波的图像和特征

1、波的图像和特征 声波 一、本章重点内容：（一）波的图象简谐振动在媒质中传播形成的波简谐波（无论是横波还是纵波）在任何时刻的图象都是正弦（或余弦）曲线，如图： 横坐标表示在波的传播方向上媒质各质点的平衡位置。纵坐标表示某一时刻各质点的位移矢量。连接各位移矢量末端得到的曲线叫做波的图象。1、物理意义：表示各质点在某一时刻离开平衡位置的情况。2、由图象可知：A、振动质点的振幅A，波长。B、这一时刻各质点的位移，回复力、加速度、速度、动量、能量。C、根据波的传播方向判断质点此时的振动方向，或根据质点此时的振动图象判断波的传播方向。D、经过时间t，波传播的距离x=vt，且会画t时刻的波形。3、波的图象与

2、振动图象。波动振动图象正（余）弦曲线正（余）弦曲线研究对象多个质点一个质点横坐标波传播方向上媒质上各质点的平行位置质点振动经历的时间纵坐标各质点的位移一个质点的位移物理意义多个质点在同一时刻的位移一个质点在不同时刻的位移相邻两个位移最大值之间的距离一个波长（）一个周期（T）判断质点在某一时刻运动趋势的方法找前一质点看下一时刻（二）波的特征1、波的叠加：A、波的独立传播：几列波相遇时能够保持各自的状态而不互相干扰。B、波的叠加：两列波在重叠区域里任何一点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和。2、波的干涉：A、条件：相干波源，即两列频率相同相差恒定的波。B、定义：频率相同的两列波叠加，使某些

3、区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强区和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫做波的干涉。C、一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象。3、波的衍射：A、发生明显衍射的条件：障碍物成孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多。B、定义：波绕过障碍物的现象，叫做波的衍射。C、一切波都能发生衍射，衍射也是波特有的现象。（三）声波：1、声源：一切发声的物体都在振动，它们就是声源。2、声源振动的时候，在空气中形成声波，声波在空气中是纵波。（如图）3、声波可以在气体、液体、固体中传播，在固体中传播的速度最大，且声波从一种介质到另一介质，频率保持不变。4、声波也能发生干涉和衍射。二、例题：例1、如图为一机械波

4、的波形图，已知这列波沿x轴的正方向传播，且波速为v=4m/s，则： （1）波的振幅为_，波长=_，周期为_。（2）A、B、C三点的振动方向。（3）设此时为计时起点，则经过2.5S波传播了多远？质点C通过的距离为多少？并试画出t=2.5s时的波形。解：（1）由图可知：A=2cm，=8m，根据：v= （2）因为此列波为沿x正方向传播，则A的前一质点在A左边，即A点，所以质点A此时的振动方向为竖直向上，同理：质点B的振动方向为竖直向上，质点C的振动方向为竖直向下。（3）根据：x=vt=42.5=10m因为质点振动一个周期通过的距离为4A，所以，质点C通过的距离为： 42=10cm，t=2.5s波形如

5、图。例题2、一列横波在轴线上传播，在t1=0时和t2=0.005s时的波形图象如图所示， A、由图中读出波的振幅和波长。B、设周期大于（t2-t1），如果波向右传播，波速是多大？如果波向左传播，波速是多大？C、设周期小于（t2-t1），并且波速为6000m/s，求波的传播方向。解：（1）如图A=0.2m，=8m。（2）向右传播：t=（n+ ）TT= n=0时，T=0.02sn=1时，T=0.005s（舍）v= =400m/s向左传播：t=（n+ ）TT= n=0，T= s,n=1,T= s（舍）v= =1200m/s（3）v= 即波传了 个波长。方向向左。三、练习题：1、某一物体发出的声音在空

6、气中的波长为1m，波速为340m/s，在海中的波长为4.5m，在海面上发出的声音经0.5s听到回声，则该海水深为多少米？2、关于声波，下列说法正确的是（）A、在空气中声波一定是纵波B、声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体和真空中传播C、声波在固体中传播的速度最大，在液体中传播的速度最小D、对于空气中传播的声波来说，由于V=f，所以频率越高，声速也越大。3、“隔墙有耳”、“闻其声不见其人”是声音的_现象；天空有时雷声不绝，这是声音的_现象；体检时，医生在移动振动的音叉位置时，有时突然听不到声音，这是声音的_现象。4、一列简谐横波沿直线传播，A、B、C是该直线上的三个质点，如图所示。 某时刻波

7、传到B点，此时A点刚好处于波谷位置，已知波长大于3m且小于5m，A、B相距5m，周期T=0.1s，振幅为5cm，在经过0.5s，C点第一次到达波谷，则A、C相距多远？这段时间内A点已运动的路程是多少？5、a、b是一列横波上的两个质点，他们在x轴上的距离s为30m ,波沿x轴正方向传播，当a振动到最高时，b恰好经过平衡位置，经过3s，波传播了30m，并且a经过平衡位置，b恰好到达最高点，那么下列说法不正确的是（）A、这列波的波长可能是24m B、这列波的周期可能是0.8sC、这列波的周期可能是3s D、这列波的速度一定是10m/s 6、如图，s是频率为100Hz的振源，它发出的横波向左右传播，波速为80m/s，已知：SP=4.2m，SQ