第二節(jié)機(jī)械波.一、機(jī)械波1．機(jī)械波的產(chǎn)生(1)定義：機(jī)械振動(dòng)在_______中的傳播過(guò)程，叫做機(jī)械波．(2)產(chǎn)生條件：_________和__________．(3)產(chǎn)生過(guò)程：沿波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都受它前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的帶動(dòng)而做________振動(dòng)，對(duì)簡(jiǎn)諧波而言各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的________和______都相同，各質(zhì)點(diǎn)只在自己的_______________附近振動(dòng)．介質(zhì)波源介質(zhì)受迫振幅周期平衡位置.2．波的分類(1)橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與_______________相互垂直的波，凸起部分叫波峰，_____部分叫波谷．(2)縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在_____________上，質(zhì)點(diǎn)分布密的叫________，質(zhì)點(diǎn)分布疏的叫____________．3．描述機(jī)械波的物理量(1)波長(zhǎng)λ：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位____________的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離．在橫波中，兩個(gè)相鄰的_________

(或波谷)間的距離等于波長(zhǎng)．波的傳播方向凹陷一直線同密部疏部總是相同波峰.密部波長(zhǎng)波源不變v＝λf介質(zhì).二、波的圖象1．圖象在平面直角坐標(biāo)系中，用橫坐標(biāo)表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的____________；用縱坐標(biāo)表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的________，連接各位移矢量的末端，得出的曲線即為波的圖象，簡(jiǎn)諧波的圖象是________

(或余弦)曲線．2．物理意義：某一時(shí)刻介質(zhì)中___________相對(duì)平衡位置的位移．三、波特有的現(xiàn)象1．波的干涉(1)產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件：頻率相同的兩列同性質(zhì)的波相遇．平衡位置位移正弦各質(zhì)點(diǎn).(2)現(xiàn)象：兩列波相遇時(shí)，某些區(qū)域振動(dòng)總是_____，某些區(qū)域振動(dòng)總是_________，且加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)互相間隔．(3)對(duì)兩個(gè)完全相同的波源產(chǎn)生的干涉來(lái)說(shuō)，凡到兩波源的路程差為一個(gè)波長(zhǎng)________時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)；凡到兩波源的路程差為半個(gè)波長(zhǎng)的_________時(shí)，振動(dòng)減弱．2．波的衍射(1)產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物或孔(縫)的尺寸跟波長(zhǎng)__________，或者比波長(zhǎng)________．(2)現(xiàn)象：波繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播．加強(qiáng)減弱整數(shù)倍奇數(shù)倍差不多更小..課堂互動(dòng)講練一、振動(dòng)和波的聯(lián)系與區(qū)別1．兩者的聯(lián)系(1)振動(dòng)是波動(dòng)的起因，波動(dòng)是振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播．(2)沒(méi)有振動(dòng)一定沒(méi)有波動(dòng)，但沒(méi)有波動(dòng)不一定沒(méi)有振動(dòng)．2．兩者的區(qū)別(1)從研究對(duì)象看：振動(dòng)是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)或一個(gè)物體在某一平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)；而波動(dòng)是介質(zhì)中大量質(zhì)點(diǎn)依次發(fā)生振動(dòng)而形成的“集體運(yùn)動(dòng)”．.(2)從運(yùn)動(dòng)原因看：振動(dòng)是由于質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力的作用引起的；而波動(dòng)是由于介質(zhì)中相鄰質(zhì)點(diǎn)的帶動(dòng)作用而形成的．(3)從能量的變化看：振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)換，如果是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中總的機(jī)械能保持不變；而波在傳播過(guò)程中，由振源帶動(dòng)它相鄰的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，即振源將機(jī)械能傳遞給它的相鄰質(zhì)點(diǎn)，這個(gè)質(zhì)點(diǎn)再將能量傳遞給下一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，因此說(shuō)波的傳播過(guò)程也是一個(gè)能量傳播過(guò)程，當(dāng)波源停止振動(dòng)，不再向外傳遞能量時(shí)，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)也會(huì)相繼停下來(lái)．.3．振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象的比較...即時(shí)應(yīng)用....2．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的互判圖象方法(1)微平移法：沿波的傳播方向?qū)⒉ǖ膱D象進(jìn)行一微小平移，然后由兩條波形曲線來(lái)判斷．例如：波沿x軸正方向傳播，t時(shí)刻的波形曲線如圖中實(shí)線所示．將其沿v的方向移動(dòng)一微小距離Δx，獲得如圖中虛線所示的圖線．可以判定：t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方向向下，質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)方向向上，質(zhì)點(diǎn)C的振動(dòng)方向向下.圖象方法(2)“上、下坡”法沿著波的傳播方向看，上坡的點(diǎn)向下振動(dòng)，下坡的點(diǎn)向上振動(dòng)，即“上坡下、下坡上”．例如：圖中A點(diǎn)向上振動(dòng)，B點(diǎn)向下振動(dòng)，C點(diǎn)向上振動(dòng).圖象方法(3)逆向描跡法逆著波的傳播方向用鉛筆描波形曲線，筆頭向上動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，筆頭向下動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向就向下..圖象方法(4)同側(cè)法質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在波的圖象的同一側(cè)．如圖所示.....(3)波形的隱含性形成多解在波動(dòng)問(wèn)題中，往往只給出完整波形的一部分，或給出幾個(gè)特殊點(diǎn)，而其余信息均處于隱含狀態(tài)．這樣，波形就有多種情況，形成波動(dòng)問(wèn)題的多解性．.即時(shí)應(yīng)用.A．若質(zhì)點(diǎn)a向下運(yùn)動(dòng)，則波是從左向右傳播的B．若質(zhì)點(diǎn)b向上運(yùn)動(dòng)，則波是從左向右傳播的C．若波從右向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)a、c向下運(yùn)動(dòng)D．若波從右向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)b、d向上運(yùn)動(dòng)..三、波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng)1．波的干涉與波的衍射的比較...名師點(diǎn)睛：(1)加強(qiáng)區(qū)振動(dòng)加強(qiáng)只是振幅變大，并不是質(zhì)點(diǎn)一直處于位移最大值．(2)只有符合干涉條件的兩列波相遇時(shí)才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象．(3)任何波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，而發(fā)生明顯的衍射需要一定的條件．.3.(2011年福州階段檢測(cè))a為聲源，發(fā)出聲波，b為接收者，接收a發(fā)出的聲波．a(chǎn)、b若運(yùn)動(dòng)，只限于沿兩者連線方向上．下列說(shuō)法中正確的是(

