第第2講機(jī)械波講機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)介質(zhì)介質(zhì)振動(dòng)方向振動(dòng)方向傳播方向傳播方向波谷波谷同一直線同一直線疏部疏部縱波縱波各個(gè)質(zhì)點(diǎn)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)某個(gè)時(shí)刻某個(gè)時(shí)刻 4. 正弦波：波的圖象是_的機(jī)械波 5. 描述機(jī)械波的物理量：(1) 波長(zhǎng)：振動(dòng)相位_的兩個(gè)_質(zhì)點(diǎn)間的距離波在一個(gè)周期里傳播的距離等于_波長(zhǎng)(2) 波速v：波的傳播速度，在同一種均勻介質(zhì)中機(jī)械波的傳播是_的，而傳播速度由_決定，與波源無(wú)關(guān)(3) 頻率f：波的頻率始終等于_的振動(dòng)頻率(4) 三者之間的關(guān)系：v_. 6. 波的衍射：波_繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象只有_或_跟波長(zhǎng)相差不多，或者_(dá)時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象正弦曲線正弦曲線總是相同總是相同相鄰相鄰一個(gè)一個(gè)勻速勻速介質(zhì)介質(zhì)波源波源f繞過(guò)障礙物繞過(guò)障礙物縫、孔的寬度縫、孔的寬度障礙物的尺寸障礙物的尺寸比波長(zhǎng)更小比波長(zhǎng)更小 7. 波的干涉：頻率_的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)_，使某些區(qū)域的振動(dòng)_，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域_的現(xiàn)象 8. 多普勒效應(yīng)：由于波源和觀察者之間有_運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到頻率_的現(xiàn)象；波源與觀察者相對(duì)靜止時(shí)，觀察者觀測(cè)到的頻率_波源振動(dòng)的頻率；波源與觀察者相互靠近，觀察者觀測(cè)到的頻率_波源振動(dòng)的頻率波源與觀察者相互遠(yuǎn)離，觀察者觀測(cè)到的頻率_波源振動(dòng)的頻率相同相同始終加強(qiáng)始終加強(qiáng)始終減弱始終減弱始終相互間隔始終相互間隔相對(duì)相對(duì)發(fā)生變化發(fā)生變化等于等于大于大于小于小于 1. 后一質(zhì)點(diǎn)落后、重復(fù)前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng) 2. 介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與振源的起振方向相同，只不過(guò)離波源近的質(zhì)點(diǎn)先起振，離波源較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)起振得要遲一些 3. 各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期、頻率和波源的振動(dòng)周期、頻率相同 4. 介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是在各自的平衡位置附近的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，是變加速運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移 5. 波是傳遞振動(dòng)形式、能量和信息的一種方式機(jī)械波傳播的特點(diǎn)機(jī)械波傳播的特點(diǎn) 典題演示1(2015新課標(biāo)卷)平衡位置位于原點(diǎn)O的波源發(fā)出簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，P、Q為x軸上的兩個(gè)點(diǎn)(均位于x軸正向)，P與O的距離為35 cm，此距離介于一倍波長(zhǎng)與二倍波長(zhǎng)之間，已知波源自t0時(shí)由平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng)，周期T1 s，振幅A5 cm.當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí)，波源恰好處于波峰位置；此后再經(jīng)過(guò)5 s，平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置，求： (1) P、Q之間的距離 【答案】 133 cm (2) 從t0開(kāi)始到平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源在振動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程 【答案】 125 cm 能夠根據(jù)波的傳播方向判斷介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，反之也要能夠由介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向來(lái)判斷波的傳播方向判斷方法采用： 1. 帶動(dòng)法由波的形成傳播原理可知，后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)先振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，且波總是由前面先振動(dòng)的點(diǎn)向后面振動(dòng)的點(diǎn)傳播的，即前帶動(dòng)后波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的判定波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的判定 典題演示2(2015福建卷)簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速為v.