廣東省羅崗高中物理復(fù)習(xí)振動(dòng)和波(教案)新人教版

翰林匯課題：機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波種類：復(fù)習(xí)課目的要求：理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)和波的流傳過程中各量變化的規(guī)律特色,掌握單擺模型的相關(guān)計(jì)算橫波的流傳規(guī)律和利用波的圖象進(jìn)行綜合剖析第1課簡(jiǎn)諧振動(dòng)、振動(dòng)圖像一、機(jī)械振動(dòng)1、機(jī)械振動(dòng)：物體（或物體的一部分）在某一中心地點(diǎn)雙側(cè)做的來去運(yùn)動(dòng)．振動(dòng)的特色:①存在某一中心地點(diǎn);②來去運(yùn)動(dòng),這是判斷物體運(yùn)動(dòng)是不是機(jī)械振動(dòng)的條件.產(chǎn)生振動(dòng)的條件:①振動(dòng)物體遇到答復(fù)力作用;②阻尼足夠小;2、答復(fù)力：振動(dòng)物體所遇到的老是指向均衡地點(diǎn)的合外力．①答復(fù)力時(shí)刻指向均衡地點(diǎn);②答復(fù)力是按成效命名的,可由隨意性質(zhì)的力供給．能夠是幾個(gè)力的協(xié)力也能夠是一個(gè)力的分力;③合外力：指振動(dòng)方向上的合外力，而不必定是物體遇到的合外力．④在均衡地點(diǎn)處：答復(fù)力為零，而物體所受合外力不必定為零．如單擺運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球在最低點(diǎn)處，答復(fù)力為零，而物體所受的合外力不為零．3、均衡地點(diǎn)：是振動(dòng)物體受答復(fù)力等于零的地點(diǎn)；也是振動(dòng)停止后，振動(dòng)物體所在地點(diǎn)；均衡地點(diǎn)往常在振動(dòng)軌跡的中點(diǎn)?！熬獾攸c(diǎn)”不等于“均衡狀態(tài)”。均衡地點(diǎn)是指答復(fù)力為零的地點(diǎn)，物體在該地點(diǎn)所受的合外力不必定為零。(如單擺擺到最低點(diǎn)時(shí)，沿振動(dòng)方向的協(xié)力為零，但在指向懸點(diǎn)方向上的協(xié)力卻不等于零，所以其實(shí)不處于均衡狀態(tài))二、簡(jiǎn)諧振動(dòng)及其描繪物理量1、振動(dòng)描繪的物理量位移：由均衡地點(diǎn)指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在地點(diǎn)的有向線段．①是矢量,其最大值等于振幅；②始點(diǎn)是均衡地點(diǎn),所以跟答復(fù)力方向永久相反；③位移隨時(shí)間的變化圖線就是振動(dòng)圖象．(2)振幅：走開均衡地點(diǎn)的最大距離．①是標(biāo)量；②表示振動(dòng)的強(qiáng)弱；周期和頻次：達(dá)成一次全變化所用的時(shí)間為周期T，每秒鐘達(dá)成全變化的次數(shù)為頻次f．①兩者都表示振動(dòng)的快慢；②兩者互為倒數(shù)；T=1/f；③當(dāng)T和f由振動(dòng)系統(tǒng)自己的性質(zhì)決準(zhǔn)時(shí)(非受迫振動(dòng))，則叫固有頻次與固有周期是定值,固有周期和固有頻次與物體所處的狀態(tài)無關(guān)．2、簡(jiǎn)諧振動(dòng)：物體所受的答復(fù)力跟位移大小成正比時(shí)，物體的振動(dòng)是簡(jiǎn)偕振動(dòng)．①受力特色：答復(fù)力F=—KX。②運(yùn)動(dòng)特色：加快度a=一kx／m，方向與位移方向相反，總指向均衡地點(diǎn)。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種變加快運(yùn)動(dòng)，在均衡地點(diǎn)時(shí)，速度最大，加快度為零；在最大位移處，速度為零，加快度最大。說明：①判斷一個(gè)振動(dòng)能否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的依照是看該振動(dòng)中能否知足上述受力特色或運(yùn)動(dòng)特征。②簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中波及的位移、速率、加快度的參照點(diǎn)，都是均衡地點(diǎn).三．彈簧振子：1、一個(gè)可作為質(zhì)點(diǎn)的小球與一根彈性很好且不計(jì)質(zhì)量的彈簧相連構(gòu)成一個(gè)彈簧振子．一般來講，彈簧振子的答復(fù)力是彈力(水平的彈簧振子)或彈力和重力的協(xié)力(豎直的彈簧振子)供給的．彈簧振子與質(zhì)點(diǎn)同樣，是一個(gè)理想的物理模型．