高考物理複習之機械波

　　機械波是機械振動所產生，機械振動在介質中的傳播稱為機械波。下面由小編給你帶來關於，希望對你有幫助!

　　一、機械波的形成和傳播

　　1. 機械波

　　***1*** 定義：機械振動在介質中傳播，形成機械波

　　***2*** 產生條件：波源和能傳播振動的介質同時存在機械波不能在真空中傳播

　　***3*** 介質：空間中傳播波的物質，可以是固體、液體、氣體

　　2. 機械波的形成過程

　　以繩波為例：

　　***1*** 繩子各部分看成許多質點組成，各部分之間存在著相互作用的彈力

　　***2*** 沿波的傳播方向上後一個質點比前一個質點落後一段時間，質點依次被帶動

　　***3*** 振動的形式傳播出去形成波

　　波源振動起來時，帶動相鄰的質點振動，這個質點又帶動更遠的質點振動，這樣波源的振動就傳播出去了。

　　3. 機械波的特點

　　***1*** 介質各個質點不是同時起振，但起振方向與振源起振方向相同。

　　***2*** 離振源近的質點先起振。

　　***3*** 質點只在平衡位置振動，並不隨波遷移。

　　***4*** 波傳播的是振動形式和能量,且能傳遞資訊.

　　***5*** 傳播過程中各質點的振動都是受迫振動，驅動力來源於振源，各質點起振時與振源起振時的情況完全相同，其頻率等於振源頻率.

　　4.機械波的分類

　　***1***橫波：質點的振動方向與波的傳播方向垂直

　　波峰和波谷

　　***2***縱波：質點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上密部和疏部

　　***3***聲波為縱波;地震波既有橫波又有縱波

　　二、波的圖象

　　1、 圖象的獲得

　　橫座標：表示在波傳播方向上各質點的平衡位置

　　縱座標：表示某一時刻各質點偏離平衡位置的位移。

　　連線各位移向量的末端所得到的平滑曲線就形成了波的圖象

　　2、 簡諧波

　　波的圖象為正弦***或餘弦***曲線的波。簡諧波是最簡單最基本的波。波源為簡諧運動。

　　3、 圖象的意義

　　***1*** 描述在波傳播方向上介質中各質點在某一時刻離開平衡位置的位移。

　　***2*** 波的圖象***隨時間***的變化情況

　　***3***介質中質點的振動方向與波的傳播方向的關係.

　　※已知波的傳播方向可求各個質點的振動方向。

　　在質點P靠近波源一方的圖象上另找一點P`,若P`在P上方,則P向上運動;若P`在P下方,則P向下運動

　　※已知某質點的振動方向也可確定波的傳播方向

　　4、振動圖象與波的圖象的比較

　　***1***兩個圖象的縱座標都表示質點偏離平衡位置的位移

　　***2***振動圖象的橫座標表示時間，O點為質點的平衡位置;波的圖象的橫座標表示在波的傳播方向上各質點的平衡位置

　　***3***兩種圖象的形狀都是正弦或餘弦曲線***指簡諧運動和簡諧波***

　　三、波長、頻率和波速

　　1、波長

　　在波動中對平衡位置的相位或位移總是相等的兩相鄰質點間的距離叫做波的波長.

　　***1***“位移總是相等”的含義是“每時每刻都大小相等，方向相同”.

　　***2***位移總是相等的兩個質點速度也總是相等的.

　　***3***在橫波中，兩個相鄰的波峰***或波谷***之間的距離等於波長，在縱波中，兩個相鄰的密部***或疏部***之間的距離等於波長.

　　***4***在波的傳播方向上***或平衡位置之間***相距的兩質點振動步調總是相反的.

　　***5***相距整數倍兩質點***同相質點***的振動步調總是相同的.在波的傳播方向上相距奇數倍的兩質點***反相質點***振動步調總是相反的.

　　2、週期和頻率

　　波的週期***或頻率***：波源振動的週期***或頻率***就是波的週期***或頻率***.

　　***1***波的週期***或頻率***等於波源的振動週期***或頻率***.

　　***2***波的週期由波源決定，同一列波在不同介質中傳播時週期***或頻率***保持不變.

　　***3***每經歷一個週期的時間，當前的波形圖與原有的波形圖相同.

　　3、波速

　　單位時間內振動所傳播的距離叫波速.它反映振動在介質中傳播的快慢程度.

　　***1***波速的大小由介質的性質決定，同一列波在不同介質中傳播速度不同.

　　***2***波在均勻介質中是勻速傳播的，即，它向外傳播的是振動的形式，而不是將質點向外遷移.

　　***3***波速與質點的振動速度不同，質點的振動是一種變加速運動，因此質點的振動速度時刻在變.

　　4、波長、週期***頻率***和波速的關係

　　經過一個週期，振動在介質中傳播的距離等於一個波長.

　　***1***波速由介質決定，週期***或頻率***由振源決定.當一列波從一種介質進入另一種介質傳播時，週期***或頻率***保持不變.但由於波速的變化而導致波長的變化.

　　***2***波速等於波長和頻率的乘積這一關係雖從機械波得到，但對其他形式的彼***電磁波、光波***也成立.