机械波复习课件ppt.ppt

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1、机 械 波 复 习机械波一、定义：机械振动在介质中的传播过程，叫做机械波。二、产生条件： 具有振源。 具有可传播波的介质。振 源： 产生机械振动的物体叫振源。如我们的声带、各种乐器在发声时、各种机器在运转时就是振源。返回介 质： 什么样的物体才可视为介质呢？ 凡是能传播振动的媒介物质，都可以叫做介质。如：水能传播水波、绳子可传播绳波、空气可传播声波、大地可传播地震波等等，则水、绳子、空气、大地等都可叫做介质。下一页机械波的形成过程： 介质模型：把介质看成由无数个质点弹性连接而成。 机械波的形成过程：由于相邻质点的力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动周围的质点振动起来，从而使振动向远处

2、传播。下一页对机械波的理解： 机械波是构成介质的无数质点的一种共同运动形式。 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。 波是传播能量的一种方式。下一页波的种类：一、横波二、纵波下一页思考：1、某质点某时刻处在波峰位置，是不是总是处在波峰的位置不变呢？ 2、波峰与波谷在空间的排列上有何特点？巩固练习：1 1、下列关于机械波的说法正确的是、下列关于机械波的说法正确的是A A有机械振动就有机械波。有机械振动就有机械波。B B有机械波就一定有机械振动。有机械波就一定有机械振动。C C没有机械振动就没有机械波。没有机械振动就没有机

3、械波。D D没有机械波就没有机械振动。没有机械波就没有机械振动。下一页BC2 2、在机械波中、在机械波中A A各质点都在各自的平衡位置附近各质点都在各自的平衡位置附近振动。振动。B B相邻质点间必有相互作用力。相邻质点间必有相互作用力。C C前一质点的振动带动相邻的后一前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必落质点的振动，后一质点的振动必落后于前一质点。后于前一质点。D D各质点也随波的传播而迁移。各质点也随波的传播而迁移。下一页ABC3 3、波在传播过程中，正确的说法是、波在传播过程中，正确的说法是A A、介质中质点随波迁移。、介质中质点随波迁移。B B、波源的振动能量随波传

4、递。、波源的振动能量随波传递。C C、振动质点的频率随着波的传播而减小。、振动质点的频率随着波的传播而减小。D D、波源的能量是靠振动质点的迁移来传、波源的能量是靠振动质点的迁移来传播。播。下一页B4 4、下列说法正确的是、下列说法正确的是A A、横波在介质中传播时，介质本身能、横波在介质中传播时，介质本身能够随波传开去。够随波传开去。B B、纵波在介质中传播时，介质本身能、纵波在介质中传播时，介质本身能够随波传开去。够随波传开去。C C、在波传播的介质中，质点振动都是、在波传播的介质中，质点振动都是受迫振动。受迫振动。D D、横波与纵波，其质点的振动方向不、横波与纵波，其质点的振动方向不同，

5、因此横波与纵波不可能沿同一方同，因此横波与纵波不可能沿同一方向传播。向传播。下一页C由波动图象可获取的信息由波动图象可获取的信息1 1该时刻各质点的位移该时刻各质点的位移2 2质点振动的振幅质点振动的振幅3 3波长波长波的图象波的图象由波动图象可获取的信息由波动图象可获取的信息4 4若知道传播方向若知道传播方向可以得出各质点的可以得出各质点的振动方向振动方向若知道质点的振若知道质点的振动方向也可以得出动方向也可以得出波的传播方向波的传播方向5 5若已知波速的大小和方向，可画出若已知波速的大小和方向，可画出后一时刻的波形图后一时刻的波形图练习练习1 1：根据下图可知哪些的质点正在：根据下图可知哪

6、些的质点正在向上运动？哪些质点正在向下运动向上运动？哪些质点正在向下运动 练习练习2 2：如图所示，下图为某一时刻的：如图所示，下图为某一时刻的波形图，根据下图波形图，根据下图1 1求出波长和振幅？求出波长和振幅？2 2图上各点中哪点在平衡位置，那点图上各点中哪点在平衡位置，那点在最大位置，不在平衡位置的点谁会在最大位置，不在平衡位置的点谁会先到达平衡位置？先到达平衡位置？F练习练习3 3：如图所示，：如图所示，A A、B B、C C、D D、E E、F F、G G、H H、I I、J J、K K是弹簧介质中各质点，间距为是弹簧介质中各质点，间距为0.5m0.5m，质，质点点A A为振源，振幅

