机械波复习课件

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：①具有振源。②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，从而使振动向远处传播。下一页对机械波的理解：①机械波是构成介质的无数质点的一种共同运动形式。②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。③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、下列关于机械波的说法正确的是A．有机械振动就有机械波。B．有机械波就一定有机械振动。C．没有机械振动就没有机械波。D．没有机械波就没有机械振动。下一页BC2、在机械波中A．各质点都在各自的平衡位置附近振动。B．相邻质点间必有相互作用力。C．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后于前一质点。D．各质点也随波的传播而迁移。下一页ABC3、波在传播过程中，正确的说法是A、介质中质点随波迁移。B、波源的振动能量随波传递。C、振动质点的频率随着波的传播而减小。D、波源的能量是靠振动质点的迁移来传播。下一页B4、下列说法正确的是A、横波在介质中传播时，介质本身能够随波传开去。B、纵波在介质中传播时，介质本身能够随波传开去。C、在波传播的介质中，质点振动都是受迫振动。D、横波与纵波，其质点的振动方向不同，因此横波与纵波不可能沿同一方向传播。下一页C由波动图象可获取的信息1．该时刻各质点的位移2．质点振动的振幅3．波长波的图象由波动图象可获取的信息4．若知道传播方向可以得出各质点的振动方向若知道质点的振动方向也可以得出波的传播方向5．若已知波速的大小和方向，可画出后一时刻的波形图练习1：根据下图可知哪些的质点正在向上运动？哪些质点正在向下运动．练习2：如图所示，下图为某一时刻的波形图，根据下图1．求出波长和振幅？2．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先到达平衡位置？F练习3：如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K是弹簧介质中各质点，间距为0.5m，质点A为振源，振幅为5cm，当t=0时，A开始沿y轴正向做简谐振动，经过0.1s第一次达到最大位移，此时波恰好传到C点，则此列波质点振动频率为______Hz，波速为_____m/s。在图中画出质点A开始振动经过0.45s时的波形图。2.510波的图象与振动图象的区别:(1)两种图象中横坐标的意义不同.(2)两种图象描述的对象不同.波的图象描述的是同一时刻各个质点离开平衡位置的位移,振动图象描述的是某一质点在不同时刻离开平衡位置的位移.(3)两种图象相邻两个正向(或负向)位移最大值之间距离的含义不同.提高题1、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两质点振动位移的大小相等B、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，简谐波的图象相同AD2．右图为一列横波的图象，图中P点正向+y方向振动，且波的传播速度为10m/s,则此波的A.振幅为60cmB.波长为1.0mC.周期为1.0sD.此波向-x方向传播0x/my/cm0.51.030-301.5vPBD3．一列简谐波沿轴直线传播，某时刻的波形如图所示。质点A的位置与坐标原点O相距0.5m，此时质点A沿y轴正方向运动，经0.01s质点A第一次到达最大位移处,则这列波A．波长是2mB．频率是50HzC．波速是50m/sD．传播方向为轴的负方向xyAOACD4．图8是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振比a位置的质点晚0.5s，b和c之间的距离是5m,则此列波的波长和频率应分别为A．5m，1HzB．10m，2HzC．5m，2HzD．10m，1HzcOy/mx/m图8abA5．沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x＝3.5m和x＝6.5m处。在t1＝0.5s时，质点P恰好此后第二次处于波峰位置；则t2＝_________s时，质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动；当t1＝0.9s时，质点P的位移为_____________cm。012345672x/my/cm-2PQ0.626．如图示，a、b、c三点是某时刻一简谐波动图象与一条平行于x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A．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C．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xy0abcAC7．如图所示，坐标xOy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s，振幅为4cm，频率为2.5Hz。在x轴上有P、Q两个质点，它们平衡位置间的距离为0.2m,在t=0时刻，Q质点的位移为y=+4cm,则质点PA．在t=0.1s时，位移大小是4cm，方向沿y轴方向B．在t=0.9s时，速度最大，方向沿y轴正方向C．在t=0.2s时，加速度最大，方向沿y轴负方向D．