2、彈簧振子振動(dòng)周期：T=2m/k，只由振子質(zhì)量和彈簧的勁度決定，與振幅沒關(guān)，也與彈簧振動(dòng)狀況沒關(guān)。(如水平方向振動(dòng)或豎直方向振動(dòng)或在圓滑的斜面上振動(dòng)或在地球上或在月球上或在繞地球運(yùn)行的人造衛(wèi)星上)Tm23、能夠證明，豎直擱置的彈簧振子的振動(dòng)也是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期公式也是k。這個(gè)結(jié)論能夠直接使用。4、在水平方向上振動(dòng)的彈簧振子的答復(fù)力是彈簧的彈力；在豎直方向上振動(dòng)的彈簧振子的答復(fù)力是彈簧彈力和重力的協(xié)力。四、振動(dòng)過程中各物理量的變化狀況振動(dòng)體地點(diǎn)位移X答復(fù)力F加快度a速度v勢(shì)能動(dòng)能方向大小方向大小方向大小方向大小均衡地點(diǎn)O000最大最小最大最大位移處指向最大指向O最大指向0→最0最大最小AAO大均衡地點(diǎn)O0→最0→最→最大位移指向指向最大O→A最大→最小→最大→A大指向O大O0最大最小處A最大位移處指向最大最大指向最大→0→最最大→最小→A→OA→均衡位→0指向O→0O0大最小最大置OA說明:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移,答復(fù)力,加快度,速度都隨時(shí)間做周期性變化(正弦或余弦函數(shù))變化周期為T,振子的動(dòng)能、勢(shì)能也做周期性變化,周期為T/2①凡走開均衡地點(diǎn)的過程，v、Ek均減小，x、F、a、EP均增大；凡向均衡地點(diǎn)挪動(dòng)時(shí)，v、Ek均增大,x、F、a、EP均減小.②振子運(yùn)動(dòng)至均衡地點(diǎn)時(shí)，x、F、a為零，EP最小，v、Ek最大；當(dāng)在最大位移時(shí)，x、F、a、EP最大，v、Ek最為零；③在均衡地點(diǎn)雙側(cè)的對(duì)稱點(diǎn)上,x、F、a、v、Ek、EP的大小均同樣．五、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象1.物理意義：表示振動(dòng)物體（或質(zhì)點(diǎn)）的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律．2.坐標(biāo)系：以橫軸表示時(shí)間，縱軸表示位移，用光滑曲線連結(jié)各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的位移尾端即得3.特色：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦（或余弦）曲線．4.應(yīng)用：①可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時(shí)刻的位移x；②判斷各時(shí)刻的答復(fù)力、速度、加快度方向；③判斷某段時(shí)間內(nèi)位移、答復(fù)力、加快度、速度、動(dòng)能、勢(shì)能、等物理量的變化狀況注意：①振動(dòng)圖象不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡．②計(jì)時(shí)點(diǎn)一旦確立，形狀不變，僅隨時(shí)間向后延長。③簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的詳細(xì)形狀跟計(jì)時(shí)起點(diǎn)及正方向的規(guī)定相關(guān)。規(guī)律方法1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特色2、彈簧振子模型3、利用振動(dòng)圖像剖析簡(jiǎn)諧振動(dòng)評(píng)論:對(duì)振動(dòng)圖象的理解和掌握要親密聯(lián)系實(shí)質(zhì)，既能依據(jù)實(shí)質(zhì)振動(dòng)畫出振動(dòng)圖象；又能依據(jù)振動(dòng)圖象復(fù)原成一個(gè)詳細(xì)的振動(dòng)，達(dá)到此種境地，便可嫻熟地用圖象剖析解決振動(dòng)單擺、振動(dòng)中的能量第2課知識(shí)簡(jiǎn)析一、單擺1、單擺：在細(xì)線的一端掛上一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，假如線的伸縮和質(zhì)量能夠忽視，球的直徑比線長短得多，這樣的裝置叫做單擺．這是一種理想化的模型，一般狀況下細(xì)線（桿）下接一個(gè)小球的裝置都可作為單擺．2、單擺振動(dòng)可看做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是：在同一豎直面內(nèi)搖動(dòng),擺角θ＜100．