7、为为振源，振幅为5cm5cm，当，当t=0t=0时，时，A A开始沿开始沿y y轴正向做简谐振动，经过轴正向做简谐振动，经过0.1s0.1s第一次达到最大位第一次达到最大位移，此时波恰好传到移，此时波恰好传到C C点，则此列波质点振动频点，则此列波质点振动频率为率为_Hz_Hz，波速为，波速为_m/s_m/s。在图中画出。在图中画出质点质点A A开始振动经过开始振动经过0.45s0.45s时的波形图。时的波形图。 2.510波的图象与振动图象的区别波的图象与振动图象的区别: :(1)(1)两种图象中横坐标的意义不同两种图象中横坐标的意义不同. .(2)(2)两种图象描述的对象不同两种图象描述的

8、对象不同. .波的图象描述的是同一时刻各个质点波的图象描述的是同一时刻各个质点离离开平衡位置的位移开平衡位置的位移, ,振动图象描述的是振动图象描述的是某一质点在不同时刻某一质点在不同时刻离开平衡位置的离开平衡位置的位移位移. .(3)(3)两种图象相邻两个正向两种图象相邻两个正向( (或负向或负向) )位移位移最大值之间距离的含义不同最大值之间距离的含义不同. .提高题提高题1、关于机械波的概念，下列说法中正确的是、关于机械波的概念，下列说法中正确的是A、简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的、简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等两质点振动位移的大小相等B、质点振动的方

9、向总是垂直于波传播的方向、质点振动的方向总是垂直于波传播的方向C、任一振动质点每经过一个周期沿波的传播、任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长方向移动一个波长D、相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相、相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相同同A D2右图为一列横波的图象，图中右图为一列横波的图象，图中P点正点正向向+y方向振动，且波的传播速度为方向振动，且波的传播速度为10 m/s,则此波的则此波的 A.振幅为振幅为60 cm B.波长为波长为1.0 m C.周期为周期为1.0s D.此波向此波向 -x方向传播方向传播0 x/my/cm0.51.030-301.5vPB D3一列简

10、谐波沿轴直线传播，某时刻一列简谐波沿轴直线传播，某时刻的波形如图所示。质点的波形如图所示。质点A的位置与坐标的位置与坐标原点原点O相距相距0.5m，此时质点，此时质点A沿沿y轴正方轴正方向运动，经向运动，经0.01s质点质点A第一次到达最大第一次到达最大位移处位移处,则这列波则这列波 A波长是波长是2m B频率是频率是50Hz C波速是波速是50m/s D传播方向为轴的负方向传播方向为轴的负方向xyAOA C D4图图8是一列简谐横波在某时刻的波形是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中图，已知图中b位置的质点起振比位置的质点起振比a位置位置的质点晚的质点晚0.5s，b和和c之间的距离是之间的

11、距离是5m , 则则此列波的波长和频率应分别为此列波的波长和频率应分别为 A5m，1HzB10m，2HzC5m，2HzD10m，1HzcOy/mx/m图图8abA5沿沿x轴正方向传播的简谐横波在轴正方向传播的简谐横波在t0时的波时的波形如图所示，形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别两个质点的平衡位置分别位于位于x3.5m和和x6.5m处。在处。在t10.5s时，质时，质点点P恰好此后第二次处于波峰位置；则恰好此后第二次处于波峰位置；则t2_s时，质点时，质点Q此后第二次在平衡位置此后第二次在平衡位置且向上运动；当且向上运动；当t10.9s时，质点时，质点P的位移为的位移为_cm。01 2

12、3 4 5 6 72x/my/cm-2PQ0.626如图示，如图示，a、b、c三点是某时刻一简谐波动图象与三点是某时刻一简谐波动图象与一条平行于一条平行于x轴的直线相交的三个质点，下面关于这三轴的直线相交的三个质点，下面关于这三个质点运动情况的说法中正确的是个质点运动情况的说法中正确的是 A该时刻这三个质点具有相同的速率和加速度该时刻这三个质点具有相同的速率和加速度B这三个质点在任何时刻的速率都相同这三个质点在任何时刻的速率都相同C经过半个周期，这三个质点的位移一定相同经过半个周期，这三个质点的位移一定相同 D这三个质点的振动情况总相同这三个质点的振动情况总相同xy0abcA C7如图所示，坐

