机械波
什么是机械波机械波的传播有哪些特点

什么是机械波机械波的传播有哪些特点机械波是一种能量传递和信息传递的物理现象,在自然界和工程领域中都有广泛应用。
本文将介绍什么是机械波以及机械波的传播特点。
一、什么是机械波机械波是一种通过介质传播的波动现象。
在机械波的传播过程中,物质的振动会引起邻近物质的振动,从而将能量传递出去。
机械波分为横波和纵波两种类型。
横波是指波动方向与能量传播方向垂直的波动形式,如水波和光波等。
纵波是指波动方向与能量传播方向平行的波动形式,如声波等。
二、机械波的传播特点1. 机械波的传播需要介质支持机械波的传播需要通过介质,介质可以是固体、液体或气体等物质。
波动时,物质的振动会引起邻近物质的振动,从而使波能传递。
2. 机械波传播速度与介质性质有关机械波的传播速度受到介质的特性影响。
在同一介质中,波速与介质的密度和弹性有关。
一般来说,介质的密度越大、弹性越高,波速就越快。
例如,在固体中机械波传播速度较快,而在气体中传播速度较慢。
3. 机械波传播方向垂直于波前机械波的传播方向垂直于波前面。
波前指的是波在传播过程中的一个截面,波前上的所有点在同一时刻具有相同的相位。
波动时,波前向前传播,而波动的方向则与波前垂直。
4. 机械波的传播具有波长和频率机械波的传播具有波长和频率。
波长表示波动中连续两个相位相同的点之间的距离,用λ表示。
频率表示单位时间内通过某点的波动的周期数,用f表示。
波长和频率之间有以下关系:波速=波长×频率。
5. 机械波的传播可以叠加和干涉当两个或多个机械波在同一介质中传播时,它们可以叠加或干涉。
当波峰与波峰相遇时,会发生叠加现象,使振幅增大;当波峰与波谷相遇时,会发生干涉现象,使振幅减小。
6. 机械波的传播具有衍射和折射现象当机械波传播遇到障碍物或通过不同介质的边界时,会发生衍射和折射现象。
衍射是指波通过尺度与其波长相当的障碍物时,波会发生弯曲和扩散的现象。
折射是指波从一个介质传播到另一个介质时,由于介质折射率的不同,波会发生方向的改变。
机械波 知识点总结

机械波知识点总结1. 机械波的基本特性1.1 波的传播方向与波动方向的关系根据波的传播方向与波动方向的关系,机械波可以分为横波和纵波。
在横波中,波的传播方向和波动方向垂直;在纵波中,波的传播方向和波动方向平行。
1.2 波的传播速度波动传播的速度与介质的性质有关,一般来说,传播速度和波通过的介质的性质有关。
1.3 波长、频率和波速的关系波长(λ)是一个波的一个完整周期的长度,频率(f)是一个波在单位时间内的周期数,波速(v)是波通过介质的速度。
它们之间的关系可以用公式v = λf表示。
2. 机械波的传播2.1 波的传播方式机械波的传播方式有两种:一是在弹性固体中传播,如声波在固体中传播;二是在流体中传播,如水波在水中传播。
2.2 波的衍射和干涉波动在碰到障碍物时会出现衍射,衍射是波动穿过小孔、或绕过遮挡物前后的弯曲现象,它是波动的一个重要特性。
波在相遇时会出现干涉现象,干涉是波动相遇时发生叠加的现象,波的能量会产生增强或减弱。
2.3 波的反射波动在与边界相遇时,会部分或全部返回传播方向,这种现象叫做波的反射。
3. 机械波的特殊情况3.1 声波声波是一种由物质的振动产生的机械波,通过介质(如空气、水或固体)传播。
声波是一种横波,其波动是垂直于声波的传播方向。
声波的频率范围是人类能听到的听觉范围,大约在20Hz到20kHz之间。
3.2 地震波地震波是地震产生的机械波,通过地球内部介质传播。
地震波一般包括纵波和横波两种,其中纵波传播速度比横波快,所以地震波在传播时会发生折射、反射等现象。
3.3 水波水波是在水中传播的机械波,一般来自于液体表面的振动。
水波也包括横波和纵波两种,其传播速度和频率与水波的振动方式和液体的性质有关。
4. 机械波的应用4.1 医学领域超声波是一种高频声波,可以在生物体内产生物理效应。
超声波在医学领域有多种应用,如超声波成像、超声波治疗等。
4.2 通讯领域无线电波是一种电磁波,可以在空气中传播。
机械波及其图像

基础知识梳理
(2)意义:在波的传播方向上,介质 中质点在某一时刻相对各自平衡位置的位 移.