3、單擺振動(dòng)的答復(fù)力：是重力的切向分力，不可以說成是重力和拉力的協(xié)力。在均衡地點(diǎn)振子所受答復(fù)力是零，但協(xié)力是向心力，指向懸點(diǎn)，不為零。4、單擺的周期：當(dāng)l、g必定，則周期為定值T=2πl(wèi)g，與小球能否運(yùn)動(dòng)沒關(guān)．與擺球質(zhì)量m、振幅A都沒關(guān)。此中擺長l指懸點(diǎn)到小球重心的距離，重力加快度為單擺所在處的丈量值。要?jiǎng)澐謹(jǐn)[長和擺線長。5、小球在圓滑圓弧上的來去轉(zhuǎn)動(dòng)和單擺完好等同。只需擺角足夠小，這個(gè)振動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。這時(shí)周期公式中的l應(yīng)當(dāng)是圓弧半徑R和小球半徑r的差。6、秒擺：周期為

2s的單擺．其擺長約為

lm.二、振動(dòng)的能量1、對(duì)于給定的振動(dòng)系統(tǒng)，振動(dòng)的動(dòng)能由振動(dòng)的速度決定，振動(dòng)的勢(shì)能由振動(dòng)的位移決定，振動(dòng)的能量就是振動(dòng)系統(tǒng)在某個(gè)狀態(tài)下的動(dòng)能和勢(shì)能的總和．2、振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能大小由振幅大小決定，同一系統(tǒng)振幅越大，機(jī)械能就越大．若無能量損失，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，做等幅振動(dòng)．3、阻尼振動(dòng)與無阻尼振動(dòng)（1)振幅漸漸減小的振動(dòng)叫做阻尼振動(dòng)．（2)振幅不變的振動(dòng)為等幅振動(dòng)，也叫做無阻尼振動(dòng)．注意：等幅振動(dòng)、阻尼振動(dòng)是從振幅能否變化的角度來劃分的，用．

等幅振動(dòng)不必定不受阻力作4.受迫振動(dòng)1)振動(dòng)系統(tǒng)在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫做受迫振動(dòng)．2)受迫振動(dòng)穩(wěn)準(zhǔn)時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻次等于驅(qū)動(dòng)力的頻次，跟系統(tǒng)的固有頻次沒關(guān)．5.共振（1)當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻次等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻次時(shí)，物體的振幅最大的現(xiàn)象叫做共振．(2）條件：驅(qū)動(dòng)力的頻次等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻次．3)共振曲線．如下圖．規(guī)律方法1、單擺的等效問題①等效擺長：如下圖，當(dāng)小球垂直紙面方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，擺長為CO．②等效重力加快度：當(dāng)單擺在某裝置內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)加快度為a時(shí)，T＝2πl(wèi)ga；當(dāng)向上減速時(shí)T=2πl(wèi)ga，影響答復(fù)力的等效加快度能夠這樣求，擺球在均衡地點(diǎn)靜止時(shí)，擺線的張力T與擺球質(zhì)量的比值．2、擺鐘問題單擺的一個(gè)重要應(yīng)用就是利用單擺振動(dòng)的等時(shí)性制成擺鐘。在計(jì)算擺鐘類的問題時(shí)，利用以下方法比較簡(jiǎn)單：在一準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)，擺鐘走過的格子數(shù)n與頻次f成正比（n能夠是分鐘數(shù)，nf1g12ll也能夠是秒數(shù)、小時(shí)數(shù)），再由頻次公式能夠獲得：3、單擺的綜合應(yīng)用波的性質(zhì)與波的圖像第3課一、機(jī)械波1、定義：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中流傳就形成機(jī)械波．2、產(chǎn)生條件:(1)有作機(jī)械振動(dòng)的物體作為波源．(2)有能流傳機(jī)械振動(dòng)的介質(zhì)．3、分類:①橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的流傳方向垂直．突出部分叫波峰，凹下部分叫波谷②縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的流傳方向在向來線上.