【想一想】用手握住較長軟繩一端連續(xù)上下抖動(dòng)，形成一列簡諧橫波．某一時(shí)刻波形如圖所表示．繩上a、b兩質(zhì)點(diǎn)均處于波峰位置．試思索以下幾個(gè)問題：(1)a、b兩點(diǎn)之間距離與波長關(guān)系是什么？這兩點(diǎn)振動(dòng)開始時(shí)刻相差多長時(shí)間？(2)a、b兩點(diǎn)中，哪個(gè)點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)多？多幾次？第2單元機(jī)械波基礎(chǔ)探究機(jī)械波形成和傳輸?shù)?頁提醒：(1)a、b兩點(diǎn)之間距離為一個(gè)波長，a、b兩點(diǎn)振動(dòng)開始時(shí)刻相差一個(gè)周期．(2)波動(dòng)先傳輸?shù)絘點(diǎn)，b點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a點(diǎn)少一次.

第2頁【填一填】1．產(chǎn)生條件：(1)

；(2)

．2．特點(diǎn)(1)機(jī)械波傳輸只是振動(dòng)

和

，質(zhì)點(diǎn)只在各自平衡位置附近做受迫運(yùn)動(dòng)，并不隨波

．(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振幅相同，振動(dòng)周期和頻率都與波源振動(dòng)周期和頻率相同．(3)各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)(即起振)方向均

．(4)一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，經(jīng)過旅程為

，位移為

.3．機(jī)械波分類(1)橫波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳輸方向相互

波．(2)縱波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳輸方向在

波，有

和

．波源介質(zhì)形式能量遷移相同4A0垂直同一直線上密部疏部第3頁4．波長、波速、頻率及其關(guān)系(1)波長在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間距離，通慣用λ表示．(2)波速波在介質(zhì)中傳輸速度．由

本身性質(zhì)決定．(3)周期和頻率由

決定，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期(或頻率)等于

振動(dòng)周期或頻率．(4)波長、波速和頻率關(guān)系①公式關(guān)系：v＝

.②適用條件：對(duì)機(jī)械波、電磁波均適用．介質(zhì)波源波源λf第4頁【想一想】一列簡諧橫波沿x軸正向傳輸，傳到M點(diǎn)時(shí)波形如圖所表示，再經(jīng)0.6s，N點(diǎn)開始振動(dòng)，則該波振幅A和頻率f分別為多少？波圖象第5頁【填一填】1．坐標(biāo)軸：取各質(zhì)點(diǎn)平衡位置連線作為x軸，表示質(zhì)點(diǎn)分布次序；取過波源質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向作為y軸，表示質(zhì)點(diǎn)

