高二扶中资料(机械波).doc

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1、第二章机械波一、机械波1、机械波：机械振动在介质中的传播，形成机械波。2、机械波的产生条件：①波源：引起介质振动的质点或物体②介质：传播机械振动的物质3、机械波形成的原因：是介质内部各质点间存在着相互作用的弹力，各质点依次被带动。4、机械波的特点和实质①机械波的传播特点a．前面的质点领先，后面的质点紧跟；b．介质中各质点只在各自平衡位置附近做机械振动，并不沿波的方向发生迁移；c．波中各质点振动的频率都相同；d．振动是波动的形成原因，波动是振动的传播；e．在均匀介质中波是匀速传播的。②机械波的实质a．传递振动这种运动形式（或信息）；b．传递能量的一种方式。5、机械波的基本类型：①横波：质点的振动

2、方向跟波的传播方向垂直的波，叫做横波。表现形式：其中凸起部分的最高点叫波峰，凹下部分的最低点叫波谷。横波表现为凹凸相间的波形。②纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，叫做纵波。表现形式其中质点分布较稀的部分叫疏部，质点分布较密的部分叫密部。纵波表现为疏密相间的波形。二、波的图象1、波的图象的建立①横坐标轴和纵坐标轴的含意义横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置；纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移。从形式上区分振动图象和波动图象，就看横坐标。②图象的建立：在xOy坐标平面上，画出各个质点的平衡位置x与各个质点偏离平衡位置的位移y的各个点(x，y)，并把这些点连成

3、曲线，就得到某一时刻的波的图象。2、波的图象的特点①横波的图象特点横波的图象的形状和波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布形状相似。波形中的波峰也就是图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向最大值。波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置。在横波的情况下，振动质点在某一时刻所在的位置连成的一条曲线，就是波的图象，能直观地表示出波形。波的图象有时也称波形图或波形曲线。②纵波的图象特点在纵波中，如果规定位移的方向与波的传播方向一致时取正值，位移的方向与波的传播方向相反时取负值，同样可以作出纵波的图象。纵波的图象与纵波的“形状”并无相同之处。3、波的图象的物理意义波的图象表示在波的传播

4、过程中各个质点在同一时刻偏离各自平衡位置的位移，或表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的情况。4、振动图象与波动图象的比较振动图象波的图象研究对象单个振动质点连续介质坐标含义用横坐标表示时间t，纵坐标表示振动物体相对平衡位置的位移。用横坐标表示各质点的平衡位置，纵坐标表示某一时刻各质点偏离各自平衡位置的位移。研究内容质点在振动过程中，位移随时间的变化某一时刻介质中各质点的空间分布物理意义表示单个质点振动位移随时间的变化规律，能表示振动质点在一段时间内运动情况。表示大量质点在同一时刻偏离平衡位置的位移，能直观地表示一列波在时刻t的波形。图线xtOTyxOλv运动特点质点做简谐运动波形匀速传播，各质点

5、做简谐运动反映信息直接得出质点在任意时刻的位移能得到振动的振幅能得到振动的周期能直接得出各质点在时刻t的位移能得到波的振幅能得到波的波长图线变化所选时刻不同，图线不同已画出的部分不随时间而变，随时间变化图线按原规律延伸。5、简谐波①简谐波波源做简谐运动时，介质中的各个质点随着做简谐运动，所形成的波就是简谐波。②简谐波的特点简谐波的图象──波形曲线是正弦(或余弦曲线)。简谐波是一种最简单、最基本的波。三、波的图像的应用方法1、确定质点的振动方向yxOvab根据“前面的质点领先，后面的质点紧跟”这一原则，结合波的传播方向与波形，可判断各质点在某时刻的振动方向。如右图所示，a、b两点相比较，a点是前

6、面的质点，b点是后面的质点。图示时刻a点的正向位移比b点的正向位移大，可知b点向上振动。找出a点前面的质点，同理可知a点也向上振动。总结：①波峰、波谷点瞬时静止，波峰点下一时刻向下振动，波谷点下一时刻向上振动；②在波峰与波谷间质点的振动方向一致，在波峰(或波谷)的两侧质点的振动方向相反。③某一时刻的波形、波的传播方向与质点的振动方向称之为波的三要素，三者之间相互制约。④判断方法：“逆向上下坡”、“三角形法则”等。2、确定波形的变化(1)质点振动法yxOvtt＋T/4依据在波的传播过程中质点上下振动而不随波迁移的特点，在正弦(或余弦)波中找出波峰(或波谷)及邻近的平衡位置，根据质点的振动方向，让

7、它们同时振动到所求时刻，然后根据波的连续性和周期性，即可画出所求的波形图线。(2)波形平移法yxOvtt＋T/4Δx将某一时刻的波的图象沿波的传播方向移动一段距离Δx＝v·Δt，就得到t＋Δt时刻的波形图象。yxOvtt－T/4Δx将波形沿着波的传播方向的反方向移动一段距离Δx＝v·Δt，就可以得到t－Δt时刻的波形图。若Δt＞T，根据波的周期性，只需平移Δx＝v(Δt－nT)即可。波形平移后，根