若某時(shí)刻在波的傳播方向上，位于平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)a、b相距為s，a、b之間只存在一個(gè)波谷，則從該時(shí)刻起，下列四幅波形中質(zhì)點(diǎn)a最早到達(dá)波谷的是()D振動(dòng)圖象與波的圖象的比較振動(dòng)圖象與波的圖象的比較振動(dòng)圖象波的圖象物理意義表示同一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移圖象信息(1) 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期(2) 質(zhì)點(diǎn)振幅(3) 某一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移(4) 各時(shí)刻速度、加速度的方向(1) 波長(zhǎng)、振幅(2) 所有質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移(3) 所有質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加速度方向(4) 傳播方向、振動(dòng)方向的互判圖象變化隨時(shí)間推移，圖象延續(xù)，但已有形狀不變隨時(shí)間推移，波形沿傳播方向平移一完整曲線占橫坐標(biāo)的距離表示一個(gè)周期表示一個(gè)波長(zhǎng) 典題演示3(2016蘇北四市三模)如圖甲所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t0.2 s時(shí)剛好傳播到x14 m處波源在坐標(biāo)原點(diǎn)，其振動(dòng)圖象如圖乙所示，則這列波的波速為_(kāi)m/s.從圖甲所示時(shí)刻起，再經(jīng)_s，x242 m處的質(zhì)點(diǎn)P第一次處于波峰202波的圖象多解問(wèn)題分析波的圖象多解問(wèn)題分析 2. 一般規(guī)律總結(jié) 由于波動(dòng)問(wèn)題多解性的出現(xiàn)，導(dǎo)致了求解波動(dòng)問(wèn)題的復(fù)雜性，最容易失誤的往往就是漏解鑒于以上原因，在解決波的問(wèn)題時(shí)，一定要考慮其所有可能性，尤其是對(duì)題設(shè)條件模糊、沒(méi)有明確說(shuō)明的物理量，一定要設(shè)法考慮其所有的可能性 (1) 說(shuō)質(zhì)點(diǎn)達(dá)到最大位移時(shí)，則有正方向和負(fù)方向最大位移兩種可能 (2) 質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開(kāi)始振動(dòng)，則有起振方向相反的兩種可能 (3) 只給出兩時(shí)刻的波形，則有多次重復(fù)出現(xiàn)的可能等 總之，波的問(wèn)題要建立多解意識(shí)，只要有了多解意識(shí)，再加上對(duì)題意的仔細(xì)分析，一定能得出全部的解 典題演示4(2016南通、泰州、揚(yáng)州、淮安二模)如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，頻率為2.5 Hz.在t0時(shí)，xP2 m的P點(diǎn)位于平衡位置，速度沿y方向；xQ6 m的Q點(diǎn)位于平衡位置下方最大位移處求： (1) 質(zhì)點(diǎn)P第一次有y方向最大加速度需經(jīng)過(guò)的時(shí)間t. 【答案】 0.1 s (2) 波的傳播速度v. 波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)的分析波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)的分析 典題演示5(2016鹽城三模)如圖所示，裝有多普勒測(cè)速儀的汽車測(cè)速監(jiān)視器安裝在公路旁，它向行駛中的車輛發(fā)射已知頻率的超聲波，并接收被車輛反射回來(lái)的反射波當(dāng)某汽車向測(cè)速監(jiān)視器靠近時(shí)，被該汽車反射回來(lái)的反射波與測(cè)速監(jiān)視器發(fā)出的超聲波相比() A. 頻率不變，波速變小 B. 波速不變，頻率變小 C. 頻率不變，波速變大 D. 波速不變，頻率變大 【解析】 波的傳播速度只與介質(zhì)有關(guān)，當(dāng)波源靠近觀察者時(shí)，觀察者接收到的頻率變大，D項(xiàng)正確D 1.頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運(yùn)動(dòng)以v表示聲源的速度，v聲表示聲波的速度(vv聲)，f表示接收器接收到的頻率若f增大，則() A. v增大，v聲增大 B. v增大，v聲不變 C. v不變，v聲增大 D. v減小，v聲不變 【解析】 由于聲波的速度由介質(zhì)決定，故v聲不變據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)聲源靠近接收器時(shí)接收到的頻率變高，v增大故B正確BBAD 4. (2016淮安5月模擬)一列簡(jiǎn)諧橫波，沿x軸正方向傳播t0時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，圖乙是圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象則該波的波速為_(kāi)m/s；圖乙表示圖甲中_(填 “A”“B”“C”或“D”質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象10B 5. (2016南京三模)空間中存在一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為2 m/s，在t0時(shí)刻的波形如圖甲所示，則x2.0 m 處質(zhì)點(diǎn)的位移時(shí)間(yt)關(guān)系表達(dá)式為_(kāi)cm.請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出該簡(jiǎn)諧橫波 t10.25 s時(shí)刻的波形圖(至少畫(huà)一個(gè)波長(zhǎng)) 6. (2016揚(yáng)州一模)一列簡(jiǎn)諧波沿x方向傳播，t0時(shí)刻的波形圖如圖所示，t0.3 s時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)恰好第一次到達(dá)波谷位置. 求： (1) 0.3 s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程 【答案】 6 cm (2) 這列波的波速v. 【答案】 10 m/s