王淦昌中学2012届高三一轮复习课堂教案《机械波》1y/mx/m02468105-5v一、机械波1．机械波的产生：机械振动在介质中的传播过程形成机械波．机械波产生的条件有两个：一是要有，二是要有能够传播机械振动的2．横波和纵波：质点的振动方向与波的传播方向的波叫横波．凸起最高处叫波峰，凹下最低处叫波谷．质点的振动方向与波的传播方向的波叫纵波．质点分布最密集的部分叫密部，质点分布最稀疏的部分叫疏部．3.机械波的特点(1)每一个质点由振源的前质点带动而起振，起振方向均起振方向一致，全部起振后质点都以各自的平衡位置为中心做简谐运动(2)波传播的只是和、，介质中的质点并不随波．4．描述机械波的物理量(1)波长λ：两个的、在振动过程中对平衡位置的位移相等的质点间的距离叫波长．在横波中，两个相邻波峰(或波谷)间的距离等于波长．在纵波中，两个相邻密部(或疏部)间的距离等于波长．在一个周期内机械波传播的距离等于波长．(2)频率f：波的频率由决定，(3)波速v：单位时间内振动向外传播的距离．tsv机械波的波速大小仅由决定．（4）波速与波长和频率的关系：v＝λf，当波由一种介质进入另一种介质时，其频率不变；当两列不同的机械波在同一种介质中传播时，它们的相同。二、波的图象简谐波的图象如图为一条正弦曲线或余弦曲线，它反映了在波传播的过程介质中相对平衡位置的位移【例1】一列沿着+x方向传播的机械横波，在t=0时刻的波动图像如图所示（传播到10m处），已知传播的速度为10m/s,试回答以下问题：（1）波长为多少？x=2m处质点的振幅为多少？波的周期为多少？（2）标出此时x=4m处，并说明以后T/4做合性质的运动（3）在原图中作出t=1s时的波动图像（4）经多少时间x=16m的第一次出现波谷，这段时间内x=2m处的质点走过的路程为多大？王淦昌中学2012届高三一轮复习课堂教案《机械波》2【学之用】如图，振动源x=0在t=0时刻开始从平衡位置开始向+y轴方向振动，已知在t=7s时刻,完成了143次全振动,又知波长为4m,求波速并画出在时刻t=7s时的波形图三．振动与波动的区别与联系振动图象波动图象图象物理意义表示一个质点在各时?的位移表示某时刻各质点的位移王淦昌中学2012届高三一轮复习课堂教案《机械波》3振动图象波动图象图象信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)各时刻质点位移(4)各时刻速度、加速度方向(1)波长、振幅(2)任意一质点此刻的位移(3)任意一质点在该时刻加速度方向(4)传播方向、振动方向的互判图象变化随时间推移图象延续，但已有形状不变随时间推移，图象沿传播方向平移，波形随时间变化一完整曲线占横坐标距离表示一个周期，突出了时间周期性表示一个波长，突出了空间周期性【例2】(2011·宿迁模拟)一列简谐横波沿x轴正方向传播，位于原点的质点的振动图象如图甲所示．(1)该振动的振幅是________cm；(2)振动的周期是________s；(3)在t等于41周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是________cm.图乙所示为该波在某一时刻的波形图，A点位于x＝0.5m处．(4)该波的传播速度是________m/s；(5)经过21周期后，A点离开平衡位置的位移是________cm.【学之用】(2009年高考江苏卷)在t＝0时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图所示．质点A振动的周期是________s；t＝8s时，质点A的运动沿y轴的__________方向(填“正”或“负”)；质点B在波的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在t＝9s时，质点B偏离平衡位置的位移是________cm.王淦昌中学2012届高三一轮复习课堂教案《机械波》4四．波动的多解性问题【例】如图所示，实线为一列简谐波在时刻1t的图象，虚线是它在stt5.012时的图象．求：（1）波速；（2）设周期小于s5.0，并且波速为sm/500，求波的传播方向．