)A．a(chǎn)靜止，b向a運(yùn)動(dòng)，則b收到的聲頻比a發(fā)出的高B．a(chǎn)、b向同一方向運(yùn)動(dòng)，則b收到的聲頻一定比a發(fā)出的高C．a(chǎn)、b向同一方向運(yùn)動(dòng)，則b收到的聲頻一定比a發(fā)出的低D．a(chǎn)、b都向相互背離的方向運(yùn)動(dòng)，則b收到的聲頻比a發(fā)出的高即時(shí)應(yīng)用.解析：選A.波源不動(dòng)觀察者向波源運(yùn)動(dòng)時(shí)接收頻率增大，故A正確，兩者都動(dòng)時(shí)，相對(duì)距離減小時(shí)，頻率變高，相對(duì)距離增大時(shí)頻率變低，故B、C、D錯(cuò)誤．.經(jīng)典題型探究題型一例1波的形成及傳播規(guī)律應(yīng)用.圖11－2－3.....【答案】見(jiàn)解析【規(guī)律總結(jié)】

(1)要明確波在傳播過(guò)程中，波的前沿的振動(dòng)方向都是波源起振時(shí)的方向，沿傳播方向看后面質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)作．(2)要重視將物理問(wèn)題模型化，畫出物理過(guò)程的草圖，把波動(dòng)過(guò)程展現(xiàn)在大腦中，這有利于物理問(wèn)題的解決．.題型二波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的綜合應(yīng)用例2.A．t＝0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到負(fù)向最大B．t＝0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向C．從t＝0.10s到t＝0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6mD．從t＝0.10s到t＝0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30cm【思路點(diǎn)撥】解決此題抓住兩點(diǎn)：(1)據(jù)乙圖得到周期及Q點(diǎn)0.10s時(shí)的振動(dòng)情況．(2)據(jù)Q的振動(dòng)情況結(jié)合甲圖判斷波動(dòng)情況．.【解析】由y-t圖象知，周期T＝0.20s，且在t＝0.10s時(shí)Q點(diǎn)在平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，可以推斷波沿x軸負(fù)方向傳播，所以C錯(cuò)；從t＝0.10s到t＝0.15s時(shí)，Δt＝0.05s＝T/4，質(zhì)點(diǎn)Q從圖甲所示的位置振動(dòng)T/4到達(dá)負(fù)最大位移處，又加速度方向與位移方向相反，大小與位移的大小成正比，所以此時(shí)Q的加速度達(dá)到正向最大，而P點(diǎn)從圖甲所示位置運(yùn)動(dòng)T/4時(shí)正在由正最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)途中，速度沿y軸負(fù)方向，所以B對(duì)，A錯(cuò)；振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在t＝1T內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為4A；.t＝T/2，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為2A；但t＝T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程不一定是1A；t＝3T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程也不一定是3A.本題中從t＝0.10s到t＝0.25s內(nèi)，Δt＝0.15s＝3T/4，P點(diǎn)的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移處，所以在3T/4時(shí)間內(nèi)的路程不是30cm.【答案】

