高二寒假精品私塾班物理讲义2学生版(李玮达).doc

十-机械波1、关于机械波的基本知识。（1）基本概念：机械振动在介质中的传播形成机械波。而简谐运动在介质中传播则将形成简谐波。（2）产生条件：形成机械波的条件有两条：第一，必须有波源；第二，必须有弹性的连续的介质。（3）波的分类：按照质点作机械振动的方向与机械波在介质中传播的方向间关系划分，机械波有横波和纵波两类。质点振动方向与波的传播方向相互垂直的叫横波；质点振动方向与波的传播方向相互平行的叫纵波。（4）波的特点：2、波的图象（以简谐波为例）y（1）形状：波的图象的形状是如图-1所示的正弦曲线 xO图-1（2）意义：波的图象反映的是波的传播过程中某一时刻各个质点相对于各自的平衡位置的位移情况：（3）作用：利用波的图象通常可以解决如下问题：从图象中可以看出波长；从图象中可以看出各质点振动的振幅A；从图象中可以看出该时刻各质点偏离平衡位置的位移情况；从图象中可以间接地比较各质点在该时刻的振动速度、动能、热能、回复力、加速度等量的大小；如波的传播方向已知，则还可以由图象判断各质点该时刻的振动方向以及下一时刻的波形；如波的传播速度大小书籍，更可利用图象所得的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率；波的图象与振动图象的比较；简谐运动的振图象机械波的波动图象图象函数关系一个质点做简谐运动时，它的位置x随时间t变化的关系在某一时刻某一直线上各个质点的位置所形成的图象（横波）坐标横轴一个质点振动的时间各质点平衡位置距坐标原点的位置（距离）纵轴一个质点不同时刻相对平衡位置的位移各质点相对各自平衡位置的位移形状正弦函数或余弦函数的图象由图象可直观得到的数据周期T振幅A波长振幅A波峰及波谷的位置图象上某一点的意义在某时刻（横轴坐标）做简谐运动的物体相对平衡位置的位移（纵轴坐标）在某时刻，距坐标原点的距离一定（横轴坐标）的该质点的位移（纵坐标）3、波的特有现象（1）波的叠加原理（独立传播原理）几列波相遇时能够保持各自的状态而不互相干扰，在几列波重叠的区域里，任何一个质点的总位移，都等于这几列波分别引起的位移的矢量和。（2）波的衍射：波绕过障碍物的现象能够发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不大。（3）波的干涉：频率相同的两列波叠加发生干涉现象，则介质中某点P的振动是加强或是减弱，取决于该点到达两波源的距离之差：若距离之差恰等于半波长的偶（奇）数倍，则P处的质点振动必然是加强（减弱）的。4、多普勒效应由于波源和面容者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应。频率为f的波源向着观察者运动时，观察者感受到的频率f1f2；频率为f的波源远离观察者运动时，观察者感受到的频率f2f。三、典型例题例1：一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图-2所示，质点A的平衡位置与坐标原点O相距0.5m，此时质点A沿正方向运动，再经0.02s第一次到达最大位移。由此可知：A、这列波的波长为1mB、这列波的频率为100HzC、这列波的波速为25m/s D、这列波向右传播 机械波练习题一 选择题1、频率为500HZ的波，其波速为360m.s-1,相位差为p/3的两点的波程差为：A、0.12 m B、21/p m C、1500/p m D、0.24 m 2、已知一平面简谐波的波函数为y = Acos(at -bx)（a, b为正值）则： A、波的频率为a。 B、波的传播速度为 b/a。 C、波长为 p/b。 D、波的周期为 2p/a。3、传播速度为、频率为50Hz的 平面简谐波，在波线上相距0.5m的两点之间的相位差是（ ） A. B. C. D. 4、据报道，1976年唐山大地震时，当地居民曾被猛烈地向上抛起2 m高。设地震横波为简谐横波，且频率为1Hz，波速为，则它的的波长和振幅分别为（ ） A. B. C D. 5、太平洋上有一次形成的洋波速度为，波长为300 km.横渡太平洋8000 km 的距离需要的时间为（ ） A.10.8 s B.10.8 h C 26.7 h D 26.7 s6、在海岸抛锚的船因海浪传来的上下振荡，振荡周期为4 s，振幅为60 cm，传来的波浪每隔25 m 有一波峰。海波的速度为（）A. B. C D. 二、判断题1 机械波在介质中传播时，只是扰动在传播，介质并不迁移。（ ）2 能产生相干波的波源称为相干波源，相干波需要满足的三个条件是：频率相同、振动方向垂直、相位差相同或相位差恒定。（）3 通常把有振动状态和能量传播的波称为行波。（ ）4 驻波进行过程中，没有振动状态（相位）和波形的定向传播，但有能量的定向传播。这也是行波和驻波的重要区别。（ ）5 波传播时，在同一波线上两个相邻、相位差为的质点之间的距离叫做波长，用表示。（ ）6 质点的振动方向和波的传播方向相互垂直的波为横波，例如空气中传播的声音就是横波。（ ）三、填空题1一平面简谐波沿着x轴正方向传播，已知其波函数为 m，则该波的振幅为 ，波速为 。2一简谐横波以0.8m/s的速度沿一长弦线向左传播。在x0.1m处，弦线质点的位移随时间的变化关系为y0.5cos(1.0+4.0t)，波函数为 。3 一列平面简谐波以波速沿轴正向传播。波长为。已知在处的质元的振动表达式为。该波的波函数为 。4 已知波源在坐标原点（x0）的平面简谐波的波函数为，其中A，B，C为正值常数，则此波的振幅为 ，波速为 ，周期为 ，波长为 。四、计算题1波源的振动方程为 （m），它所激起的波以2.0m/s的速度在一直线上传播，求（12分） （1）距波源6.0m处一点的振动方程。（2）该点与波源的相位差。物理教师：李玮达，捷登教育特级教师，捷登教育乐购分校物理组组长，捷登教育2011年优秀教师，从事一对一个性化辅导6年。曾获奖项：曾获全国物理竞赛辽宁省一等奖。教学风格：具有丰富的中高考教学经验，能够将基础物理知识和具体的中高考实战相结合；授课