．2．意義：在波傳輸方向上，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻相對(duì)各自

位移．3．形狀：

．位移平衡位置正弦(或余弦)曲線第6頁基礎(chǔ)自測1．關(guān)于振動(dòng)和波關(guān)系，以下說法中不正確是()A．振動(dòng)是波成因，波是振動(dòng)傳輸B．振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)展現(xiàn)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來展現(xiàn)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象C．波傳輸速度和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度無關(guān)D．波源停頓振動(dòng)時(shí)，波馬上停頓傳輸?shù)?頁解析：機(jī)械波產(chǎn)生條件是有波源和介質(zhì)．因?yàn)榻橘|(zhì)中質(zhì)點(diǎn)依次帶動(dòng)由近及遠(yuǎn)傳輸而形成波，所以選項(xiàng)A和B正確．波傳輸速度是波形由波源向外伸展速度，在均勻介質(zhì)中其速度大小不變；而質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度和方向都隨時(shí)間周期性地發(fā)生改變．選項(xiàng)C正確．波源一旦將振動(dòng)傳給了介質(zhì)，振動(dòng)就會(huì)在介質(zhì)中向遠(yuǎn)處傳輸；當(dāng)波源停頓振動(dòng)時(shí)，介質(zhì)依然繼續(xù)傳輸波源振動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式，不會(huì)隨波源停頓振動(dòng)而停頓傳輸，即波不會(huì)停頓傳輸．選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：D第8頁2．一列簡諧橫波在t＝0時(shí)波形圖如圖所表示．介質(zhì)中x＝2m處質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡諧運(yùn)動(dòng)表示式為y＝10sin(5πt)cm.關(guān)于這列簡諧波，以下說法正確是()A．周期為4.0s B．振幅為20cmC．傳輸方向沿x軸方向 D．傳輸速度為20m/s第9頁答案：C第10頁3．如圖所表示，圖甲為一列簡諧橫波在t＝20s時(shí)波形圖，圖乙是這列波中P點(diǎn)振動(dòng)圖象，那么該波傳輸速度和傳輸方向是()A．v＝25cm/s，向左傳輸 B．v＝50cm/s，向左傳輸C．v＝25cm/s，向右傳輸 D．v＝50cm/s，向右傳輸解析：由P點(diǎn)振動(dòng)圖線判斷出在t＝20s時(shí)P點(diǎn)在平衡位置且向上振動(dòng)，再由波形圖判斷出波是向左傳輸，由題圖判斷出T＝2s，λ＝100cm，則v＝λ/T＝50cm/s.故選項(xiàng)B是正確．答案：B第11頁4.一列簡諧橫波沿直線傳輸，該直線上a、b兩點(diǎn)相距4.42m，下列圖中實(shí)、虛兩條曲線分別表示平衡位置在a、b兩點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)曲線．從圖示可知()A．此列波頻率一定是1HzB．此列波波長一定是0.1mC．此列波傳輸速度可能是34m/sD．a(chǎn)點(diǎn)一定比b點(diǎn)距波源近第12頁答案：C第13頁【互動(dòng)探究】1．怎樣了解波長？質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期旅程等于波長嗎？2．波速、波長、頻率大小關(guān)系是什么？它們各自取決于什么原因？對(duì)波長、波速及頻率概念了解第14頁【關(guān)鍵突破】1．對(duì)波長了解(1)在波傳輸方向上，兩個(gè)相鄰振動(dòng)步調(diào)總是相同質(zhì)點(diǎn)間距離．(2)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期，波傳輸距離．(3)在橫波中兩個(gè)相鄰波峰(或兩個(gè)相鄰波谷)之間距離；在縱波中兩個(gè)相鄰密部(或兩個(gè)相鄰疏部)之間距離．第15頁2．對(duì)波速了解(1)波在均勻介質(zhì)中勻速傳輸，波速就是指波在介質(zhì)中傳輸速度．(2)波速大小完全由介質(zhì)決定，與波頻率無關(guān)．(3)在同種介質(zhì)中，縱波和橫波傳輸速度是不一樣．(4)波速與振速區(qū)分①波速：波源振動(dòng)幾個(gè)周期，波形就向外平移幾個(gè)波長．這個(gè)比值就表示了波形(或能量)向外平移速度．在同一個(gè)均勻介質(zhì)中波動(dòng)傳輸是勻速，與波動(dòng)頻率無關(guān)．②振速：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度．波動(dòng)中各質(zhì)點(diǎn)都在平衡位置附近做周期性振動(dòng)，是變速運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)并不沿波傳輸方向隨波遷移．3．對(duì)頻率了解(1)在波傳輸方向上，介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)是由振源振動(dòng)引發(fā)，故各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率都等于振源振動(dòng)頻率．(2)當(dāng)波從一個(gè)介質(zhì)進(jìn)入另一個(gè)介質(zhì)時(shí)，波頻率不變．第16頁【典例1】振源S在O點(diǎn)做豎直方向簡諧運(yùn)動(dòng)，頻率為10Hz，t＝0時(shí)刻向右傳輸簡諧橫波如圖所表示(向左傳輸簡諧橫波圖中未畫出)。則以下說法正確是()A．t＝0時(shí)，x＝1m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下B．t＝0時(shí)，x＝－2m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上C．t＝0.175s時(shí)，x＝－1m處質(zhì)點(diǎn)處于波谷位置D．t＝0.175s時(shí)，x＝1m處質(zhì)點(diǎn)處于波峰位置第17頁[自主解答]

