t=0时刻相等②在t=0时刻C向上运动③在t2=0.9s末Q点第一次出现波峰④在t3=1.26s末Q点第二次出现波峰例2：以正弦波沿x轴负方向传播，某时刻波形如图