質(zhì)點(diǎn)散布密的叫密部,疏的部分叫疏部,液體隨和體不可以流傳橫波。4.機(jī)械波的流傳過程機(jī)械波流傳的是振動(dòng)形式和能量.質(zhì)點(diǎn)只在各自的均衡地點(diǎn)周邊做振動(dòng),其實(shí)不隨波遷徙.后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)老是落伍于帶動(dòng)它的前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻次都與波源的振動(dòng)周期和頻次同樣．由波源向遠(yuǎn)處的各質(zhì)點(diǎn)都挨次重復(fù)波源的振動(dòng)．二、描繪機(jī)械波的物理量．波長λ：兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過程中相對(duì)均衡地點(diǎn)的位移老是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長．在橫波中,兩個(gè)相鄰的波峰或相鄰的波谷之間的距離．在縱波中兩相鄰的的密部(或疏部)中央間的距離，振動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)在介質(zhì)中流傳的距離等于波長2．周期與頻次．波的頻次由振源決定，在任何介質(zhì)中流傳波的頻次不變。波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，獨(dú)一不變的是頻次(或周期)，波速與波長都發(fā)生變化．3．波速：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)波向外流傳的距離。v=s/t=λ/T=λf，波速的大小由介質(zhì)決定。三、說明:①波的頻次是介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻次，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是一種受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力來源于波源，所以波的頻次由波源決定，是波源的頻次.波速是介質(zhì)對(duì)波的流傳速度．介質(zhì)能流傳波是因?yàn)榻橘|(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)間有彈力的作用，彈力越大，互相對(duì)運(yùn)動(dòng)的反響越靈教，則對(duì)波的流傳速度越大．往常狀況下，固體對(duì)機(jī)械波的傳搖速度校大，氣體對(duì)機(jī)械波的流傳速度較小．對(duì)縱波和橫波，質(zhì)點(diǎn)間的互相作用的性質(zhì)有區(qū)別，那么同一物質(zhì)對(duì)縱波和對(duì)橫波的流傳速度不同樣．所以，介質(zhì)對(duì)波的流傳速度由介質(zhì)決定，與振動(dòng)頻次沒關(guān)．波長是質(zhì)點(diǎn)達(dá)成一次全振動(dòng)所流傳的距離,所以波長的長度與波速v和周期T相關(guān)．即波長由波源和介質(zhì)共同決定．由以上剖析知，波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻次不會(huì)發(fā)生變化，速度和波長將發(fā)生改變．②振源的振動(dòng)在介質(zhì)中由近及遠(yuǎn)流傳，離振源較遠(yuǎn)些的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)要滯后一些，這樣各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)固然頻次同樣，但步伐不一致，離振源越遠(yuǎn)越滯后．沿波的流傳方向上，離波源一個(gè)波長的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)要滯后一個(gè)周期，相距一個(gè)波長的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步伐是一致的．反之，相距1/2個(gè)波長的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步伐是相反的．所以與波源相距波長的整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)與波源的振動(dòng)同步（同相振動(dòng)）；與波源相距為1/2波長的奇數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)與波源派的振動(dòng)步伐相反（反相振動(dòng)．）