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时间:2020-06-23
《高中物理知识点总结:波的性质与波的图像、波的现象与声波.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一.教学内容:1.波的性质与波的图像2.波的现象与声波 【要点扫描】波的性质与波的图像(一)机械波1、定义:机械振动在介质中传播就形成机械波.2、产生条件:(1)有做机械振动的物体作为波源.(2)有能传播机械振动的介质.3、分类:①横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直.凸起部分叫波峰,凹下部分叫波谷②纵波:质点的振动方向与波的传播方向在一直线上.质点分布密的叫密部,疏的部分叫疏部,液体和气体不能传播横波。4.机械波的传播过程(1)机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近做振动,并不随波迁移.后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。(2)介
2、质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.(3)由波源向远处的各质点都依次重复波源的振动. (二)描述机械波的物理量1.波长λ:两个相邻的,在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长.在横波中,两个相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离.在纵波中两相邻的密部(或疏部)中央间的距离,振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长2.周期与频率.波的频率由振源决定,在任何介质中传播波的频率不变。波从一种介质进入另一种介质时,唯一不变的是频率(或周期),波速与波长都发生变化.3.波速:单位时间内波向外传播的距离。v=s/t=λ/T=λf,波速的大小由
3、介质决定。 (三)说明:①波的频率是介质中各质点的振动频率,质点的振动是一种受迫振动,驱动力来源于波源,所以波的频率由波源决定,是波源的频率.波速是介质对波的传播速度.介质能传播波是因为介质中各质点间有弹力的作用,弹力越大,相互对运动的反应越灵敏,则对波的传播速度越大.通常情况下,固体对机械波的传播速度较大,气体对机械波的传播速度较小.对纵波和横波,质点间的相互作用的性质有区别,那么同一物质对纵波和对横波的传播速度不相同.所以,介质对波的传播速度由介质决定,与振动频率无关.波长是质点完成一次全振动所传播的距离,所以波长的长度与波速v和周期T有关.即波长由波源和介质
4、共同决定.由以上分析知,波从一种介质进入另一种介质,频率不会发生变化,速度和波长将发生改变.②振源的振动在介质中由近及远传播,离振源较远些的质点的振动要滞后一些,这样各质点的振动虽然频率相同,但步调不一致,离振源越远越滞后.沿波的传播方向上,离波源一个波长的质点的振动要滞后一个周期,相距一个波长的两质点振动步调是一致的.反之,相距1/2个波长的两质点的振动步调是相反的.所以与波源相距波长的整数倍的质点与波源的振动同步(同相振动);与波源相距为1/2波长的奇数倍的质点与波源的振动步调相反(反相振动.) (四)波的图象(1)波的图象①坐标轴:取质点平衡位置的连线作为x
5、轴,表示质点分布的顺序;取过波源质点的振动方向作为y轴表示质点位移.②意义:在波的传播方向上,介质中质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移.③形状:正弦(或余弦).要画出波的图象通常需要知道波长λ、振幅A、波的传播方向(或波源的方位)、横轴上某质点在该时刻的振动状态(包括位移和振动方向)这四个要素.(2)简谐波图象的应用①从图象上直接读出波长和振幅.②可确定任一质点在该时刻的位移.③可确定任一质点在该时刻的加速度的方向.④若已知波的传播方向,可确定各质点在该时刻的振动方向.若已知某质点的振动方向,可确定波的传播方向.⑤若已知波的传播方向,可画出在Δt前后的波形.沿传
6、播方向平移Δs=vΔt. 波的现象与声波(一)波的现象1.波的反射:波遇到障碍物会返回来继续传播的现象.(1)波面:沿波传播方向的波峰(或波谷)在同一时刻构成的面.(2)波线:跟波面垂直的线,表示波的传播方向.(3)入射波与反射波的方向关系.①入射角:入射波的波线与平面法线的夹角.②反射角:反射波的波线与平面法线的夹角.③在波的反射中,反射角等于入射角;反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同.(4)特例:夏日轰鸣不绝的雷声;在空房子里说话会听到声音更响.(5)人耳能区分相差0.1s以上的两个声音.2.波的折射:波从一种介质射入另一种介质时,传播方向发生改变的现象
7、.(1)波的折射中,波的频率不变,波速和波长都发生了改变.(2)折射角:折射波的波线与界面法线的夹角.(3)入射角i与折射角r的关系v1和v2是波在介质I和介质Ⅱ中的波速.i为I介质中的入射角,r为Ⅱ介质中的折射角.3.波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播的现象.衍射是波的特性,一切波都能发生衍射.产生明显衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。例如:“隔墙有耳”就是声波衍射的例证.说明:衍射是波特有的现象.4.波的叠加与波的干涉(1)波的叠加原理:在两列波相遇的区域里,每个质点都将参与两列波引起的振动,其位移是两列波分别引起位移的矢量和.相遇后
8、仍保持原来
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