机械波的复习.ppt

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1、机械波复习肖旭东2004.12§1。波的形成和传播一。机械波1．定义：机械振动在媒质中传播形成机械波。2．产生条件：（1）振源（机械振动），（2）媒质。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：横波和纵波。横波:质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波，叫做横波。横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下的最低处叫做波谷。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。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。发声体振动时产生的声波是纵波4．波的传播特点：（1）所有介质质点均

2、在平衡位置附近往复振动.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，λ=vT，v=λf，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：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）。水平轴：表示所有介质

3、质点平衡位置。竖直轴：表示相对于平衡位置的位移。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：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，传播方向，确定质点振动方向。一找波源，二找临近波源方向质点位置。Ii.已知波形图,质点振动方向确定传播方向.左看看，右瞧瞧，看那一边质点位置与运动方向相同，即波源方向，从而确定波传播方向。例：已知质点c的振动方向确定传播方向.iii。已知波传播方向，质点振动方向，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

4、，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。介绍如何处理“振动形式传播法”“平衡位置附近振动法”⑴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

5、=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。①由图中读出波的振幅和波长。②设周期大于(t2-t1)，如果波向右传播速度多大？③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。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。叫波的叠加原理。例：如下图所示两列波相遇，能，够发生的是：波的干涉产生条件：相干波源：两列波源频率相

6、同，相差恒定（同相或反相），在同一个平面内振动。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。（水波形成的干涉图样）产生加强和减弱的条件：δ=r1-r2，同相时，δ=kλ，加强，δ=(2k+1)λ/2，减弱。（K=0.1.2.3...）反相时：δ=kλ减弱，δ=(2k+1)λ/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

7、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1、波绕过障碍物的现象，叫波的衍射。2、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。）声波定义：振动在空气中传播形成声波。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，λ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

8、0.1s才能听到回声，17m。多普勒效应(1)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。(2)产生多普勒效应的原因：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