机械波复习电子教案.ppt

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1、机械波复习基本知识：1.机械波(1)机械振动在介质中的传播形成机械波.(2)机械波产生的条件：①波源，②介质.2.机械波的分类(1)横波：质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有凸部(波峰)和凹部(波谷).(2)纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.3.机械波的特征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振动，并不随波迁移.②介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.4.波长、波速和频率及关系①波长：两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位

2、移总是相等的质点平衡位置间的距离叫波长.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。对于横波，相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于一个波长.对于纵波，相邻的两个密部或相邻的两个疏部之间的距离等于一个波长。波长由波速和频率共同决定。②波速：指振动的状态在介质中的传播速度。波在同一种均匀介质中是匀速传播的。速率只与介质有关，而与频率无关。注意：波速与质点振动速度不是同一概念.③频率：指参与波动的所有质点的振动频率。等于波源的振动频率．频率只与波源有关，与介质无关。④三者关系：v=f，f和v决定.5.波动图像：表示介质各质点在某一时刻相对平衡位置的

3、位移。其中：横坐标表示各质点的位置；纵坐标表示该时刻介质各质点偏离各自的平衡位置的位移。波的图像能反映的物理量①振幅和波长.②该时刻介质各质点的位移.③已知波的传播方向，可确定该时刻介质各质点的振动方向，也可反过来运用.④已知波的传播方向，可确定任一时刻的波形图.⑤已知波的传播速度大小和方向，可确定图像上介质各质点的振动图像.一切波都能发生反射、折射、干涉和衍射。干涉和衍射是波特有的性质。⑴干涉：①产生干涉的必要条件：两列波源的频率必须相同。②在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱。⑵衍射：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。

4、发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长差不多．６、机械波的反射、折射、干涉和衍射７、声波：（1）、声波是纵波，（2）、可闻波的频率范围是：20Hz-20000Hz（3）、次声波：频率小于20Hz的声波；超声波：频率大于20000Hz的声波。（4）、应用：(5)．多普勒效应(1)由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象．实质是：波源的频率没有变化，而是观察者接收到的频率发生了变化．(2)多普勒效应的产生原因1、机械波的理解【例】地震震动以波的形式传播，地震波有纵波和横波之分。图中是某一地震波的传播图，其振幅为A，波长为λ，某

5、一时刻某质点的坐标为（λ，0）经1/4周期该质点的坐标是多少？该波是纵波还是横波。A．纵波（5λ/4．0）B．横波（λ，－A）C．纵波（λ，A）D．横波（5λ/4．A）解析:由题图知，该地震波为横波，即传播方向与振动方向垂直。某质点的坐标（λ，0）即为图中a点，经1/4周期，a点回到平衡位置下面的最大位移处，即位移大小等于振幅，坐标为（λ，－A），（水平方向质点并不随波逐流）。故答案为B【例】1999年9月21日台湾南投地区发生了里氏7.6级大地震，已知地震中的纵波和横波在地表附近（即深度h约为零）的传播速度为9.1km/s和3.7km/s，在某地的观测站中

6、，记录了南投地震的纵波和横波达该地的时间差为5.4s.(1)求这个观测站距南投的距离.(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动?【解析】(1)设观测站距南投的距离为s,则s/v横-s/v纵=t.s=[v横v纵/(v纵-v横)]t=[9.1×3.7/(9.1-3.7)]×5.4km=34km(2)因为纵波先到观测点，因而先观察到的是左右晃动.2、质点振动方向和波的传播方向的判定【例】如图所示，a、b是一列横波上的两个质点，它们在X轴上的距离s=30m，波沿x轴正方向传播，当a振动到最高点时b恰好经过平衡位置，经过3s，波传播了30m，并且a经过平衡位置，

7、b恰好到达最高点，那么．A．这列波的速度一定是10m／sB．这列波的周期可能是0．8sC．这列波的周期可能是3sD．这列波的波长可能是24m答案：ABD3．已知波速V和波形，画出再经Δt时间波形图的方法．【例】图是某时刻一列横波在空间传播的波形图线。已知波是沿x轴正方向传播，波速为4m/s，试计算并画出经过此时之后1.25s的空间波形图。4．已知振幅A和周期T，求振动质点在Δt时间内的路程和位移．【例】如图所示,在xOy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐振动横波,波速为1m/s,振幅为4cm,频率为2.5Hz,在t=0时刻,P点位于其平衡位置上方最大位移处,则

8、距P点为0.2m的Q点A、在0.1s时的位移是4cm