(3)形状:正弦(或余弦)图线.
基础知识梳理
2.简谐波图象的应用 (1)从图象上直接读出波长和振 幅. (2)可确定任一质点在该时刻的位 移. (3)可确定任一质点在该时刻的加 速度的方向.
基础知识梳理
(4)若已知波的传播方向,可确定 各质点在该时刻质点的振动方向;若 已知某质点的振动方向,可确定该波 的传播方向.
课堂互动讲练
3.对频率的理解 (1)在波的传播方向上,介质各质 点都做受迫振动,其振动是由振源的 振动引起的,故各质点的振动频率都 等于振源的振动频率. (2)当波从一种介质进入另一种介 质时,波的频率不变.
课堂互动讲练
即时应用
1.(2008年高考宁夏卷)下列关于简谐 运动和简谐机械波的说法正确的是( )
课堂互动讲练
三、质点振动方向与波传播方向的互判
图象
方法
(1)微平移法:沿波的传播方向 将波的图象进行一微小平移, 然后由两条波形曲线来判断. 例如:波沿x轴正向传播,t时 刻波形曲线如图中实线所 示.将其沿v的方向移动一微 小距离Δx,获得如图中虚线所 示的图线. 可以判定: t时刻质点A振动方向向下,质 点B振动方向向上,质点C振 动方向向下.
周期
T1= t n+
1=4n4+t 4
1
高频考点例析
波速 v1=Tλ1=4×(44nt +1)=5(4n+1) m/s(n=0,1,2…)
课堂互动讲练
A.0.12 s
B.0.28 s
C.0.168 s
D.0.84 s
解析:选AB.如图所示,a点向上
运动,b点达到波峰且在a点的右方,
机械波的知识点和问题

机械波的知识点和问题在我们的日常生活中,机械波其实无处不在,只是我们常常忽略了它们的存在。
今天,就让我来和您唠唠机械波的那些事儿。
先来说说啥是机械波。
您就想象一下,有一根绳子,您拿住一端抖一抖,那绳子上出现的波浪形状,就是机械波。
或者,往平静的池塘里扔一块石头,水面上一圈圈扩散的涟漪,这也是机械波。
简单来说,机械波就是机械振动在介质中的传播。
机械波有好几个重要的特点。
比如说,它得有个振源,就是那个引起振动的源头。
就像刚才说的抖绳子,您的手就是振源;扔石头,石头落水那一下就是振源。
而且,机械波还得有介质,没有介质它可传播不了。
这介质可以是固体、液体、气体,像绳子就是固体介质,水就是液体介质。
机械波传播的是振动的形式和能量,而不是介质本身。
您看那水面的涟漪,水只是在原地上下振动,可波却一圈圈往外跑,水并没有跟着波流走,对吧?再说说机械波的分类。
有横波和纵波两种。
横波呢,就是振动方向和波的传播方向垂直的波。
您可以想象一下一根弹簧,把它横着拉一下,那些疏密相间的部分就是横波。
纵波呢,振动方向和波的传播方向是在同一条直线上的。
就像那种很长的软塑料管子,您在一头推一下、拉一下,管子里出现的一疏一密的情况,就是纵波。
说到这,我想起之前上物理课的时候,老师为了让我们更清楚地理解横波和纵波,专门做了个实验。
他拿了一根长长的绳子,在讲台上抖得那叫一个起劲。
我们在下面看得眼睛都直了,就看着那绳子上的波浪一会儿高一会儿低,老师还一边抖一边给我们讲解横波的特点。
然后,他又拿出一个那种可以拉长缩短的玩具弹簧,在桌子上快速地推拉,弹簧上的疏密变化一下子就把纵波的样子展现在我们眼前。
那场景,到现在我都记得清清楚楚。
还有波长、频率和波速这几个概念也特别重要。
波长就是相邻两个波峰或者波谷之间的距离。
频率呢,就是单位时间内振动的次数,它由振源决定,振源振动得快,频率就高;振源振动得慢,频率就低。
波速则是波在介质中传播的速度,它和介质的性质有关。
大学物理机械波

x u
u
dWp
1 2
A2 2
sin
2
(t
ux )dV
dWk
2024/1/12
机械波
3) 介质元的总能量:
机械波
dW dWk dWp A22 sin 2 (t ux)dV
结论
(1) 介质元dV 的总能量:
