机械波的复习.pptx

1。波的形成和传播。波的形成和传播一。机械波一。机械波1定义：定义：机械振动在媒质中传播传播形成机械波。机械波。2产生条件：产生条件：（1）振源（机械振动），（2）媒质。机械波的形成：机械波的形成：通过作图弄清左传，右传，起振方向与波形的关系。3波的分类：波的分类：横波和纵波。横波横波:质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波，叫做横波。横波。横波中，凸起的最高处叫做波峰波峰，凹下的最低处叫做波谷。波谷。纵波：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。纵波。在纵波中，质点分布最密的地方叫做密部，质点分布最疏的地方叫做疏部。疏部。发声体振动时产生的声波是纵波纵波4波的传播波的传播 特点：特点：（1）所有介质质点均在平衡位置附近往复近往复振动.质点本身并不迁移，传播的只是振动的形式。质点的振动依次落后。质点振动的规律：向右传向左看，向左传向右看。（2）质点完成一次全振动，振动的形式传递一个波长，=vT，v=f，波速与振动速度是两回事，波的传播是匀速，只决定于介质，振动速度是变速的。波传入不同介质频率不变，改变的是波长，波速。波长的定义：波长的定义：相邻的两个波峰或波谷间的距离相邻的两个同相质点间的距离是一个波长。（3）波是传递能量的一种方式。2。波的图象。波的图象物理意义：物理意义：描述所有质点在某一时刻相对于平衡位置的位移。（与振动图象意义相比较）。水水平轴：平轴：表示所有介质质点平衡位置。竖直轴：竖直轴：表示相对于平衡位置的位移。图象的应用：图象的应用：读振幅，（2）读波长，（3）读所有介质质点在某一时刻相对于平衡位置的位移。解题类型：解题类型：1）波形图象，传播方向，质点振动方向，这三个物理量间的关系。i.已知已知，传播方向，确定，确定质点振动方向。一找波源，一找波源，二找临近波源方向质点位置。二找临近波源方向质点位置。Ii.已知已知波形图,质点振动方向确定确定传播方向.左看看，左看看，右瞧瞧，看那一边质右瞧瞧，看那一边质 点位置与运动方向相同，即点位置与运动方向相同，即波源方向，从而确定波波源方向，从而确定波传播方向。例：已知质点c的振动方向确定确定传播方向.iii。已知波已知波传播方向，质点 振动方向，确定确定波形图。绳中有一列正弦波，沿x轴传播，a,b是绳上两点，当a点振动到最高点时，b点恰在平衡位置向上运动，试在图上两点间画出两个波形，分别表示（1）沿+x，（2）沿-x的波形。如图所示，一列振幅2cm是，频率是4Hz的简谐波，以的速度32cm/s沿图中轴的正方向传播，在某个时刻x坐标为-7cm处的介质质点正好经平衡位置且向y轴正方向运动，试在图中画出此时刻的波形图已知波形，传播方向，下一时刻，前一时刻的波形。已知波形，传播方向，下一时刻，前一时刻的波形。介绍如何处理“振动形式传播法”“平衡位置附近振动法”一列简谐波在x轴上传播速度为50m/s，已知t=0时刻的波形图象如图所示，图中M处质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动，将t=0.5s时的波形图象画在图上。一列横波在轴上传播着，在t1=0和t2=0.005s时的波形图象如图所示。由图中读出波的振幅和波长。设周期大于(t2-t1)，如果波向右传播速度多大？设周期小于(t2-t1)，并且波速为6000m/s，求波的传播方向 波的干涉和衍射波的干涉和衍射.波的叠加波的叠加1、两列波相遇时能够保持各自的状态而不互相干扰，这是波的一个基本性质，即独立性原理。，即独立性原理。2、在两列波重叠区域里任何一点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和。叫波的叠加叠加原理。原理。例：如下图所示两列波相遇，能，够发生的是：波的干涉波的干涉产生条件：产生条件：相干波源：两列波源频率相同，相差恒定（同相或反相），在同一个平面内振动。干涉：干涉：频率相同，相差恒定的两列波，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，这种现象叫波的干涉。（波的干涉。（水波形成的干涉图样）产生加强和减弱的条件：产生加强和减弱的条件：=r1-r2，同相时，=k，加强，=(2k+1)/2，减弱。（K=0.1.2.3.）反相时：=k减弱，=(2k+1)/2加强。（水波形成的干涉图样，实实相遇，虚虚相遇，加强，实虚相遇减弱。