波的形成和描述.ppt

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1、2.1波的形成和描述一.波的形成和传播1.横波：质点振动方向与波的传播方向相垂直的波.（仅在固体中传播）二、波的分类（横波与纵波）特征：具有交替出现的波峰和波谷.纵波：质点振动方向与波的传播方向互相平行的波.（可在固体、液体和气体中传播）特征：具有交替出现的密部和疏部.各质点振动方向与波的传播方向平行的波。传播方向纵波是靠介质疏密部变化传播的。如声波，弹簧波为纵波。任一波例如，水波、地表波，都能分解为横波与纵波来进行研究。2.纵波三.波的描述波长波的周期和频率波速OyAA-对波长的理解(1)在波的传播方向上，两个相邻的、振动步调总是相同的质点间的距离．

2、(2)质点振动一个周期，波传播的距离．(3)在横波中两个相邻的波峰(或两个相邻的波谷)之间的距离；在纵波中两个相邻的密部(或两个相邻的疏部)之间的距离．(4)波长反映了机械波在传播过程中的空间周期性．关于机械波的频率(1)在波的传播过程中，介质中的各质点均做受迫振动，各质点的振动频率都等于波源的振动频率．(2)当波从一种介质传播到另一种介质时，波的频率保持不变．对波速的理解(1)波在均匀介质中匀速传播，波速就是指波在介质中的传播速度．(2)波速的大小完全由介质和波的性质决定，与波的频率无关．(3)在同种介质中，纵波和横波的传播速度是不同的．同一类机械波

3、在同一种均匀介质中传播的速度相同．波速与振动速度不同，波速是介质中波的传播速度，振动速度是指质点的振动速度，波动中各质点都在平衡位置附近做变速运动，而波在均匀介质中是匀速传播．1．振动图象和波动图象的比较两种图象比较内容振动图象波的图象研究对象一个振动质点沿波传播方向上的所有质点图象意义一质点位移随时间变化规律某时刻所有质点相对平衡位置的位移两种图象比较内容振动图象波的图象图象特点图象信息(1)振动周期(2)振幅(3)各时刻质点位移、速度、加速度(包括大小、方向)(1)波长、振幅(2)任意一质点此刻的位移(3)任意一质点在该时刻加速度方向两种图象比较内

4、容振动图象波的图象图象变化随时间推移图象延续，但原有形状不变随时间推移图象沿传播方向平移一完整曲线对应横坐标一个周期一个波长1．机械波在给定的介质中传播时，下列说法正确的是()A．振幅越大，则波传播的速度越快B．振幅越大，则波传播的速度越慢C．在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短解析：波的传播速度由介质决定，故A、B错误．在一个周期内，振动质点只是在自己的平衡位置附近上下振动，路程为4A，C错．由于在给定的介质中，故波速一定，由v＝λf可知D正确．答案：D2．波的传播方向与质点振动方向的确

5、定(1)2．简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图7－2－1所示，已知此时质点F沿y轴负方向运动，则()A．此波向x轴负方向传播B．质点D此时向y轴负方向运动C．质点E的振幅为零D．质点B将比C先回到平衡位置解析：根据F点的振动方向可判断波沿x轴负方向传播，波上任意质点的振幅都相等．答案：AB1．传播方向不确定出现多解波总是由波源出发，并由近及远地向前传播．波在介质中传播时，介质中的各个质点的振动情况可以根据波的传播方向确定．反之亦然．但是，如果题中的已知条件不能确定波的传播方向或者不能确定质点的振动方向，则需要分情况进行讨论，此时就会出现多解现象．2

6、．两质点间位置关系不确定出现多解在波的传播方向上，如果两个质点间的距离不确定或相位之间关系不确定，就会形成多解，而不能联想到所有可能的情况，就会出现漏解．做这类题时，应根据题意在两质点间先画出最短的波形图，然后再分别分析．3．传播距离与波长关系不确定出现多解在波的传播方向上，相隔一个波长的质点振动的步调是完全相同的；但如果题目中没有给定波的传播距离Δx与波长λ之间的大小关系，就会出现多解现象．4．时间间隔与周期关系不确定出现多解在波向前传播的过程中，质点在各自平衡位置两侧做简谐运动．由于简谐运动具有周期性而出现多解．即若某一时刻t各振动质点形成一波形，

7、经过时间Δt＝nT(n＝0,1,2，…)，各振动质点将回到原来状态，则t＋Δt＝t＋nT时刻的波形与t时刻的波形重合．解决波动图象中的多解问题，首先分析出造成多解的原因，然后抓住质点周期性运动及其与波的传播之间的联系，灵活运用周期个数表示波的传播时间，用波长个数表示波的传播距离．3．一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点相距4.2m，b点在a点的右方，一列简谐波沿水平绳向右传播，波速为20m/s，波长大于2m．某时刻，b点达到波峰位置，而a点正处于平衡位置且向上运动．则这列波的周期可能是()A．0.12sB．0.28sC．0.168sD．0.84s解析：

8、如图所示，a点向上运动，b点达到波峰且在a点的右方，满足这一条件的关系式为Δx＝(n＋)λ则λ