A2 2
sin
2
t
x u
dV
——周期性变化
(2) 介质元的动能、势能变化是同周期的,且相等.
y(x)
A
cos
t0
x u
A cos
x u
(t0
)
表示各质元的位移分布函数.
对应函数曲线——波形图.
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(3) 波形图的分析: a. 可表示振幅A,波长λ;
u
y
A
λ
O
x1
机械波
x2
x
b. 波形图中 x1 和 x2 两质点的相位差:
y1
A cos t
(
x1 u
)
1
x1 u
y2
BA
机械波
x
(3) 若 u 沿 x 轴负向,以上两种情况又如何?
解: (1) 在 x 轴上任取一点P ,该点
振动方程为:
yp
Acos[4π
(t
x u
1)] 8
x1
BA
u
x
P
波函数为:
y(x,t) Acos[4π (t x 1)] u8
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机械波
(2)
B
点振动方程为:yB (t)
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机械波
6.1.4 波速 波长 周期(频率) 波长(): 同一波线上相邻两个相位差为 2 的质点之间的
机械波的几个概念

机械波的几个概念机械波是一种波动现象,是通过介质作用传递的能量和动量的扩展形式。
在物理学中,波动现象具有广泛应用,而机械波作为波动现象的一种形式,也有其独特的概念和特性。
本文将介绍机械波的几个基本概念,包括波长、频率、波速和振幅。
波长(Wavelength)波长是指波的传播过程中,连续两个相邻的波峰或波谷之间的距离。
通常用符号λ表示,单位一般为米(m)。
波长是描述波动性质的一个重要参数,也是刻画波动性质的一个基本尺度。
波长与波速之间存在一个关系,即波速等于波长乘以频率(v = λ × f)。
这个关系表明,波长较长的波速较慢,而波长较短的波速较快。
频率(Frequency)频率是指波动发生的次数,即波动每秒钟中所发生的周期次数。
通常用符号f表示,单位一般为赫兹(Hz),即每秒波动次数。
频率与波长之间存在一个反比关系,即频率等于波速除以波长(f = v / λ)。
这个关系表明,波长较长的频率较低,而波长较短的频率较高。
波速(Wave Speed)波速是指波动传递的速度,即波动在介质中传播的速度。
通常用符号v表示,单位一般为米每秒(m/s)。
波速与波长和频率之间存在一个关系,即波速等于波长乘以频率(v = λ × f)。
这个关系表明,波长较长或频率较低,波速较慢;波长较短或频率较高,波速较快。
振幅(Amplitude)振幅是指波动中最大的位移或幅度,即波动从平衡位置到最大偏离位置的距离。
通常用符号A表示,单位一般为米(m)。
振幅反映了波动的强度或能量大小,振幅较大的波动,其传递的能量和动量也较大;振幅较小的波动,其传递的能量和动量也较小。
总结机械波是一种通过介质传递能量和动量的波动现象。
在研究机械波时,通过几个基本概念可以对波动进行描述和分析。
波长是连续两个波峰或波谷之间的距离,反映了波动在空间中的扩展情况;频率是波动每秒钟中的周期数,反映了波动发生的频率;波速是波动传递的速度,反映了波动在介质中的传播速度;振幅是波动中最大位移或幅度,反映了波动的强度或能量大小。
大一物理知识点机械波
大一物理知识点机械波机械波是指通过物质介质传播的波动。
它是由质点在物质介质中传递的能量引起的,具有能量、动量和信息传递的功能。
在大一物理学习中,我们需要掌握一些关键的机械波知识点。
本文将介绍机械波的性质、类型、传播特性和相关公式等内容。
一、机械波的性质1. 振动与波动:机械波是由物质的振动引起的,振动是指物体围绕平衡位置做往复运动。