B【規(guī)律總結(jié)】解答此類問(wèn)題，可以從振動(dòng)圖象上得到周期、振幅、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向等信息．再?gòu)牟▌?dòng)圖象上得到波長(zhǎng)、波速等信息．然后兩方面相結(jié)合，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和波的傳播規(guī)律解答．.題型三波的多解問(wèn)題例3.(1)這列波可能的波速；(2)若波速為280m/s，那么波的傳播方向向左還是向右？【思路點(diǎn)撥】若波向右傳播，則0.05s應(yīng)向右傳播多少，若波向左傳播，則向左傳播多少，還需要考慮波傳播的周期性嗎？若波速為280m/s，你能否算出0.05s時(shí)間內(nèi)向前傳播的距離，換算為波長(zhǎng)，你能知道向左傳播還是向右傳播嗎？.解題樣板..【答案】見(jiàn)解題樣板【規(guī)律總結(jié)】機(jī)械波傳播過(guò)程中在時(shí)間和空間上的周期性、傳播方向上的雙向性、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的不確定性等都是形成波動(dòng)問(wèn)題多解的原因，解題時(shí)常出現(xiàn)漏解．.題型四波的干涉和衍射現(xiàn)象例4.(2)如圖11－2－11所示，表示兩列同頻率相干水波在t＝0時(shí)刻的疊加情況，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷．已知兩列波的振幅均為2cm，波速為2m/s，波長(zhǎng)為0.4m，E點(diǎn)在B、D連線和A、C連線的交點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是(

)圖11－2－11..(3)如圖11－2－12所示是觀察水波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置．AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播情況，下列描述錯(cuò)誤的是(

)A．此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B．擋板前后波紋間距離相等C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯觀察到衍射現(xiàn)象..(2)圖中B、D均為振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，E位于B、D的中線上，故E也是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，而A、C兩點(diǎn)為波峰與波谷相遇，故是振動(dòng)減弱點(diǎn)．圖中所示時(shí)刻，B點(diǎn)偏離平衡位置－4cm，而D點(diǎn)偏離平衡位置4cm，故二者豎直高度差為8cm，再過(guò)0.05s，兩列波的波峰恰在E點(diǎn)相遇，故E點(diǎn)偏離平衡位置的距離將達(dá)到4cm.故答案為A..(3)由圖可見(jiàn)兩波紋間距λ與AB孔的大小接近，所以水波通過(guò)AB孔會(huì)發(fā)生明顯的衍射．由于衍射后水波的頻率不變，波速不變，因此水波的波長(zhǎng)也不變．A、B選項(xiàng)正確．AB孔擴(kuò)大后若破壞了明顯衍射的條件時(shí)就不會(huì)看到明顯的衍射現(xiàn)象，故C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．此題重在理解障礙物尺寸和波長(zhǎng)的相對(duì)大小關(guān)系，并以此作為判斷明顯衍射的條件．.【答案】

(1)如圖11－2－13所示(2)A

(3)D.(2)關(guān)于干涉和衍射，應(yīng)注意以下問(wèn)題①衍射現(xiàn)象始終存在，只有明顯、不明顯的區(qū)別．②干涉和衍射現(xiàn)象是波的特有現(xiàn)象．一切波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象．..9、靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/1/102023/1/10Tuesday,January10,202310、雨中黃葉樹(shù)，燈下白頭人。。2023/1/102023/1/102023/1/101/10/20231:28:16PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見(jiàn)頻。。2023/1/102023/1/102023/1/10Jan-2310-Jan-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/1/102023/1/102023/1/10Tuesday,January10,202313、乍見(jiàn)翻疑夢(mèng)，相悲各問(wèn)年。。2023/1/102023/1/102023/1/102023/1/101/10/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。。10一月20232023/1/102023/1/102023/1/1015、比不了得就不比，得不到的就不要。。。一月232023/1/102023/1/102023/1/101/10/202316、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。。2023/1/102023/1/1010January202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2023/1/102023/1/102023/1/102023/1/109、沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2023/1/102023/1/10Tuesday,January10,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。。2023/1/102023/1/102023/1/101/10/20231:28:16PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2023/1/102023/1/102023/1/10Jan-2310-Jan-2312、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無(wú)限完美。。2023/1/102023/1/102023/1/10Tuesday,January10,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/1/102023/1/102023/1/102023/1/101/10/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。10一月20232023/1/102023/1/102023/1/1015、楚塞三湘接，荊門九派通。。。一月232023/1/102023/1/102023/1/101/10/202316、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。。2023/1/102023/1/1010January202317、空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。。2023/1/102023/1/102023/1/102023/1/109、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/1/102023/1/10Tuesday,January10,202310、閱讀一切好書(shū)如同和過(guò)去最杰出的人談話。2023/1/102023/1/102023/1/101/