机械波期末复习课件.ppt

1、机械波机械波一、机械波的产生一、机械波的产生 a.产生条件：振源和介质产生条件：振源和介质b.各质点的起振方向相同各质点的起振方向相同例：例：如图所示，为波沿着一条右端固定的绳子传如图所示，为波沿着一条右端固定的绳子传播到播到B点的波形示意图，由图可判断出点的波形示意图，由图可判断出A开始振动开始振动的方向是的方向是_。(填填“向左向左”、“向右向右”、“向向上上”、“向下向下”)c.介质中的各质点并不随波迁移介质中的各质点并不随波迁移向下向下d.质点每完成一次全振动，机械波向前传播一个波质点每完成一次全振动，机械波向前传播一个波长，波传播的是振动的形式长，波传播的是振动的形式。e.各质点的振

2、动频率都相同，等于波源的振动频率各质点的振动频率都相同，等于波源的振动频率(每个质点都在做受迫振动每个质点都在做受迫振动,前一质点带动后一质点前一质点带动后一质点)例、例、关于振动和波的关系，下列说法正确的是关于振动和波的关系，下列说法正确的是()A、有振动就一定有波有振动就一定有波 B、波是质点由近及远的移动过程波是质点由近及远的移动过程C、波是传递波源振动能量的一种方式波是传递波源振动能量的一种方式 D、波源停止振动则波也立即停止传播波源停止振动则波也立即停止传播f.波是波是传递能量的一种方式。传递能量的一种方式。C波的分类：波的分类：1.横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波横波：质

3、点的振动方向跟波的传播方向垂直的波2.纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波线上的波例如：绳波例如：绳波例如：弹簧波例如：弹簧波波峰波峰 波谷的概念波谷的概念密部密部 疏部的概念疏部的概念二、波的图像二、波的图像x/m0y/ma.波的图像是反映某时刻介质中波的图像是反映某时刻介质中各质点相对平衡位置的位移各质点相对平衡位置的位移b.简谐波的图像是正弦或余弦曲线。简谐波的图像是正弦或余弦曲线。1、图像的特点、图像的特点c.波的图像具有波的图像具有重复性重复性，即相隔时间为周期的整，即相隔时间为周期的整数倍的两个时刻的波形相同数倍的两个时刻的波

4、形相同d.波的传播方向的波的传播方向的双向可能性双向可能性，即在未指定波的传，即在未指定波的传播方向时，图像中波可能向播方向时，图像中波可能向x轴正向或轴正向或x轴负向传播。轴负向传播。x/m4-4028y/cmMv4610N2根据波的图像，可以分析得：根据波的图像，可以分析得：a.该时刻各质点的振幅、各质点的位移、波长该时刻各质点的振幅、各质点的位移、波长2、图像分析、图像分析b.结合波的传播方向判断各质点在该时刻的振动结合波的传播方向判断各质点在该时刻的振动方向或反过来求方向或反过来求质点振动方向的判断：质点振动方向的判断：沿着传播方向走：沿着传播方向走：“上坡向下上坡向下”“下坡下坡向上

5、向上”c.求另一时刻的波形图或根据另一时刻波形图求求另一时刻的波形图或根据另一时刻波形图求经过的时间经过的时间ty/mx/m0123456例：例：如图所示，实线表示一横波在某时刻的波形图如图所示，实线表示一横波在某时刻的波形图线，虚线是经过一段时间线，虚线是经过一段时间t后的波形图线，若已知后的波形图线，若已知波的周期为波的周期为2s，求：求：t 的可能值的可能值请画出从实线时刻起经过请画出从实线时刻起经过21.5 s后的可能波形图后的可能波形图X=Vt3、波长、频率和波速、波长、频率和波速(2)、f 的决定因素的决定因素 a.周期和频率只取决于波源，等于波源的频周期和频率只取决于波源，等于波