当振动的能量传递到介质中时,就形成了机械波。
2. 传播介质:机械波需要物质介质来传播,例如空气、水、弹簧等。
机械波无法在真空中传播,因为真空中没有物质介质。
3. 传播方向:机械波沿着与振动方向垂直的方向传播,称为纵波;沿着振动方向传播,称为横波。
4. 能量传递:机械波在传播过程中能量会从波源处传递到周围介质中,周围介质上的质点会进行振动,从而传递能量。
二、机械波的类型1. 纵波:纵波是指粒子在传播方向上振动,振动方向与波的传播方向相同。
例如声波就是一种纵波,声波的传播是由气体、液体和固体中质点的纵向振动引起的。
2. 横波:横波是指粒子在传播方向上不振动,振动方向与波的传播方向垂直。
例如水波就是一种横波,水波的传播是由液体表面上质点的横向振动引起的。
三、机械波的传播特性1. 波长(λ):波长是指波的传播过程中,两个相邻的振动状态之间的空间距离。
波长与波速和频率有关,可以使用公式λ = v / f 来计算,其中v是波速,f是频率。
2. 频率(f):频率是指单位时间内波的振动次数,单位是赫兹(Hz)。
频率与振动周期的倒数成正比,可以使用公式f = 1 / T 来计算,其中T是振动周期。
3. 波速(v):波速是指波的传播速度,单位是米每秒(m/s)。
波速与波长和频率有关,可以使用公式v = λ × f 来计算。
四、机械波相关公式1. 振动周期(T):振动周期是指物体完成一次完整振动所需要的时间,单位是秒(s)。
2. 振动频率(f):振动频率是指单位时间内振动的次数,单位是赫兹(Hz)。
机械波的分类及运动特点
机械波的分类及运动特点机械波是指机械振动在介质中传播形成的一种波动现象。
根据介质的性质和波的传播特点,机械波可分为多种类型,如纵波、横波、表面波等。
本文将对这些类型进行详细介绍,并分析它们的运动特点。
1. 纵波纵波,也称为压缩波或稀疏波,是指波动方向与波传播方向在同一平面的波。
在纵波中,介质的粒子沿着波的传播方向做振动。
1.1 运动特点(1)波动方向与波传播方向相同;(2)介质的粒子在波的传播过程中仅在垂直于波传播方向的方向上做振动;(3)纵波可以通过压缩和稀疏来传播,压缩时粒子密度增加,稀疏时粒子密度减少;(4)纵波可以通过介质的弹性来传播,如声波就是一种纵波。
2. 横波横波,也称为剪切波,是指波动方向与波传播方向垂直的波。
在横波中,介质的粒子沿着垂直于波的传播方向做振动。
2.1 运动特点(1)波动方向与波传播方向垂直;(2)介质的粒子在波的传播过程中在垂直于波传播方向的两个方向上做振动;(3)横波在传播过程中不会出现压缩和稀疏现象;(4)横波可以通过介质的剪切变形来传播,如地震波中的P波和S波。
3. 表面波表面波是指沿着介质表面传播的波,它同时具有纵波和横波的特点。
表面波可分为两种类型: Love波(Love波是一种纵波)和Rayleigh波(Rayleigh波是一种横波)。
3.1 运动特点(1)沿着介质表面传播;(2)Love波波动方向与波传播方向相同,Rayleigh波波动方向与波传播方向垂直;(3)介质的粒子在波的传播过程中在垂直于波传播方向的方向上做振动,同时在水平方向上也有振动;(4)表面波的传播速度介于纵波和横波之间。
4. 机械波的传播条件机械波的传播需要介质的支持,常见的介质有固体、液体和气体。
在不同的介质中,机械波的传播特点和速度会有所不同。
(1)在固体中,机械波传播速度最快,其次是在液体中,最慢的是在气体中;(2)纵波在固体和液体中都能传播,横波只能在固体中传播;(3)机械波的传播受到介质的密度、弹性模量和泊松比等因素的影响。
机械波知识点
机械波知识点机械波是一种沿媒介传播的能量或者信息的波动形式。
它在我们的日常生活中无处不在,比如声音、光、地震等都是机械波的表现形式。