四、波的圖象（1）波的圖象①坐標(biāo)軸：取質(zhì)點(diǎn)均衡地點(diǎn)的連線作為x軸，表示質(zhì)點(diǎn)散布的次序；取過波源質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向作為Y軸表示質(zhì)點(diǎn)位移．②意義：在波的流傳方向上，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻相對(duì)各自均衡地點(diǎn)的位移．③形狀：正弦（或余弦）圖線．因此畫波的圖象．要畫出波的圖象往常需要知道波長λ、振幅A、波的流傳方向（或波源的方向）、橫軸上某質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)狀態(tài)（包含位移和振動(dòng)方向）這四個(gè)因素．2）簡(jiǎn)諧波圖象的應(yīng)用①從圖象上直接讀出波長和振幅．②可確立任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移．③可確立任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加快度的方向．④若已知波的流傳方向，可確立各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向．若已知某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，可確立波的流傳方向．⑤若已知波的流傳方向，可畫出在t前后的波形．沿流傳方向平移s=vt.規(guī)律方法1、機(jī)械波的理解2、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的流傳方向的判斷（1）在波形圖中，由波的流傳方向確立媒質(zhì)中某個(gè)質(zhì)點(diǎn)（設(shè)為質(zhì)點(diǎn)A）的振動(dòng)方向（即振動(dòng)時(shí)的速度方向）：逆著波的流傳方向，在質(zhì)點(diǎn)A的周邊找一個(gè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)B．若質(zhì)點(diǎn)B的地點(diǎn)在質(zhì)點(diǎn)A的負(fù)方向處，則A質(zhì)點(diǎn)應(yīng)向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，反之。則向正方向運(yùn)動(dòng)如圖中所示，圖中的質(zhì)點(diǎn)A應(yīng)向y軸的正方向運(yùn)動(dòng)（質(zhì)點(diǎn)B先于質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)．A要跟從B振動(dòng)）．（2）在波形圖中．由質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確立波的流傳方向，若質(zhì)點(diǎn)C是沿Y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，在C質(zhì)點(diǎn)地點(diǎn)的負(fù)方向周邊找一相鄰的質(zhì)點(diǎn)D．若質(zhì)點(diǎn)D在質(zhì)點(diǎn)C地點(diǎn)X軸的正方向，則波由X軸的正方向向負(fù)方向流傳：反之．則向X軸的正方向流傳．如圖所示，這列波應(yīng)向X軸的正方向流傳（質(zhì)點(diǎn)c要跟從先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)D的振動(dòng)）詳細(xì)方法為：①帶動(dòng)法：依據(jù)波的形成，利用湊近波源的點(diǎn)帶動(dòng)它周邊的離波源稍遠(yuǎn)的點(diǎn)的道理，在被判斷振動(dòng)方向的點(diǎn)P周邊（不超出λ/4）圖象上湊近波源一方找另一點(diǎn)P/，若P/在P上方，則P/帶動(dòng)P向上運(yùn)動(dòng)如圖，若P/在P的下方，則P/帶動(dòng)P向下運(yùn)動(dòng)．②上下坡法：沿著波的流傳方向走波形狀“山路”，從“谷”到“峰”的上坡階段上各點(diǎn)都是向下運(yùn)動(dòng)的，從“峰”到“谷”的下坡階段上各點(diǎn)都是向上運(yùn)動(dòng)的，即“上坡下，下坡上”③微平移法：將波形沿波的流傳方向做細(xì)小挪動(dòng)x＝v·Δt＜λ/4，則可判斷P點(diǎn)沿y方向的運(yùn)動(dòng)方向了．反過來已知波形和波形上一點(diǎn)P的振動(dòng)方向也可判斷波的流傳方向．3．已知波速V和波形，畫出再經(jīng)t時(shí)間波形圖的方法．（1）平移法：先算出經(jīng)t時(shí)間波流傳的距離上x＝V·Δt，再把波形沿波的流傳方向平挪動(dòng)x即可．