t＝0時(shí)，x＝1m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；依據(jù)波動(dòng)傳輸雙向性和對(duì)稱性，畫出向左傳輸波波形圖，t＝0時(shí)，x＝－2m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；波長為λ＝2m，周期T＝1/f＝0.1s，波速v＝λf＝20m/s.t＝0.175s時(shí)，x＝－1m處質(zhì)點(diǎn)處于波谷位置，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.[答案]C第18頁1．以下關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng)和簡諧波說法，正確是()A．介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期不一定和對(duì)應(yīng)波周期相等B．介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度一定和對(duì)應(yīng)波波速相等C．波傳輸方向一定和介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向一致D．橫波波峰與波谷在振動(dòng)方向上距離一定是質(zhì)點(diǎn)振幅兩倍解析：波傳輸過程中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在前面質(zhì)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，A錯(cuò)誤．波速是波在介質(zhì)中傳輸速度，在同種均勻介質(zhì)中波速是個(gè)常量；質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度隨質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)所處位置不停改變，B、C錯(cuò)誤．波峰、波谷分別是平衡位置上方、下方最大位移處，而振幅是振動(dòng)中偏離平衡位置最大距離，D正確．答案：D第19頁【互動(dòng)探究】1．波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象主要區(qū)分是什么？2．怎樣由波傳輸方向判斷波中某質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向？或者由質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向判斷波傳輸方向？波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象綜合應(yīng)用第20頁【關(guān)鍵突破】1．兩種圖象比較第21頁第22頁2.波傳輸方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向互判方法已知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向可判斷波傳輸方向，或已知波傳輸方向和某時(shí)刻圖象可判斷介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向，慣用方法以下：第23頁當(dāng)已知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向判斷波傳輸方向時(shí)，仍應(yīng)用上述方法，只不過是上述方向逆向思維。第24頁

【典例2】(年阜陽模擬)一列簡諧橫波，某時(shí)刻圖象如圖甲所表示，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)圖象如圖乙所表示，則()A．波沿x軸正方向傳輸B．波速是20m/sC．經(jīng)過Δt＝0.4s，質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)過旅程是4mD．質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平衡位置[思緒點(diǎn)撥]由質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)圖象確定該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)方向，從而確實(shí)該波傳輸方向，從波動(dòng)圖象中讀出波長，再從振動(dòng)圖象中讀出周期，即可算出波速．第25頁[答案]C第26頁第27頁2．(年高考福建卷)一列簡諧橫波沿x軸傳輸，t＝0時(shí)刻波形如圖甲所表示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖乙所表示，則該波傳輸方向和波速分別是()A．沿x軸負(fù)方向，60m/s B．沿x軸正方向，60m/sC．沿x軸負(fù)方向，30m/s D．沿x軸正方向，30m/s答案：A第28頁——巧解波多解問題[方法概述]

造成波動(dòng)問題多解主要原因(1)周期性：①時(shí)間周期性：時(shí)間間隔Δt與周期T關(guān)系不明確．②空間周期性：波傳輸距離Δx與波長λ關(guān)系不明確．(2)雙向性：①傳輸方向雙向性：波傳輸方向不確定．②振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定．

第29頁(3)波形隱含性形成多解：在波動(dòng)問題中，往往只給出完整波形一部分，或給出幾個(gè)特殊點(diǎn)，而其余信息均處于隱含狀態(tài)．這么，波形就有各種情況，形成波動(dòng)問題多解性．第30頁[問題類型]1．假如題中已知條件不能確定波傳輸方向或者不能確定質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向，則需要分情況進(jìn)行討論，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)多解現(xiàn)象．2．在波傳輸方向上，假如兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間距離不確定或相位之間關(guān)系不確定，就會(huì)形成多解，若不能聯(lián)想到全部可能情況，就會(huì)出現(xiàn)漏解．3．在波傳輸方向上，相隔一個(gè)波長質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)是完全相同；但假如題目中沒有給定波傳輸距離Δx與波長λ之間大小關(guān)系，就會(huì)出現(xiàn)多解現(xiàn)象．4．在波向前傳輸過程中，質(zhì)點(diǎn)在各自平衡位置附近做簡諧運(yùn)動(dòng)．因?yàn)楹喼C運(yùn)動(dòng)含有周期性而出現(xiàn)多解．即：若某一時(shí)刻t各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)形成一波形，經(jīng)過時(shí)間Δt＝nT(n＝0,1,2…)，各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)將回到原來狀態(tài)，則t＋Δt＝t＋nT時(shí)刻波形與t時(shí)刻波形重合．第31頁5．波源振動(dòng)，要帶動(dòng)它左、右相鄰各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，波向左、右兩方向傳輸，對(duì)稱性是指波在介質(zhì)中向左、右同時(shí)傳輸時(shí)，關(guān)于波源對(duì)稱左、右兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況完全相同．第32頁[解題思緒]

處理波動(dòng)圖象中多解問題普通思緒：(1)分析出造成多解原因．①波動(dòng)圖象周期性，如由Δx＝nλ＋x，Δt＝nT＋t，求v出現(xiàn)多解．②波傳輸雙向性．(2)由λ＝vT進(jìn)行計(jì)算，若有限定條件，再進(jìn)行