本文将围绕机械波的特点、分类以及在不同领域的应用展开论述。
一、机械波的特点机械波传播需要介质的存在,因此它无法在真空中传播。
比如声音波需要空气、水波需要水等。
机械波的传播是以颗粒的振动形式向前传播的,而不是实际物质的传输。
当介质中的颗粒受到扰动时,扰动会向周围的颗粒传递,导致波的传播。
二、机械波的分类根据颗粒振动的方向和波的传播方向的关系,机械波可以分为横波和纵波。
横波是指颗粒振动的方向与波传播的方向垂直的波动形式。
我们可以通过绳上的波动来形象地理解横波。
当我们在一根绳子上端以横向快速抖动时,波动会从上向下传播,而绳上的各个部位的波动是垂直于波传播方向的。
横波在光的传播中也有着重要的应用。
纵波是指颗粒振动的方向与波传播的方向平行的波动形式。
我们可以通过弹簧的波动来理解纵波。
当我们在一根弹簧的一端快速压缩和释放时,波动会从一端向另一端传播,而弹簧上的各个部位的波动是与波传播方向平行的。
地震波便是一种纵波。
三、机械波的应用1. 声音波在通信领域的应用声音波是一种通过空气或其他介质传播的机械波。
它在通信领域中起着关键的作用。
电话通话、无线电和广播等都是基于声音波的传播原理。
人们通过声音波在媒介中传递信息,以实现远距离的语音交流。
2. 光波在光学仪器中的应用光波是一种特殊的机械波,它在光学仪器中被广泛应用。
例如显微镜、望远镜和摄影机等都利用光波来实现图像的形成和观察。
光波的特性和传播规律使得我们能够看到远离我们的物体,也让我们能够在微观尺度下观察到微小的细节。
3. 地震波在地质勘探中的应用地震波是一种纵波,它在地质勘探中扮演着重要的角色。
地震波在地壳内的传播速度和路径可以提供有关地下结构和构造的信息。
地震勘探可以帮助我们寻找石油、天然气等地下资源,并且对地质灾害的预测也起到了重要的作用。
什么是机械波
什么是机械波机械波是一种自端到端的物理波动形式,属于纯物理性质,由物理事件(如施加力、高温、撞击和振动)形成,具有不稳定性和穿越性。
它在不同的物理环境中产生共振效应,对工程造成不可估量潜在的危害,因而受到广泛的兴趣。
本文将介绍机械波的定义、特性、成因和检测,以及它在工程中的影响。
一、定义机械波是一种从振动源处形成的端到端物理波,穿过一定距离不受环境限制,衰减较少或不受衰减。
它与电磁波(如电磁波和自由空间波)相比具有特殊的特性:穿透性、频率选择性、不稳定性、模态依赖性等。
二、特性(一)穿越性:机械波能够穿越一定距离而不受环境的影响,拥有高能传输量,衰减也较少。
(二)频率选择性:机械波受到环境的特殊特性影响,频率受到限制,在一定范围内,它的幅值有一定的选择性。
(三)不稳定性:机械波的不稳定性表现为它可以扩散到越来越大的范围,并且可能形成周期性,使它具有一定难度,需要进行完善的检测。
(四)模态依赖性:机械波的模态特性,在某些特定模态下能产生更强的传输能力,衰减较小,进而形成一定的模态触发效果。
三、成因机械波具有穿越性,受到环境影响而产生:(一)由外界施加的力或温度变化而产生,如汽车行驶时发动机持续的振动和热量扩散;(二)也有可能是由物体碰撞而发出的机械波,如建筑物外壳碰撞时发出的机械波;(三)此外,地震、洪水、压力变化等自然现象也会产生机械波。
四、检测为了准确检测和预防机械波带来的危险,需要采取一定的技术和方法。
这些方法中,主要有:(一)频谱分析:使用频谱分析仪检测机械波的能量分布,可以快速辨别类似机械波的谐振特性;(二)振动检测:使用专业的振动检测仪,精确的测量机械波的振动幅值、频率和相位;(三)波动检测:使用能够检测高速变化信号的设备,记录机械波信号的时间波形,以此确定机械波振动特性。
五、对工程影响机械波在工程上具有有害影响,机械波受到环境影响而产生,模态特性会增强固定模态的振动,可能会对结构造成破坏。