因?yàn)轭嶔D象的重復(fù)性，若知波長λ，則波形平移nλ時(shí)波形不變，當(dāng)x=nλ十x時(shí)，可采納去整nλ留零x的方法，只需平移x即可2）特別點(diǎn)法：（若知周期T則更簡(jiǎn)單）在波形上找兩特別點(diǎn)，如過均衡地點(diǎn)的點(diǎn)和與它相鄰的峰（谷）點(diǎn)，先確立這兩點(diǎn)的振動(dòng)方向，再看t＝nT＋t，因?yàn)榻?jīng)nT波形不變，所以也采納去整nT留零t的方法，分別做出兩特別點(diǎn)經(jīng)t后的地點(diǎn)，而后按正弦規(guī)律畫出新波形．4．已知振幅A和周期T，求振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在t時(shí)間內(nèi)的行程和位移．求振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在t時(shí)間內(nèi)的行程和位移，因?yàn)椴百|(zhì)點(diǎn)的初始狀態(tài)，需用正弦函數(shù)較復(fù)雜．但t若為半周期T/2的整數(shù)倍則很簡(jiǎn)單．在半周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的行程為2A．若t=n·T/2，n＝1、2、3，則行程s=2A·n，此中tn=T/2．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的初始位移（相對(duì)均衡地點(diǎn)）為x1＝x0時(shí)，經(jīng)T/2的奇數(shù)倍時(shí)x2=－x0，經(jīng)T/2的偶數(shù)倍時(shí)x2＝x0．專題：振動(dòng)圖像與波的圖像及多解問題第4課知識(shí)簡(jiǎn)析一、振動(dòng)圖象和波的圖象振動(dòng)是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨時(shí)間的推移而體現(xiàn)的現(xiàn)象，顛簸是所有質(zhì)點(diǎn)結(jié)合起來共同體現(xiàn)的現(xiàn)象．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和其惹起的簡(jiǎn)諧波的振幅、頻次同樣，兩者的圖象有同樣的正弦（余弦）曲線形狀，但二圖象是有實(shí)質(zhì)區(qū)其余．見表：振動(dòng)圖象顛簸圖象研究對(duì)象一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波流傳方向所有質(zhì)點(diǎn)研究內(nèi)容一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間散布規(guī)律圖線物理意義表示一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移圖線變化隨時(shí)間推移圖持續(xù)，但已有形狀隨時(shí)間推移，圖象沿流傳方向平不變移一完好曲線占橫坐表示一個(gè)周期表示一個(gè)波長標(biāo)距離二、顛簸圖象的多解顛簸圖象的多解波及：(1)波的空間的周期性；(2)波的時(shí)間的周期性；(3)波的雙向性；(4)介質(zhì)中兩質(zhì)點(diǎn)間距離與波長關(guān)系不決；(5)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向不決．1.波的空間的周期性沿波的流傳方向，在x軸上任取一點(diǎn)P（x)，如下圖，P點(diǎn)的振動(dòng)完好重復(fù)波源O的振動(dòng)，不過時(shí)間上比O點(diǎn)要落伍t，且t=x/v=xT0/λ.在同一波線上，凡坐標(biāo)與P點(diǎn)坐標(biāo)x之差為波長整數(shù)倍的很多質(zhì)點(diǎn)，在同一時(shí)刻t的位移都與坐標(biāo)為λ的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移同樣，其振動(dòng)速度、加快度也與之同樣，或許說它們的振動(dòng)“容顏”完好同樣．所以，在同一波線上，某一振動(dòng)“容顏”必然會(huì)不停重復(fù)出現(xiàn)，這就是機(jī)械波的空間的周期性．空間周期性說明，相距為波長整數(shù)倍的多個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀況完好同樣．2.波的時(shí)間的周期性在x軸上同一個(gè)給定的質(zhì)點(diǎn)，在t+nT時(shí)刻的振動(dòng)狀況與它在t時(shí)刻的振動(dòng)狀況（位移、速度、加快度等）同樣．所以，在t時(shí)刻的波形，在t+nT時(shí)刻會(huì)多次重復(fù)出現(xiàn)．這就是機(jī)械波的時(shí)間的周期性．波的時(shí)間的周期性，表示波在流傳過程中，經(jīng)過整數(shù)倍周期時(shí)，其波的圖象同樣．3.