在t=0的时刻起经0.8s通过的路程是16cm0yxPQBC8、在xOy平面内，有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s，振幅为5cm，频率为2.5Hz，在t=0时刻，P点位于其平衡位置上方最大位移处，如图所示，则距P为0.3m的Q点A、在0.1s时位于其平衡位置下方最大位移处B、在0.1s时的速度最大C、在0至0.1s内的路程为10cmD、在0至0.1s内的路程为5cmOyxPQAD9．如图所示，是一列沿x轴正向传播的简谐横波在t时刻的图象，已知x轴上3cm处的质点P在△t=t′-t=0.35s内通过的路程为14cm，则A．波速为40cm/sB．波速为60cm/sC．在△t内波的传播距离为14cmD．在t′时刻P点的振动方向为y轴负方向0x/cmy/cm639122-215PB10．如图所示是一列简谐横波t=0时刻的图象，质点M位于波峰位置．经过Δt=0.4s时间，第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A．t=0.2s时刻质点M的速度最大B．波的传播速度的大小v=10m/sC．Δt=1s时间内质点M经过的路程是25cmD．Δt=1s时间内质点M经过的路程是10cm0y/cmx/m1234565-5ΜB11.如图所示,A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K是弹性介质中的质点，相邻两点间的距离都是0.5m,质点A从t=0时刻开始沿y轴方向振动,开始时的运动方向是指向+y方向，振辐为5cm.经过0.1s时间,A第一次到达最大位移且波恰好传到C点.则t=0.5s时刻的波形图是0ABCDEFGHIJK5-5x/my/cm05-5x/my/cmABCDEFGHIJK05-5x/my/cmABCDEFGHIJK05-5x/my/cmABCDEFGHIJK05-5x/my/cmABCDEFGHIJKA.B.C.D.C12．波源S在t＝0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．S、a、b、c、d、e和a′、b′、c′是沿波传播方向上的间距为1m的9个质点，t＝0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1m/s，当t＝2s时质点a第一次到达最高点，当t＝4s时质点d开始起振，则在t＝4.6s这一时刻A．质点c的加速度正在增大B．质点a的速度正在减小C．质点b′的运动方向向上D．质点c′已经振动了1.6sSabcdea′b′c′解：T＝4s画出经过一个周期的波形如图示Sabcdea′b′c′Tt＝4.6s5T/4可见ABC均错，D对。D13．如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速v为20m/s。P是离原点2m的一个介质质点,则在t=0.17s时刻,质点P的：①速度和加速度都沿-y方向；②速度沿+y方向，加速度沿-y方向；③速度和加速度都正在增大；④速度正在增大，加速度正在减小。以上四种判断中正确的是A．只有①B．只有②C．只有①④D．只有②③-5y/cmx/mP4v502点拨：λ=4mT=λ/v=0.2s3T/4t=0.17sT画出3T/4时的波形如图蓝线示：-5y/cmx/mP4v502C14、横波波源做间歇性简谐运动，周期为0.05s，波的传播速度为20m/s，波源每振动一个周期，停止运动0.025s，然后重复振动．在t＝0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A.在前2秒内波传播的距离为20mB.若第2秒末波传播到P点,则此时P点的振动方向向下C.在前2秒时间内所形成的机械波中,共有27个波峰D.在前2秒时间内所形成的机械波中，共有27个完整的波段解：经过一个周期T=0.05s的波形如图1示yx0图1经过T′=0.075s的波形如图2示yx0图2t=26T′=26×0.075s=1.95s，波形如图3示共有26个完整的波段,P′点的振动方向向上.yx0图3再经过T=0.05s,共有27个完整的波段,27个波峰.P点的振动方向向上.CD15．如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，振幅A=4cm。在t=0时刻，平衡位置相距5cm的两质点a、b的位移分别是2cm、-2cm，它们的运动方向都沿y轴的负方向。则A．t=0时刻，a、b两质点的动能相同B．a质点速度为零时，b质点速度不为零C．当a质点到达平衡位置时，b质点恰好到达负最大位移处D．a、b两质点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍x/cmy/cm54-4v4123672-2a0b点拨：画出t=0的波形如图黑线示,x/cmabby/cm4-42-20当a质点到达平衡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,AB16．如图所示，位于介质I和II分界面上的波源S，产生两列分别沿x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f1、f2和v1、v2，则（A）f1＝2f2，v1＝v2。（B）f1＝f2，v1＝0.5v2。（C）f1＝f2，v1＝2v2。（D）f1＝0.5f2，v1＝v2。ILLIISx解：由图得λ1=2λ2波在不同介质中传播时，频率保持不变，v=λ/f∴f1＝f2，v1＝2v2C02468101214x/cmy/cm17．如图所示，实线是沿x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t=0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是A．这列波的波长是14cmB．这列波的周期是0.125sC．这列波可能是沿x轴正方向传播的D．t=0时，x=4cm处的质点速度沿y轴负方向D