4E 机械波的描述

4E机械波的描述在水中进行观察和测量，得天独厚的更只有声波。这是由于其他探测手段的作用距离都很短，光在水中的穿透能力很有限，即使在最清澈的海水中，人们也只能看到十几米到几十米内的物体.然而，声波在水中传播的衰减就小得多，在深海声道中爆炸一个几公斤的炸弹，在两万公里外还可以收到信号，低频的声波还可以穿透海底几千米的地层，并且得到地层中的信息。在水中进行测量和观察，至今还没有发现比声波更有效的手段。声纳分为主动声纳和被动声纳。主动声纳由简单的回声探测仪器演变而来，它主动地发射超声波，然后收测回波进行计算，适用于探测冰山、暗礁、沉船、海深、鱼群、水雷和关闭了发动机的隐蔽的潜艇。被动声纳则由简单的水听器演变而来，它收听目标发出的噪声，判断出目标的位置和某些特性，特别适用于不能发声暴露自己而又要探测敌舰活动的潜艇。一、波的图像：反映各质点在同一时刻不同位移的曲线叫做波的图像。x(m)y(m)010-105-5ABCDEFGHI横坐标x表示各质点的平衡位置；纵坐标y表示某一时刻各质点相对平衡位置的位移；二、波长、周期和波速1、波长：（1）定义：相邻的、振动情况（位移、速度）完全相同的两个质点间的距离叫做波长。（2）、符号：λ（3）、国际单位：米（4）、波长是标量相邻两个波峰或相邻两个波谷之间的距离等于一个波长。（5）从波形图象看：λx(m)y(m)010-105-5ABCDEFGHIJKλ（6）、几点说明：(1)“位移总是相等”的含义是“时时刻刻都相等”．（2）位移总是相等的两个质点速度也总是相等的（3）在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长，在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）之间的距离等于波长．2、周期：（1）定义：波在介质中传播一个波长所需的时间叫做波的周期。用符号T表示。（2）波的周期由波源振动的周期决定的。T波=T波源=T介质质点同一机械波由一种介质进入另一介质，T(f)保持不变。3、波速：（1）定义：波在介质中的传播速度叫做波速（2）波速用符号v表示，国际单位：米/秒（3）公式：V＝T（4）波速是由介质的性质决定的。一般情况下，波在固体中的传播速度比在液体中的大，在液体中的传播速度比在气体中大。＝λf（5）．对波速的理解：a．波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同，不同的机械波在同一介质中传播速度相同。b.波速与质点的振动速度不同，波在均匀介质中是匀速传播的，质点的振动是一种变加速运动，因此质点的振动速度时刻在变．三、横波的图像：(一）根据波的传播方向判断质点的振动方向：x(m)y(m)010-105-5ABCDEFGHIv例1：下图是一列向右传播的横波在某一时刻的波形图，在图中画出此时各质点的振动方向。练习1:下图是一列向左传播的横波在某一时刻的波形图，在图中画出此时各质点的振动方向。x(m)y(m)010-105-5ABCDEFGHIvJKLx(m)y(m)010-105-5ABCDEFGHIvx(m)y(m)010-105-5ABCDEFGHIvJKL顺着波传播的方向看，“上坡”的质点向下振动；“下坡”的质点向上振动。(二）根据质点的振动方向判断波的传播方向：x(m)y(m)010-105-5ABCDEFGHIv例2：下图是某一时刻的波形图，此时质点H的振动方向向下，问波的传播方向如何？x(m)y(m)010-105-5ABCDEFGHIv练习2：下图是某一时刻的波形图，此时质点D的振动方向向下，问波的传播方向如何？结论：每经历一个周期的时间，原有的波形图不改变．x(m)y(m)010-10ABCDvE例3：下图是某一时刻的波形图,请画出经过TTTT、、、4324时的波形图。1．关于波长的说法中正确的是（）A．在一个周期内振动在介质中向前传播一个波长B．在一个周期内介质中的质点通过的路程为一个波长C．在波的传播方向上，波长等于两个相邻且振动完全相同的质点平衡位置间的距离D．波长等于横波中波峰与波峰间的距离AC2．关于波的频率的下列说法正确的是（）A．波的频率由波源决定，与介质无关B．波的频率与波速无关C．波由一种介质传到另一种介质时频率变大D．声波由空气传到钢轨中时频率变小AB3．关于波速的正确说法是（）A．反映了振动在介质中传播的快慢B．反映了介质中质点振动的快慢C．波速由介质决定与波源无关D．反映了介质中质点迁移的快慢AC4．有一频率为0.5Hz的简谐波，波速为4m/s，沿波传播方向上有相距1m的两个质点，它们相继达到波峰的时间差为（）A．2sB．1sC．0.5sD．0.25sD5．在波的传播方向上，两质点a、b相距1.05m，已知a达到最大位移时，b恰好在平衡位置，若波的频率是200Hz，则波速可能是（）A．120m／sB．140m/sC．280m/sD．420m/sAC