13、标如图所示，坐标xOy平面内有一沿平面内有一沿x轴正方向传播轴正方向传播的简谐横波，波速为的简谐横波，波速为1m/s，振幅为，振幅为4cm，频率为，频率为2.5Hz。在。在x轴上有轴上有P、Q两个质点，它们平衡位置间两个质点，它们平衡位置间的距离为的距离为0.2m, 在在t=0时刻，时刻，Q质点的位移为质点的位移为y=+4cm,则质点则质点PA在在t=0.1s时，位移大小是时，位移大小是4cm，方向沿，方向沿y轴方向轴方向B在在t=0.9s时，速度最大，方向沿时，速度最大，方向沿y轴正方向轴正方向C在在t=0.2s时，加速度最大，方向沿时，加速度最大，方向沿y轴负方向轴负方向D在在t=0的时刻

14、起经的时刻起经0.8s通过的路程是通过的路程是16cm 0yxPQB C8、在、在xOy平面内，有一列沿平面内，有一列沿x轴正方向传播的轴正方向传播的简谐横波，波速为简谐横波，波速为1m/s，振幅为，振幅为5cm，频率为，频率为2.5Hz，在，在t=0时刻，时刻，P点位于其平衡位置上方最点位于其平衡位置上方最大位移处，如图所示，则距大位移处，如图所示，则距P为为0.3m的的Q点点 A、在、在0.1s时位于其平衡位置下方最大位移处时位于其平衡位置下方最大位移处B、在、在0.1s时的速度最大时的速度最大C、在、在0至至0.1s内的路程为内的路程为10cmD、在、在0至至0.1s内的路程为内的路程为

15、5cmOyxPQA D9如图所示，是一列沿如图所示，是一列沿x轴正向传播的简轴正向传播的简谐横波在谐横波在t时刻的图象，已知时刻的图象，已知x轴上轴上3 cm处的处的质点质点P在在t = t - t = 0.35 s内通过的路程为内通过的路程为14 cm，则，则 A波速为波速为40 cm/s B波速为波速为60 cm/s C在在t内波的传播距离为内波的传播距离为14 cm D在在t时刻时刻P点的振动方向为点的振动方向为y 轴负方向轴负方向0 x/cmy/cm639122-215PB10如图所示是一列简谐横波如图所示是一列简谐横波t = 0时刻的图象，时刻的图象，质点质点M位于波峰位置经过位于波

16、峰位置经过t = 0.4 s时间，第时间，第一次重复出现图示的波形根据以上信息，下一次重复出现图示的波形根据以上信息，下列说法正确的是列说法正确的是At = 0.2 s时刻质点时刻质点M的速度最大的速度最大B波的传播速度的大小波的传播速度的大小v = 10 m/sCt = 1 s时间内质点时间内质点M经过的路程是经过的路程是25 cmDt = 1 s时间内质点时间内质点M经过的路程是经过的路程是10 cm0y/cmx/m 1 2 3 4 5 65-5B11 .如图所示如图所示, A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 、G、 H 、 I 、 J 、 K 是弹性介质中的质点，相邻两点间的距离

17、是弹性介质中的质点，相邻两点间的距离都是都是 0.5m,质点质点A从从 t=0时刻开始沿时刻开始沿y轴方向振动轴方向振动,开始开始时的运动方向是指向时的运动方向是指向+y方向，振辐为方向，振辐为5cm.经过经过0.1s时时间间, A 第一次到达最大位移且波恰好传到第一次到达最大位移且波恰好传到 C 点点.则则 t =0.5s 时刻的波形图是时刻的波形图是 0A B C D E F G H I J K 5-5x/my/cm05-5x/my/cmABC DEFGH IJK 05-5x/my/cmABC DEFGH IJK 05-5x/my/cmABC DEFGH IJK 05-5x/my/cmAB

18、C DEFGH IJK A.B.C.D.C12波源波源S在在t0时刻从平衡位置开始向上运动，形时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的简谐横波成向左右两侧传播的简谐横波S、a、b、c、d、e和和a、b、c是沿波传播方向上的间距为是沿波传播方向上的间距为1m的的9个质点，个质点，t0时刻均静止于平衡位置，如图所示，已知波的传时刻均静止于平衡位置，如图所示，已知波的传播速度大小为播速度大小为1m/s，当，当 t2s时质点时质点a第一次到达最高第一次到达最高点，当点，当t4s时质点时质点d开始起振，则在开始起振，则在t4.6s这一时刻这一时刻 A质点质点c的加速度正在增大的加速度正在增大B质

19、点质点a的速度正在减小的速度正在减小C质点质点b的运动方向向上的运动方向向上D质点质点c已经振动了已经振动了1.6sSa b c d eabc解：解： T4s画出经过一个周期的波形如图示画出经过一个周期的波形如图示Sabcd eabcT t4.6s 5T/4 可见可见ABC均错，均错，D对。对。D13如图所示是一列简谐横波在如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，时刻的波形图，已知这列波沿已知这列波沿x轴正方向传播，波速轴正方向传播，波速v为为20m/s。P是离是离原点原点2m的一个介质质点的一个介质质点, 则在则在t=0.17s时刻时刻, 质点质点P的：的： 速度和加速度都速度和加速度都

