2 第2节 机械波
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第2节机械波一、波的形成与传播1.机械波的形成条件(1)有发生机械振动的波源。
(2)有传播介质,如空气、水、绳子等。
2.传播特点(1)传播振动形式、能量和信息。
(2)质点不随波迁移。
(3)介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同。
3.机械波的分类4.(1)波长:在波动中,振动相位总是相同的两个相邻点间的距离,用λ表示。
波长由频率和波速共同决定。
①横波中,相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于波长。
②纵波中,相邻两个密部(或疏部)之间的距离等于波长。
(2)频率:波的频率由波源决定,等于波源的振动频率。
(3)波速:波的传播速度,波速由介质决定,与波源无关。
(4)波速公式:v =λf =λT 或v =Δx Δt。
二、波的图象 1.坐标轴x 轴:各质点平衡位置的连线。
y 轴:沿质点振动方向,表示质点的位移。
2.物理意义:表示介质中各质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移。
3.图象形状:简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线,如图所示。
三、波的干涉、衍射和多普勒效应1.波的叠加 观察两列波的叠加过程可知:几列波相遇时,每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰,只是在重叠的区域里,质点同时参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
2.波的干涉和衍射(1)定义:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感受到波的频率发生变化的现象。
(2)实质:波源频率不变,观察者接收到的频率发生变化。
(3)规律:①波源与观察者如果相互靠近,观察者接收到的频率变大。
②波源与观察者如果相互远离,观察者接收到的频率变小。
③波源和观察者如果相对静止,观察者接收到的频率等于波源的频率。
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)在机械波的传播中,各质点随波的传播而迁移。
(×)(2)机械波的频率等于振源的振动频率。
(√)(3)通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移。
机械波·知识点精解第一节、波的形成和传播1、机械波的形成和传播,机械波的产生条件(1)机械振动在媒质中的传播过程叫机械波,当一个质点开始振动,会引起邻近质点的振动,从而将振动在介质中传播起来而形成机械波。
(2)机械波产生的条件有两个:既要有做机械振动的物体做振源,又要有能够传播机械振动的媒质。
振源是形成机械波的必要条件但不充分。
既有机械波就必有机械振动,但有机械振动不一定有机械波。
(3)机械波的传播特点①后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动,离波源越远的质点的振动越滞后。
②对于一维简谐波来讲,各质点的振幅、周期相同且与波源相同。
③各振动质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波一起向外迁移。
④波不仅能传播振动形式和能量,而且还可以传递信息。
⑤当振源停止振动后,这种振动的形式还会继续向外传播。
⑥所有质点开始振动方向都相同,都与波源开始振动方向一致。
2、横波和纵波分类标准:按照质点振动方向与波的传播方向的关系,可以把机械波分为横波和纵波。
(1)横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的机械波叫做横波,也称作凸凹波。
凸起局部的最高点叫波峰,凹下局部的最低点叫波谷。
(2)纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的机械波叫做纵波也称作疏密波;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。
3、振动和波动的区别和联系〔1〕两者的联系:①振动是波动的起因,波动是振动在媒质中向周围的传播。
②没有振动一定没有波动,有振动不一定有波动,但有波动一定有振动。
〔2〕两者的区别:①从运动的现象看,振动是一个质点或一个物体通过某一中心〔平衡位置〕的往复运动;而波动那么是媒质是大量质点依次发生振动而形成的集体运动。
②从运动的原因看,振动是由于质点离开平衡位置后受到回复力的作用;而波动是由于弹性媒质中某一局部受到扰动后发生形变,产生了弹力而牵连与它相邻局部质点也随同它做同样的运动,这样由近及远地向外传开,在波动中各局部也受到回复力作用。
学校班级姓名日期第二章机械波第2节波速与波长、频率的关系●●●目标导航●●●1.知道什么是波的波长.2.知道什么是波传播的周期(频率),理解周期(频率)与质点振动周期(频率)的关系.3.理解决定波的周期(频率)的因素,并知道其在波传播过程中的特点.4.理解波长、周期(频率)和波速的物理意义及它们之间的关系,并会应用这一关系进行计算和分析实际问题.◆◆◆课前预习◆◆◆〖自主学习〗1.在波动中,对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离,叫做波的。
2.波源质点振动的周期(或频率)就是波的。
(1)同一种波在同一种介质中传播时周期(或频率)保持。
(2)每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个的距离。
(3)每经历一个周期,原有的波形图不改变。
3.波速描述的是在介质中传播的快慢程度.(1)波速的大小由的的性质决定,同一列波在不同介质中传播速度.(2)一列波在同种均匀介质中是传播的,即s=vt.4.波长、周期(或频率)和波速的关系:.〖问题发现〗★★★课堂突破★★★〖探究1〗对于“波长”概念的理解1.某时刻绳波中P、Q、R、S、M五个质点位移相等,判断P与Q、P与R、R与M、P与M之间的距离是否是一个波长.2.质点完成一次全振动,波向前传播波长,即波在一个周期内向前传播波长.可推知,质点振动1/4周期,波向前传播波长;反之,相隔1/4波长的两质点的振动的时间间隔是周期.并可依此类推。
3.在波动中,各质点离开平衡位置的最大距离,即振动的振幅,也称为波的振幅,如图所示。
总结:(1)相距一个(或整数)个波长的质点的振动位移它们的振动速度的大小和方向(2)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波长;对于纵波,相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离等于波长〖典例1〗关于波长下列说法正确的是()A.机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B.在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长C.在波形图上速度最大且方向相同的相邻两质点间的距离等于一个波长D.在波形图上振动情况总是相同的两点间的距离等于一个波长【归纳反思】〖探究2〗对于“周期、频率”概念的理解问题引导:在波动中,各个质点的周期和频率有什么关系?与波源的周期和频率有什么关系?总结:(1)波的周期和频率也就是的周期和频率、波源做一次全振动,在介质中正好形成一个完整的波形,所以波的频率反映了每秒内形成完全波的个数。