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机械波1 波的产生、传播、分类、描述的物理量一、规律技巧1、机械振动在介质中的传播就形成机械波。
2、机械波的产生条件:振源和介质。
振源——产生机械振动的物质,如在绳波中绳子端点在手的作用下不停抖动就是振源。
介质——传播振动的介质,如绳子、水。
3、对机械波概念的理解(1)机械波是构成介质的无数质点的一种共同运动形式;(2)当介质发生振动时,各个质点在各自的平衡位置附近往复运动,质点本身并不随波迁移,机械波向外传播的只是机械振动的形式。
(3)波是传播振动形式和能量的一种方式。
(4)沿波传播方向,介质中各质点依次开始振动,距波源愈近,愈先开始振动.4、波的分类:按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类:横波和纵波。
(1)横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直。
如绳波。
(2)纵波:质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
如声波。
5.描述机械波的物理量(1)波长λ:沿着波的传播方向,两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。
单位:米(m)符号:λ①在横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离;在纵波中波长等于相邻两个密部或疏部的中央之间的距离。
②质点振动一个周期,振动形式在介质中传播的距离恰好等于一个波长,即在一个周期里振动在介质中传播的距离等于一个波长。
③对波长的几点理解:a (1)“位移总相等” 的含义是“每时每刻都相等”。
这里要求的是每时每刻都相等。
如图所示,如E、F两点在图示的时刻位移是相等的,但过一段时间后,位移就不一定相等,所以E、F两点的距离就不等于一个波长。
b (2)位移总相等的两个质点,其速度也总是相等的。
c (3) 相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的;相距λ/2奇数倍的质点振动步调总相反的。
(2)波速v:波的传播快慢,其大小由介质的性质决定的,在不同的介质中速度并不相同。
单位:米/秒(m/s)符号:v 表达式:v=λ/T(3)频率f:质点振动的周期又叫做波的周期(T);质点振动的频率又叫做波的频率。
波的振动周期和频率只与振源有关,与介质无关。
6、机械波与机械振动的区别与联系:联系:机械波是由机械振动引起的,依靠介质本身的力学性质来实现的.区别:机械振动研究的是单个质点的运动,而机械波研究的是由大量质点的运动而引起的整个介质的运动.2 波的图象、波的特性(衍射、干涉、多普勒效应)、超、次声波一、规律技巧1、波的图象:用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移,并规定在横波中位移方向向上时为正值,位移方向向下时为负值.把各个质点在某一时刻所在位置连成曲线,就得到该时刻的波的图象.(1).波的图象:在波的传播方向上,介质中各振动的质点在某一时刻的波形.波的图象也称波形图或波形曲线.(2).简谐波:简谐运动在介质中传播形成简谐波、简谐波的图象是正弦曲线、简谐波是一种最基本、最简单的波(3)波的图象的意义a.波的图象表示某一时刻各个质点相对于平衡位置的位移b.介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系c.波的图象(随时间)的变化情况.2、图象的作图法:(1)描点作图法:某一简谐横波在t=0时刻的波形图如图的实线所示.若波向右传播,画出T/4后和T/4前两个时刻的波的图象.