第2讲 机械波
一、机械波
1.机械波的形成和传播
(1)产生条件
①有波源。
②有介质,如空气、水、绳子等。
(2)传播特点
①传播振动形式、能量和信息。
②质点不随波迁移。
③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向都与波源相同。
2.机械波的分类
分类
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质点振动方向和波
的传播方向的关系
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形状
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举例
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横波
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垂直
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凹凸相间;有波峰、波谷
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绳波等
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纵波
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在同一条直线上
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疏密相间;有疏部、密部
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弹簧波、
声波等
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3.波长、频率和波速
(1)波长:在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离,用λ表示。波长由频率和波速共同决定。
①简谐横波中,相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于波长。
②简谐纵波中,相邻两个疏部(或密部)中心之间的距离等于波长。
(2)频率:波的频率由波源决定,等于波源的振动频率。在任何介质中频率不变。
(3)波速:波的传播速度,波速由介质决定,与波源无关。
(4)波速公式:v=λf=或v=。
二、波的图象
1.坐标轴
①x轴:各质点平衡位置的连线。
②y轴:沿质点振动方向,表示质点的位移。
2.物理意义:表示介质中各质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移。
3.图象形状:简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线,如图所示。
三、波的特有现象
1.波的干涉和衍射
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波的干涉
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波的衍射
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条件
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两列波的频率必须相同
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明显条件:障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多
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现象
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形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样
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波能够绕过障碍物或孔继续向前传播
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2.多普勒效应
(判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。)
1.机械波中各质点只是在各自平衡位置附近振动,并不随波迁移。(√)
2.波的图象描述了波的传播方向上各质点在任意时刻的位移。(×)
3.机械波的波速由介质决定。(√)
4.两列波在介质中相遇一定能发生干涉现象。(×)
5.一切波都能产生衍射现象。(√)
6.多普勒现象说明波源的频率发生了变化。(×)