如图所示s1和s2为两个声波的波源，它们相距4m，同在Y轴上，s1在原点，均发出振动方向相同，频率一样，波长为1m的声波，问：由s1开始沿X轴正方向移动，会有几个声音增强得特别多的点在什么位置？波的衍射波的衍射1、波绕过障碍物的现象，叫波的衍射。波的衍射。2、产生明显衍射现象的条件：、产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的几何尺寸比波长小或跟波长差不多。（水波衍射，光波衍射相比较。）声波声波定义：振动在空气中传播形成声波。声波。声波是纵波。声波不仅能在空气中传播，还能在其它介质中传播。声速决定于介质与频率无关。（男女生二重唱）。进入不同介质f不变，变，故V变。光波进入介质，V减小，而声速加大.空气中一般取V为340m/s，。声波具有干涉，衍射、反射（混响）、折射、共鸣现象。反射经过0.1s才能听到回声，17m。多普勒效应多普勒效应(1)定义定义：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，叫做多普勒效应。多普勒效应。(2)产生多普勒效应的原因：多普勒效应的原因：在声源和观察者之间有相对运动时，声源（如火车的汽笛声）的频率并没有发生变化，而是观察者接收到的频率发生了变化。波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，在波源和观察者相对于介质都不动，即二者没有相对运动时，单位时间内波源发出几个完全波，观察者在单位时间内就接收到几个完全波。观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到几个完全波的个数，可见，在这种情况下，观察者接收到的频率等于波源的频率。当波源和观察者间有相对运动时，观察者接收到的完全波的个数就要发生变化，所以就发生了多多普勒效应。普勒效应。多普勒效应的应用：多普勒效应的应用：铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车运行方向和快慢，战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去。交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，接收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度，以便于进行交通管理。根据光的多普勒效应，由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远天体相对于地球的运动速度。次声波和超声波次声波和超声波人耳能听到的声波的频率范围是有限的。大致在20HZ到20000HZ之间。频率低于20HZ的声波，我们称它为次声波。次声波。频率高于20000HZ的声波，我们称它为超声波。超声波。一列横波沿x轴传播，波速6m/s，当位移x1=3cm处的A质点在x轴上方最大位移处时，位于x2=6cm处的B质点恰好在平衡位置，并且振动方向沿y轴负方向，试求这列波的频率f.BxABxA一列简谐横波在t=0时波形如图所示，此时A点由平衡位置向下振动。P、Q两点的坐标分别为（1,0），(7,0)。已知t=0.7s时，P点第二次出现波峰，则（）At=1.2s时，Q点第一次出现波峰 Bt=0.9s时，Q点第一次出现波峰C波源的起振方向一定向上 D 质点Q位于波峰时，质点P位于波谷 BCD 0 1 2 3 4 5 x/mAyQP7 1如图所示，实线为一列简谐横波在t1=1.0s时的波形，虚线为t2=1.5s时的波形，由此可以判断（）A此波的波长是4m B此波的频率可能是3Hz和5HzC此波的波速至少是4m/s D此波波峰右侧至波谷的各点，运动方向一定向上 ABC5502 4 6 x/my/cm如图所示，S是x轴上的上下振动的波源，振动频率为10Hz，激起的横波沿x轴向左右传播，波速为20m/s。质点a、b与S的距离分别为36.8m和17.2m，已知a和b已经振动，若某时刻波源S正通过平衡位置向上振动，则该时刻下列判断中正确的是（）Ab位于x轴上方，运动方向向下 Bb位于x轴下方，运动方向向上Ca位于x轴上方，运动方向向上 Da位于x轴下方，运动方向向下ADxabSv如图所示：一列机械波沿直线ab向右传播ab=2 m，图中的虚线和实线分别表示a、b两点的振动情况，下列说法正确的是()A.波速可能是2/43m/sB.波长可能是3/8mC.波速可能大于2/3m/sD.波长可能大于8/3myt/s24O13abA、B