6、源的频率率b.传播速度传播速度v决定于介质决定于介质c.波长波长决定于决定于v和和f，当，当v和和f中只有一个发生中只有一个发生变化，其变化，其值必然发生变化，而保持值必然发生变化，而保持v=f成立。成立。(1)、f 的关系的关系 v=/T=f4、波的综合应用、波的综合应用ba例、例、如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两两点，相距点，相距14.0m，b点在点在a点的右方。当一列简谐波沿点的右方。当一列简谐波沿此长绳向右传播时，若此长绳向右传播时，若a点的位移达到正向最大时，点的位移达到正向最大时，b点的位移恰为零，且向下运动；经过点的位移恰为零，且向

7、下运动；经过t=1.00 s后，后，a点点的位移为零，且向下运动，而的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负向最点的位移恰达到负向最大。则这列简谐横波的波速可能等于大。则这列简谐横波的波速可能等于()A.4.67m/s B.6m/s C.10m/s D.14m/s(1)波动图像的波动图像的周期性周期性形成多解形成多解AC012345by/cmx/m6710-10(2)波的传播方向的波的传播方向的双向性双向性形成多解形成多解例、例、一列简谐横波在一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，波沿时的波形图如图所示，波沿x轴传播，介质质点轴传播，介质质点b的平衡位置在的平衡位置在x=3m处，在处，在

8、t1=0.7s时，时，b第二次处于波峰，求此波的传播速度。第二次处于波峰，求此波的传播速度。10m/s 或或 7.14 m/s(3)波形的波形的隐含隐含形成多解形成多解 在波动问题中，有这样一类问题，只给出完整波在波动问题中，有这样一类问题，只给出完整波形的一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于形的一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于隐含状态，这样，波形就有多种情况。隐含状态，这样，波形就有多种情况。例、例、如图所示，如图所示，A、B是一列简谐横波中的两点。某是一列简谐横波中的两点。某时刻，时刻，A正处于正向最大位移处，另一点正处于正向最大位移处，另一点B恰好通过恰好通过平衡位置向平

9、衡位置向y轴负方向振动。已知轴负方向振动。已知A、B的横坐标分的横坐标分别为别为xA=0，xB=70m，并且波长并且波长符合：符合：20m80m，求波长求波长。yx/m0A20406080B沿沿X轴负向传播时轴负向传播时56m或或31m或或21.5m沿沿X轴正向传播时轴正向传播时40m 或或25.4mB B、若波沿若波沿x x轴正向传播，图乙为轴正向传播，图乙为b b点的振动图像点的振动图像C C、若波沿若波沿x x轴负向传播，图乙为轴负向传播，图乙为b b点的振动图像点的振动图像D D、若波沿若波沿x x轴负向传播，图乙为轴负向传播，图乙为d d点的振动图像点的振动图像例、例、一列简谐波某时

10、刻的波形如图所示，乙图表示该一列简谐波某时刻的波形如图所示，乙图表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图像。波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图像。则（）则（）A A、若波沿若波沿x x轴正向传播，图乙为轴正向传播，图乙为d d点的振动图像点的振动图像BD例：例：两列简谐波均沿两列简谐波均沿x轴传播，传播速度大小相等，轴传播，传播速度大小相等，其中一列沿其中一列沿x正方向传播，如图中实线所示，另一列正方向传播，如图中实线所示，另一列沿沿x负方向传播，如虚线所示。这两列波的频率相等、负方向传播，如虚线所示。这两列波的频率相等、振动方向均沿振动方向均沿y轴，则图中轴，则图中x=1,2

11、,3,4,5,6,7,8各点中的各点中的振幅最大的是振幅最大的是x=点，振幅最小的点是点，振幅最小的点是x=_点。点。yx01 2 3 4 5 6P7 8vv4,8 _2,6_12.12.两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波，如图半波，如图2929（甲）所示，在相遇的某一时刻（甲）所示，在相遇的某一时刻两列波两列波“消失消失”，如图，如图2929（乙），此时图中（乙），此时图中a a、b b质点的振动方向是（质点的振动方向是（）A.aA.a向上，向上，b b向下向下 B.aB.a向下，向下，b b向上向上C.aC.a、b b都静止都静止 D.aD.a

