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高考物理復(fù)習(xí)之機(jī)械波

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高考物理復(fù)習(xí)之機(jī)械波

  機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)所產(chǎn)生,機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播稱為機(jī)械波。下面由學(xué)習(xí)啦小編給你帶來關(guān)于高考物理復(fù)習(xí)之機(jī)械波,希望對你有幫助!

  高考物理復(fù)習(xí)之機(jī)械波

  一、機(jī)械波的形成和傳播

  1. 機(jī)械波

  (1) 定義:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播,形成機(jī)械波

  (2) 產(chǎn)生條件:波源和能傳播振動(dòng)的介質(zhì)同時(shí)存在機(jī)械波不能在真空中傳播

  (3) 介質(zhì):空間中傳播波的物質(zhì),可以是固體、液體、氣體

  2. 機(jī)械波的形成過程

  以繩波為例:

  (1) 繩子各部分看成許多質(zhì)點(diǎn)組成,各部分之間存在著相互作用的彈力

  (2) 沿波的傳播方向上后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)比前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)落后一段時(shí)間,質(zhì)點(diǎn)依次被帶動(dòng)

  (3) 振動(dòng)的形式傳播出去形成波

  波源振動(dòng)起來時(shí),帶動(dòng)相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),這個(gè)質(zhì)點(diǎn)又帶動(dòng)更遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),這樣波源的振動(dòng)就傳播出去了。

  3. 機(jī)械波的特點(diǎn)

  (1) 介質(zhì)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)不是同時(shí)起振,但起振方向與振源起振方向相同。

  (2) 離振源近的質(zhì)點(diǎn)先起振。

  (3) 質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置振動(dòng),并不隨波遷移。

  (4) 波傳播的是振動(dòng)形式和能量,且能傳遞信息.

  (5) 傳播過程中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng),驅(qū)動(dòng)力來源于振源,各質(zhì)點(diǎn)起振時(shí)與振源起振時(shí)的情況完全相同,其頻率等于振源頻率.

  4.機(jī)械波的分類

  (1)橫波:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直

  波峰和波谷

  (2)縱波:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上密部和疏部

  (3)聲波為縱波;地震波既有橫波又有縱波

  二、波的圖象

  1、 圖象的獲得

  橫坐標(biāo):表示在波傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置

  縱坐標(biāo):表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。

  連接各位移矢量的末端所得到的平滑曲線就形成了波的圖象

  2、 簡諧波

  波的圖象為正弦(或余弦)曲線的波。簡諧波是最簡單最基本的波。波源為簡諧運(yùn)動(dòng)。

  3、 圖象的意義

  (1) 描述在波傳播方向上介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻離開平衡位置的位移。

  (2) 波的圖象(隨時(shí)間)的變化情況

  (3)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系.

  ※已知波的傳播方向可求各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。

  在質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方的圖象上另找一點(diǎn)P`,若P`在P上方,則P向上運(yùn)動(dòng);若P`在P下方,則P向下運(yùn)動(dòng)

  ※已知某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向也可確定波的傳播方向

  4、振動(dòng)圖象與波的圖象的比較

  (1)兩個(gè)圖象的縱坐標(biāo)都表示質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移

  (2)振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示時(shí)間,O點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)的平衡位置;波的圖象的橫坐標(biāo)表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置

  (3)兩種圖象的形狀都是正弦或余弦曲線(指簡諧運(yùn)動(dòng)和簡諧波)

  三、波長、頻率和波速

  1、波長

  在波動(dòng)中對平衡位置的相位或位移總是相等的兩相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離叫做波的波長.

  (1)“位移總是相等”的含義是“每時(shí)每刻都大小相等,方向相同”.

  (2)位移總是相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)速度也總是相等的.

  (3)在橫波中,兩個(gè)相鄰的波峰(或波谷)之間的距離等于波長,在縱波中,兩個(gè)相鄰的密部(或疏部)之間的距離等于波長.

  (4)在波的傳播方向上(或平衡位置之間)相距的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)總是相反的.

  (5)相距整數(shù)倍兩質(zhì)點(diǎn)(同相質(zhì)點(diǎn))的振動(dòng)步調(diào)總是相同的.在波的傳播方向上相距奇數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)(反相質(zhì)點(diǎn))振動(dòng)步調(diào)總是相反的.

  2、周期和頻率

  波的周期(或頻率):波源振動(dòng)的周期(或頻率)就是波的周期(或頻率).

  (1)波的周期(或頻率)等于波源的振動(dòng)周期(或頻率).

  (2)波的周期由波源決定,同一列波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)周期(或頻率)保持不變.

  (3)每經(jīng)歷一個(gè)周期的時(shí)間,當(dāng)前的波形圖與原有的波形圖相同.

  3、波速

  單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)所傳播的距離叫波速.它反映振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的快慢程度.

  (1)波速的大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定,同一列波在不同介質(zhì)中傳播速度不同.

  (2)波在均勻介質(zhì)中是勻速傳播的,即,它向外傳播的是振動(dòng)的形式,而不是將質(zhì)點(diǎn)向外遷移.

  (3)波速與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度不同,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng),因此質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度時(shí)刻在變.

  4、波長、周期(頻率)和波速的關(guān)系

  經(jīng)過一個(gè)周期,振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長.

  (1)波速由介質(zhì)決定,周期(或頻率)由振源決定.當(dāng)一列波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)傳播時(shí),周期(或頻率)保持不變.但由于波速的變化而導(dǎo)致波長的變化.

  (2)波速等于波長和頻率的乘積這一關(guān)系雖從機(jī)械波得到,但對其他形式的彼(電磁波、光波)也成立.

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