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机械波的产生和传播
知识点一：波的形成和传播 （一）介质
能够传播振动的媒介物叫做介质。（如：绳、弹簧、水、空气、地壳等） （二）机械波
机械振动在介质中的传播形成机械波。 （三）形成机械波的条件
（1）要有 ；（2）要有能传播振动的 。
注意：有机械波 有机械振动，而有机械振动 能产生机械波。 （四）机械波的传播特征
（1）机械波传播的仅仅是 这种运动形式，介质本身并不随波 。
沿波的传播方向上各质点的振动都受它前一个质点的带动而做 振动，因此波动的过程是介质中相邻质点间依次“带动”、由近及远相继振动起来的过程，是将这种运动形式在介质中依次向外传播的过程。
对简谐波而言各质点振动的振幅和周期都 ，各质点仅在各自的 位置附近振动，并 随波动过程的发生而沿波传播方向发生迁移。
（2）波是传递能量的一种运动形式。
波动的过程也是由于相邻质点间由近及远地依次做功的过程，所以波动过程也是能量由近及远的传播过程。因此机械波也是传播 的一种形式。 （五）波的分类
波按照质点 方向和波的 方向的关系，可分为：
（1）横波：质点的振动方向与波的传播方向 的波，其波形为 相间的波。凸起的最高处叫 ，凹下的最底处叫 。
（2）纵波：质点的振动方向与波的传播方向 的波，其波形为 相间的波。质点分布最密的地方叫作 ，质点分布最疏的地方叫作 。 知识点二：描述机械波的物理量知识 （一）波长（λ）
两个 的、在振动过程中对 位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。 在横波中，两个 的波峰（或波谷）间的距离等于波长。 在纵波中，两个 的密部（或疏部）间的距离等于波长。 振动在一个 内在介质中传播的距离等于一个波长。 （二）频率（f ）
波的频率由 决定，一列波，介质中各质点振动频率都相同，而且都等于波源的频率。 在传播过程中，只要波源的振动频率一定，则无论在什么介质中传播，波的频率都不变。 （三）波速（v ）
振动在介质中传播的速度，指单位时间内振动向外传播的距离，即x v t
∆=∆。
波速的大小由 的性质决定。一列波在不同介质中传播其波速不同。 对机械波来说，空气中的波速小于液体中的波速，小于固体中的波速。 （四）波速与波长和频率的关系
v =
注意：一列波的波长是受 和 制约的，即一列波在不同介质中传播时，波长不同。
知识点三：机械波的图象 （一）机械波的图象
波的传播也可用图象直观地表达出来。在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的 位置；用纵坐标表示某一时刻，各质点偏离 位置的位移，连接各位移矢量的末端，得出的曲线即为波的图象，
（三）简谐波（简谐振动在介质中传播形成的波）的图象是正弦（或余弦）曲线。
如图：
（四）波的图象应用（由图象可获取的信息）
（1）振动质点的振幅A、波长λ。
如：一列简谐横波某一时刻的波形图如图所示：
从图上可知振幅为cm，波长为cm。
若已知波速v＝16cm/s，由v
T
可求周期T= 。
（2）这一时刻各质点的平衡位置、位移，回复力、加速度等。
如图中b点的平衡位置在cm处，此时偏离平衡位置的位移为cm，回复力和加速度均为向最大。
（3）在波速方向已知时，可确定各质点在该时刻的振动方向（反之也可以）
同侧法、上下坡法、质点带动法
（4）经过一段时间(Δt小于T/4)后的波形图
平移法
振动图象波动图象
图象
形状
正（余）弦曲线正（余）弦曲线
研究
对象
个质点个质点
物理
意义
图线表示个作
简谐振动的质点在
时刻的位移大小和
方向
图线表示某时刻形成
波的个质点的位
移的大小和方向
横坐
标
质点振动经历的波传播方向上介质上
各质点的
位置
纵坐
标
一个质点的位移各质点的位移
相邻两个位移最大值之间的距离一个
利用
T
1
=
f
可知振动
频率
一个
若知波速可求周期、频
率：
λ
vλ
T
f
==
判断质点在某一时刻振动方向的方法看下一，沿
振动方向垂直横坐
标
找前一
确定质点下时刻振动
到哪
时间变化对图象的影响振动图象随时间的
延长而继续延伸，
原来的部分
波形图象随时间的延
长而沿着x轴向传播方
向平移，由于前面各质
点的位置都要变化，因
此原来的图象也相应
会，形成新的波
形图象
机械波的现象
知识点四：波的衍射
（一）衍射现象
波绕过障碍物到障碍物后面继续传播的现象，叫做波的衍射。
（二）发生明显衍射现象的条件
障碍物或孔的尺寸比波长，或者跟波长。
（三）惠更斯原理对波的衍射的解释
波传到小孔（或障碍物）时，小孔（或障碍物）仿佛一个新的波源，由它发出与原来同频率的波（称为子波）在孔后传播，于是，就出现了偏离直线传播的衍射现象。
（四）衍射是波的现象，一切波都能发生衍射
只不过有些现象不明显，我们不容易观察到。
说明：当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射现象十分明显，但由于衍射波的能量很弱，衍射现象不容易观察到。
知识点五：波的干涉