12、、b b都向上都向上B15.15.如图表示产生机械波的波源如图表示产生机械波的波源O O做匀速运动的情况做匀速运动的情况,图图中圆表示波峰中圆表示波峰,已知波源的频率为已知波源的频率为f0,f0,则下列说法正确的是则下列说法正确的是 ()()A.A.该图表示波源正在向该图表示波源正在向B B点移动点移动B.B.观察者在图中观察者在图中A A点接收波的频率是定值点接收波的频率是定值,但大于但大于f0f0C.C.观察者在图中观察者在图中B B点接收波的频率是定值点接收波的频率是定值,但大于但大于f0f0D.D.观察者在图中观察者在图中C C点或点或D D点接收波的频率是定值点接收波的频率是定值,但

13、大于但大于f0f0答案答案 AC 10.10.如图甲所示，如图甲所示，O O点为振源，点为振源，OP=sOP=s，t=ot=o时刻时刻O O点由平衡点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙为从为从t=ot=o时刻开始描绘的时刻开始描绘的P P点的振动图像，下列判断中正点的振动图像，下列判断中正确的是确的是（）A A该波的传播速度该波的传播速度 B B这列波的波长这列波的波长C Ct=ot=o时刻，振源时刻，振源O O振动的方向沿振动的方向沿y y轴正方向轴正方向D Dt1t1时刻，时刻，P P点的振动方向沿点的振动方向沿y y轴负

14、方向轴负方向21svtt 211s ttt BC5.5.一简谐机械波沿一简谐机械波沿x x轴正方向传播，周期为轴正方向传播，周期为T T，波长，波长为。若在为。若在x=0 x=0处质点的振动图像如右图处质点的振动图像如右图 所示，则该所示，则该波在波在t=T/2t=T/2时刻的波形曲线为时刻的波形曲线为 （）A7.7.在波的传播方向上，两质点在波的传播方向上，两质点a a、b b相距相距3.5m3.5m，已知，已知t t0 0时刻，时刻，a a位于波峰，位于波峰，b b恰好在平衡位置，除恰好在平衡位置，除a a点点外，外，abab间还有一个波峰；间还有一个波峰；t t0.1s0.1s时刻，时刻

15、，a a位于平衡位于平衡位置。则波的传播速度可能是（位置。则波的传播速度可能是（）A A14 14 m/sm/s B B15 15 m/sm/s C C21 21 m/sm/s D D30 30 m/sm/s BCBC 例、例、一列简谐波在一列简谐波在t=0时刻的波形图如图所示，传时刻的波形图如图所示，传播方向沿播方向沿x轴正向，已知经轴正向，已知经t=1.1s时，时，P点第三次点第三次出现波峰，则出现波峰，则Q点出现第一次波峰的时间是点出现第一次波峰的时间是_s。012345PQyx/cm0.8ABCDEFGH例：例：如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，如图所示为一列简谐横波在某一时刻

16、的波形图，此时刻质点此时刻质点F的运动方向如图所示，则的运动方向如图所示，则()A.该波向左传播该波向左传播 B.质点质点B和和D的运动方向相同的运动方向相同 C.质点质点C比质点比质点B先回到平衡位置先回到平衡位置 D.此时质点此时质点F和和H的加速度相同的加速度相同ACD3.3.弹性绳沿弹性绳沿x x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当绳的左端，当t t0 0时使其开始沿时使其开始沿y y轴做振幅为轴做振幅为8cm8cm的简的简谐振动，在谐振动，在t t0.25s0.25s时，绳上形成如图所示的波形，时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为则该波的波速为_cm/s_cm/s，t t_时，时，位于位于x x2 245cm45cm的质点的质点N N恰好第一次沿恰好第一次沿y y轴正向通过平衡轴正向通过平衡位置。位置。答案：答案：20，2.75