[解析]根据t=0时刻波的图象及传播方向,可知此时刻A、B、C、D、E、F各质点在该时刻的振动方向,由各个质点的振动方向可确定出经T/4后时刻各个质点所在的位置,将这些点所在位置用平滑曲线连接起来,便可得到经T/4后时刻的波的图象.如图中的虚线(a)所示.同样道理,各个质点的振动方向可确定出T/4前时刻各个质点所在位置,于是便可得到T /4前时刻的波的图象.如图中虚线(b)所示.若波向左传播,同样道理可以画出从t=0时刻开始的T/4后和T/4前两个时刻的波图象.(2)图象平移作图法:由图我们可以知道,在质点振动的一个周期内,波向前传播一个完整的波形的距离,即传播的距离x=12m,因此在T/4内,波向前传播了3m.根据波的传播过程和传播的实质,若波向右传播,把波的原有图形向右移动3m的距离,就得到了T/4后时刻的波形图.即:根据波动在同种介质中匀速的特点,经时间t 将波形图象沿波的传播方向整体平移_________________(超过一个波长采用去整留零的方法)的距离。
若波向左传播,同样道理可画出从t=0时刻开始的T/4后和T/4前两个时刻的波的图象.在两种方法中以平移作图法较为简便.波的图象每经过一个周期的时间又回复到原来的波形.(1)概念:波绕过障碍物继续向前传播的现象叫波的衍射现象。
(2)发生明显衍射的条件:障碍物或孔的尺寸比波长小或者差不多(3)一切波都能发生衍射现象,这是波的特有属性!7、波的干涉:(1)波的叠加原理:位移是两列波分别产生的位移的矢量和当两个波源产生的两列波在同一介质中传播时,介质中的每个质点都要同时参与两个分运动,在任一时刻,第一列波使某个质点a 振动所产生的位移是1x ,第二列波同时使质点a 振动所产生的位移是2x ,则质点a 的位移就是这两列被分别产生的位移的矢量和.X=X 1+X 2(2)波独立传播原理:几列波在同一介质中传播,在介质中某一点(或某一区域)相遇时,每一列波都能够保持各自的状态继续沿着原来的方向向前传播,彼此之间互不影响,好像没遇到另一列波一样。
(3)波的干涉1) 频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉.2)干涉图样:由波的干涉所形成的图样叫做干涉图样.3) 如果在某一时刻,在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇,经过半个周期,就变成波谷和波谷相遇.波峰和波峰相遇时,质点的位移最大,等于两列波的振幅之和;波谷和波谷相遇时,质点的位移也是最大,也等于两列波的振幅之和.因此在这一点,两列波引起的振动始终是加强的,质点的振动最激烈,振动的振幅等于两列波的振幅之和.如果在某一时刻,在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇,经过半个周期,就变成波谷和波峰相遇,在这一点,两列波引起的振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,如果两列波的振幅相同,质点振动的振幅就等于零,水面保持平静.把相应的振动最激烈的质点连起来,为振动加强区;相应的振动最不激烈或静止的质点连起来,为振动减弱区.振动加强区和振动减弱区是相互隔开的.4)注意点: (1)振动加强的区域振动始终加强,振动减弱的区域振动始终减弱.(2)振动加强(减弱)的区域是指质点的振幅大(小),而不是指振动的位移大(小),因为位移是在时刻变化的.5)产生干涉的条件:(1)两列波相遇叠加不一定能得到稳定的干涉图样.而要产生稳定的干涉现象形成稳定的干涉图样,则需要满足一定的条件.(2)产生干涉的条件:两列波的频率必须相同.一切波(只要满足条件)都能发生干涉现象,干涉也是波特有的现象.8、多普勒效应:(1)多普勒效应当波源和观察者之间有相对运动时,观察者会感到频率发生变化的现象,叫多普勒效应。
