高二物理-機械波.doc

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1、機械波一、機械波1．機械波的形成和傳播(1)產(chǎn)生條件：①有波源。②有傳播振動的介質(zhì)，如空氣、水、繩子等。(2)傳播特點：①傳播振動形式、能量和信息。②質(zhì)點不遷移。③介質(zhì)中各質(zhì)點振動頻率、振幅、起振方向等都與波源相同。2．機械波的分類(1)橫波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)。(2)縱波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上的波，有疏部和密部。3．波長、波速、頻率及其關(guān)系(1)波長：在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離，用λ表示。(2)波速：波在介質(zhì)中的傳播速度，由介質(zhì)本身的性質(zhì)決

2、定。(3)頻率：由波源決定，等于波源的振動頻率。(4)波長、波速和頻率的關(guān)系：v＝fλ＝。核心突破1．波速與振速的區(qū)別(1)波速是波在介質(zhì)中傳播的速度，它表示波形(或能量)向外平移的速度；波源振動幾個周期，波形就向外平移幾個波長，在同一種均勻介質(zhì)中波的傳播是勻速的，波速只與介質(zhì)有關(guān)，與波源的振動頻率無關(guān)。(2)振速是指介質(zhì)中質(zhì)點振動的速度，在機械波傳播的過程中，介質(zhì)中各質(zhì)點都在各自的平衡位置附近做周期性的振動——簡諧運動，質(zhì)點振動的速度時刻在變，質(zhì)點并沒有沿波的傳播方向遷移。2．振動與波動的區(qū)別和聯(lián)系　　名稱項目　　振動波動區(qū)別研究對

3、象不同[來源:學(xué).科.網(wǎng)Z.X.X.K]振動是單個質(zhì)點以平衡位置為中心所做的往復(fù)運動波動是介質(zhì)中大量質(zhì)點依次發(fā)生振動而形成的“集體運動”[來源:學(xué).科.網(wǎng)Z.X.X.K]產(chǎn)生原因不同振動是由于質(zhì)點所受回復(fù)力作用的結(jié)果波動是由于介質(zhì)中相鄰質(zhì)點的帶動作用而形成的能量變化情況不同　振動過程動能和勢能不斷地相互轉(zhuǎn)化，總機械能守恒振源將機械能傳遞給它的相鄰質(zhì)點，這個質(zhì)點再將能量傳遞給下一質(zhì)點，每個質(zhì)點在不斷地吸收和放出能量，從而把波源的能量傳播出去，是一個能量的傳播過程聯(lián)系(1)振動是波動的成因，波動是振動在介質(zhì)中的傳播(2)波動的周期等于質(zhì)點

4、振動的周期(3)有振動不一定有波動，因為波的形成還需要有傳播振動的介質(zhì)，但有波動一定有振動(4)波源停振后，介質(zhì)中的波動并不立即停止，而是繼續(xù)向遠處傳播，直到振動能量完全損失盡例1．關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列說法中正確的是(　　)A．振動是波的成因，波是振動的傳播B．振動是單個質(zhì)點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象C．波的傳播速度就是質(zhì)點振動的速度D．波源停止振動時，波立即停止傳播二、波的圖象1．圖象在平面直角坐標系中，用橫坐標表示介質(zhì)中各質(zhì)點的平衡位置；用縱坐標表示某一時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的位移，連接各位移矢量的末端

5、，得出的曲線即為波的圖象，簡諧波的圖象是正弦(或余弦)曲線。2．物理意義某一時刻介質(zhì)中各個質(zhì)點相對平衡位置的位移。核心突破：1．振動圖象與波動圖象的比較　兩種圖象比較內(nèi)容　　振動圖象波動圖象研究對象某一振動質(zhì)點沿波傳播方向所有質(zhì)點圖象意義某一質(zhì)點位移隨時間變化規(guī)律某時刻所有質(zhì)點相對平衡位置的位移圖象特點圖象信息(1)周期、振幅(2)各時刻質(zhì)點的位移(3)速度、加速度的方向(1)波長、振幅(2)任意一質(zhì)點該時刻的位移(3)任意一質(zhì)點在該時刻加速度的方向圖象變化隨時間推移圖象延續(xù)，但已有形狀不變隨時間推移，圖象沿傳播方向平移一個完整曲線對

6、應(yīng)橫坐標一個周期一個波長2.質(zhì)點振動方向與波傳播方向的互判圖象方法(1)微平移法：沿波的傳播方向?qū)⒉ǖ膱D象進行一微小平移，然后由兩條波形曲線來判斷。例如：波沿x軸正向傳播，t時刻波形曲線如圖中實線所示。將其沿v的方向移動一微小距離Δx，獲得如圖中虛線所示的圖線可以判定：t時刻質(zhì)點A振動方向向下，質(zhì)點B振動方向向上，質(zhì)點C振動方向向下(2)“上、下坡”法：沿著波的傳播方向看，上坡的點向下振動，下坡的點向上振動。即“上坡下、下坡上”例如：圖中，A點向上振動，B點向下振動，C點向上振動(3)同側(cè)法：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在波的圖象的同

7、一側(cè)。如圖所示3.由t時刻波形圖畫t＋Δt時刻波形圖的方法(1)平移法：先算出經(jīng)Δt時間波傳播的距離Δx＝vΔt，再把波形沿波的傳播方向平移Δx，當Δx>λ，即Δx＝nλ＋x時，可采取去整(nλ)留零(x)的方法，只需平移x即可。(2)特殊點法：在波形上找特殊點，如過平衡位置的點，與它相鄰的波峰和波谷，判斷出這些點經(jīng)過Δt后的位置，畫出相應(yīng)的正弦曲線或余弦曲線即可。這種方法只適用于Δt＝k的情況。例2.如圖12－2－1所示為一列橫波在某時刻的波形，已知f質(zhì)點在此時的運動方向向下，那么下列說法中正確的是(　　)圖12－2－1A．波向左傳

8、播B．質(zhì)點c比b先回到平衡位置C．質(zhì)點c和f的振幅相同D．質(zhì)點c在此時刻的加速度為零三、機械波的形成與傳播[命題分析]　本考點為高考熱點，主要考查波動與振動的關(guān)系和公式v＝λf的應(yīng)用，以選擇題呈現(xiàn)。[例1]　(2012·