《机械波总复习》PPT课件.ppt
机械波总复习,一、大纲知识要点及要求：振动在介质中的传播形成波。分类：横波和纵波。波长、频率和波速的关系。超声波及其应用，均为I级要求。二、知识点解析1、机械波的定义：机械振动在介质中的传播。2、形成机械波的两个必要条件：介质和波源。,3、机械波的分类：（1）横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。在横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下的最低处叫做波谷。只能在固体中传播。（2）纵波：质点的振动方向与波的传播方向平行。可以在固、气、液中传播。*常见机械波中，声波是纵波；地震波既有横波又有纵波。,4、波的特点：（1）在波的传播过程中，介质中各质点均做受迫振动，振动频率等于波源的振动频率。（2）离波源近的点（前质点）先振动，离波源远的点（后质点）后振动，后质点总是模拟前质点的振动，在步调上比前质点略慢。（3）波在同一种均匀介质中是匀速传播的，波速v=s/t=/T，而介质中的质点只在自己的平衡位置附近作简谐振动，并不随波一起迁移，波的传播过程实际上是振动形式和能量的传播。,5、描述机械波的物理量：（1）频率和周期：由波源决定，即介质中质点的振动频率和周期。（2）波长：在波动中，对平衡位置的位移总相等的两个相邻质点间的距离。波长还等于波在一个周期中向前传播的距离、横波中两个相邻波峰或波谷间的距离、纵波中两个相邻疏部或密部间的距离。（3）波速：由介质本身性质决定。v=s/t=/T。,6、波动图象与振动图象的对比,例1、一列波由波源向周围扩展开去，则下列正确的是（）A 介质中各质点由近及远传播开去B 介质中各质点的振动形式由近及远传播开去C 介质中各质点能量由近及远传播D 介质中各质点只是振动而没有迁移,两个图象均具有周期性，重复性,B C D,例2、一列简谐波某时刻波形如图所示（甲图），乙图表示该波传播的介质中某点此后一段时间内的振动图象，则（）A 若波沿x轴正向传播，图乙为A点振动图象B 若波沿x轴正向传播，图乙为B点振动图象C 若波沿x轴负向传播，图乙为C点振动图象D 若波沿x轴负向传播，图乙为D点振动图象,B D,分析：由波动图象可知，若波沿x正向传播，A点此刻（振动图象上的t=0时刻）正处在正最大位移处，B正经过平衡位置向上运动，故B正确。若波沿x负向传播，C点此刻在负最大位移处，D点正经过平衡位置向上运动，则D正确。,例3、如图所示，为一列简谐横波在某时刻的波形图线，已知该简谐波沿x轴正方向传播，波速为2m/s，则从这一时刻起，质点P在0.5s内所发生的位移为_m，所通过的路程是_m，并在图上画出经0.5s后的波形图线。,-0.004,0.04,解：周期T=0.4(s)0.5s为 T，T后波形图为该图象向右平移，故0.5s后P点在波谷，位移为-0.004m，T内的路程为5A=0.02m。注意，质点T内路程一定为4A，内路程一定为2A，内路程不一定为A。由最大位移到平衡位置，路程一定为A，内越过平衡位置，路程大于A，内越过最大位移处，路程小于A。,例4、如图所示一列横波沿x轴正向传播速率为6m/s，当位于x1=3m的质点A在x轴上方最大位移处时，位于x2=6m处的质点B恰在平衡位置，而且振动方向向下，求：（1）这列波的最大波长是多少？（2）列出此波频率的表达式。,解：先求出AB间的最简波形，则SAB=(n+)=3=6m/s n=0时，波长最长为4m,7、波的特有现象：（1）在两种物质的界面上同时出现反射和折射；（2）衍射现象：波绕过障碍物继续传播的现象。发生明显衍射现象的条件是：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸比波长小或差不多。,（3）干涉现象：波的叠加原理；在两列波重叠的区域里，任何一个质点的总位移，等于两列波分别引起的位移的矢量和。波的干涉A 现象：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔。B 条件：两列波频率相同，相差恒定。,C 对振动加强和振动减弱的理解：振动加强还是减弱指的是振幅增大还是减小。因此发生干涉现象时，振动加强点的振幅一定大于振动减弱点的振幅，而振动加强点的位移有可能小于振动减弱点的位移。在两列波传播的过程中，如果在空间某点是波峰遇波峰或波谷遇波谷，那么该点就是振动加强点；如果是波峰遇波谷，则该点是振动减弱点。,8、声波（1）发声体的振动在介质中的传播形成声波。声波是纵波，可以在固体、气体、液体中传播，但不能在真空中传播，可听声波的频率范围在20Hz20000Hz。声速与介质和温度有关，不同频率的声波在同一介质中的传播速率相同。声波可以发生反射、折射、干涉、衍射和共鸣现象。,（2）多普勒效应：声源和观察者相互靠近时，观察者接收到的频率增大，音调变高；二者相互远离时，观察者接收到的频率减小，音调变低。（3）次声波和超声波：频率低于20Hz的波叫次声波，地震、台风、核爆炸、火箭起飞都能产生次声波。频率高于20000Hz的声波叫超声波，可以用它进行探伤、诊断，以及声呐定位。,例5、一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下情况能使衍射现象更明显的是（）A 缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率B 缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率C 增大障碍物尺寸，同时减小波的频率D 增大障碍物尺寸，同时增大波的频率,A,例6、A、B是同频率的两水波源，如图实线是波峰、虚线是波谷，则下列说法错误的是（）A a点此时速度为零，加速度最大B b点此时速度最大，加速度最小为0C a、b、c此时加速度都最大D b点位移大于a点位移,B D,三、知识小结 形成及特点 分类：传播和振动方向机械波 图象 公式：特有现象,欢迎交流 请自己搜集相关波动信息,