多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象.。
(2)多普勒效应的内容:当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互接近,观察者接收到的频率增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小。
注意:在多普勒效应中,波源的频率是不变的,只是由于波源和观察者之间有相对运动,观察者感到频率发生了变化。
(4)多普勒效应的应用:①有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢.②有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去.③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.④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. 例1:关于多普勒效应的说法中,正确的是( )A.只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应B.当声源静止.观察者运动时,也可以观察到多普勒效应C.只要声源在运动,观察者总是感到声音的频率变高D.当声源相对观察者运动时,观察者听到的声音的音调可能变高,也可能变低例2:当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声音调变高了,这是因为( ) A.声源振动的频率变高了B.声波传播的速度变大了C.耳膜振动的频率变大了D.耳膜振动的频率变小了关于次声波和超声波,下列说法中正确的是( )A.次声波和超声波都不能引起人类听觉器官的感觉B.次声波和超声波都容易发生明显的衍射现象C.次声波在传播过程中基本上是沿直线传播的D.超声波在传播过程中基本上是沿直线传播的答案:AD4.A5.B下列仪器中利用“超声波可以定向发射”特性制成的有( )A.声呐B.超声波探伤仪C.超声波加湿器D.超声波洁牙机答案:C6.B下列仪器中利用“超声波穿透能力很强”特性制成的有( )A.超声波测位仪B.超声波探伤仪C.超声波雾化治疗仪D.超声波加湿器答案:B7.B下列关于多普勒效应的说法中,正确的是( )A.只有声波才能发生多普勒效应B.只有机械波才能发生多普勒效应C .电磁波和光波也能发生多普勒效应D .一切波都能发生多普勒效应答案:CD8.当人听到声音的频率越来越低时,可能的原因是()A .声源和人都是静止的,声源振动的频率越来越低B .人静止.声源远离人做匀速直线运动,声源振动的频率不变C .人静止,声源远离人做匀加速直线运动,声源振动的频率不变D .人静止,声源远离人做匀减速直线运动,声源振动的频率不变答案:AC二、填空题(每空8分,共16分)9.人耳能听到的声波频率范围约为______Hz ,对应在空气中的波长范围约为______m 答案:20~20000;17~0.017三、计算题(每小题14分,共28分)10.从甲地向乙地发出频率f =100Hz 的声波,当波速为330m /s 时,刚好在甲、乙两地间形成一列有若干个完整波形的波,当波速为340m /s 时,设完整波形的波数减少了2个,试求出甲、乙两地的距离.答案:f v 11=λ f v 22=λ4m.224S 2m S S 21=∴=-λλ11.正在报警的警钟,每隔0.5s 钟响一声,一声接一声地响着.有一个人在以60km /h 的速度正向警钟所在地接近的火车中,则这个人在5min 内能听到几响?答案:v =16.7m /s ,响629vt600n =+=λ。