20、沿沿-y方向；方向；速度沿速度沿+y方向，加速度沿方向，加速度沿-y方向；方向；速度和加速度都正在增大；速度和加速度都正在增大；速度正在增大，加速度正在减小。速度正在增大，加速度正在减小。以上四种判断中正确的是以上四种判断中正确的是 A只有只有 B只有只有 C只有只有 D只有只有-5 y/cmx/mP4v502点拨：点拨： =4m T = / v =0.2s3T/4 t =0.17s T 画出画出3T/4时的波形如图蓝线示：时的波形如图蓝线示：-5 y/cmx/mP4v502C14、横波波源做间歇性简谐运动，周期为、横波波源做间歇性简谐运动，周期为0.05s，波，波的传播速度为的传播速度为20

21、m/s，波源每振动一个周期，停止运动，波源每振动一个周期，停止运动0.025s，然后重复振动在，然后重复振动在t0时刻，波源开始从平衡时刻，波源开始从平衡位置向上振动，则下列说法中正确的是位置向上振动，则下列说法中正确的是 A.在前在前2秒内波传播的距离为秒内波传播的距离为20mB.若第若第2秒末波传播到秒末波传播到P点点,则此时则此时P点的振动方向向下点的振动方向向下C.在前在前2秒时间内所形成的机械波中秒时间内所形成的机械波中,共有共有27个波峰个波峰D.在前在前2秒时间内所形成的机械波中，共有秒时间内所形成的机械波中，共有27个完整个完整的波段的波段解：解：经过一个周期经过一个周期T=0

22、.05s的波形如图的波形如图1示示yx0图图1经过经过T =0.075s的波形如图的波形如图2示示yx0图图2t= 26T = 260.075s=1.95s，波形如图波形如图3示示共有共有26个完整的波段个完整的波段, P点的振动方向向上点的振动方向向上.yx0图图3再经过再经过T=0.05s,共有共有27个完整的波个完整的波段段, 27个波峰个波峰. P点的振动方向向上点的振动方向向上.C D15如图所示，一列简谐横波沿如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，振轴负方向传播，振幅幅A=4cm。在。在t=0时刻，平衡位置相距时刻，平衡位置相距5cm的两质点的两质点a、b的位移分别是的位移分别是

23、2cm、-2cm，它们的运动方向都沿，它们的运动方向都沿y轴的轴的负方向。则负方向。则 At=0时刻，时刻，a、b两质点的动能相同两质点的动能相同Ba质点速度为零时，质点速度为零时，b质点速度不为零质点速度不为零C当当a质点到达平衡位置时，质点到达平衡位置时，b质点恰好到达负最大质点恰好到达负最大位移处位移处Da、b两质点的平衡位置间的距离为半波长的奇数两质点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍倍 x/cmy/cm54-4v41 2 3672-2a0b点拨：点拨：画出画出t=0的波形如图黑线示的波形如图黑线示,x/cmabby/cm4-42-20当当a质点到达平衡位置时波形如图蓝线示质点到达平衡

24、位置时波形如图蓝线示,a质点速度为零时，波形如图虚线示质点速度为零时，波形如图虚线示,A B16如图所示，位于介质如图所示，位于介质I和和II分界面上的波源分界面上的波源S，产生两列分别沿产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和和v1、v2，则，则（A）f12f2，v1v2。（B）f1f2，v10.5v2。（C）f1f2，v12v2。（D）f10.5f2，v1v2。 ILL IISx解：解： 由图得由图得1=22波在不同介质中传播时，频率保持不变，波在不同介质中传播时，频

25、率保持不变，v=/f f1f2， v12v2C02 4 6 8 10 12 14x/cmy/cm17如图所示，实线是沿如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在轴传播的一列简谐横波在t = 0时刻的波形图，虚线是这列波在时刻的波形图，虚线是这列波在t = 0.2 s时刻的波时刻的波形图。已知该波的波速是形图。已知该波的波速是0.8 m/s ，则下列说法正确的，则下列说法正确的是是 A这列波的波长是这列波的波长是14 cm B这列波的周期是这列波的周期是0.125 s C这列波可能是沿这列波可能是沿x轴正方向传播的轴正方向传播的 Dt=0时，时，x=4cm处的质点速度沿处的质点速度沿y 轴负方向轴负方向 D