波的雙向性雙向性是指波沿正負(fù)方向流傳時(shí)，若正、負(fù)雙方向的流傳時(shí)間之和等于周期的整數(shù)倍，則沿正負(fù)雙方向流傳的某一時(shí)刻波形同樣．4.介質(zhì)中兩質(zhì)點(diǎn)間的距離與波長關(guān)系不決在波的流傳方向上，假如兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離不確立，就會(huì)形成多解，解題時(shí)若不可以聯(lián)想到所有可能狀況，易出現(xiàn)漏解．5.介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向不決在波的流傳過程中，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與流傳方向聯(lián)系，若某一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向未確立，則波的流傳方向有兩種，這樣形成多解．說明：波的對(duì)稱性：波源的振動(dòng)要帶動(dòng)它左、右相鄰介質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，波要向左、右雙方向流傳．對(duì)稱性是指波在介質(zhì)中左、右同時(shí)流傳時(shí)，對(duì)于波源對(duì)稱的左、右兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀況完好同樣．波的現(xiàn)象與聲波第5課知識(shí)簡(jiǎn)析一、波的現(xiàn)象1.波的反射:波碰到阻礙物會(huì)返回來持續(xù)流傳的現(xiàn)象．波面：沿波流傳方向的波峰（或波谷）在同一時(shí)刻構(gòu)成的面．波線：跟波面垂直的線，表示波的流傳方向．入射波與反射波的方向關(guān)系．①入射角：入射波的波線與平面法線的夾角．②反射角：反射波的波線與平面法線的夾角．③在波的反射中，反射角等于入射角；反射波的波長、頻次和波速都跟入射波的同樣．特例：夏季轟鳴不停的雷聲；在空屋屋里說話會(huì)聽到聲音更響．人耳能劃分相差0.1s以上的兩個(gè)聲音．2.波的折射:波從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，流傳方向發(fā)生改變的現(xiàn)象．波的折射中，波的頻次不變，波速和波長都發(fā)生了改變．折射角：折射波的波線與界面法線的夾角．siniv1(3)入射角i與折射角r的關(guān)系sinv2V1和v2是波在介質(zhì)I和介質(zhì)Ⅱ中的波速．i為I介質(zhì)中的入射角,r為Ⅱ介質(zhì)中的折射角．3.波的衍射:波能夠繞過阻礙物持續(xù)流傳的現(xiàn)象．衍射是波的特征，全部波都能發(fā)生衍射．產(chǎn)生顯然衍射現(xiàn)象的條件是：阻礙物或孔的尺寸比波長小或與波長相差不多。比如：聲波的波長一般比院坡大，“隔堵有耳”就是聲波衍射的例證．說明：衍射是波獨(dú)有的現(xiàn)象．4.波的疊加與波的干預(yù)波的疊加原理：在兩列波相遇的地區(qū)里，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將參加兩列波惹起的振動(dòng)，其位移是兩列波分別惹起位移的矢量和．相遇后仍保持本來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．波在相遇地區(qū)里，互不擾亂，有獨(dú)立性．波的干預(yù):①條件：頻次同樣的兩列同性質(zhì)的波相遇．②現(xiàn)象：某些地方的振動(dòng)增強(qiáng)，某些地方的振動(dòng)減弱，而且增強(qiáng)和減弱的地區(qū)間隔出現(xiàn)，加強(qiáng)的地方一直增強(qiáng)，減弱的地方一直減弱，形成的圖樣是穩(wěn)固的干預(yù)圖樣．說明：①增強(qiáng)、減短處的位移與振幅．增強(qiáng)處和減弱處都是兩列波惹起的位移的矢量和，質(zhì)點(diǎn)的位移都隨時(shí)間變化，各質(zhì)點(diǎn)仍圍燒均衡地點(diǎn)振動(dòng)，與振源振動(dòng)周期同樣．增強(qiáng)處振幅大，等于兩列波的振幅之和，即A=A1+A2,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)能量大，而且一直最大．減弱處振幅小，等于兩列波的振福之差，即A=∣A1－A2∣,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)能量小，而且一直最小，若A1=A2，則減弱處不振動(dòng)．增強(qiáng)點(diǎn)的位移變化范圍：一∣A1+A2∣～∣A1+A2∣減短處位移變化范圍：一∣A1－A2∣～∣A1－A2∣②干預(yù)是波獨(dú)有的現(xiàn)象．③增強(qiáng)和減短處的判斷．波峰與波峰（波谷與波谷）相遇處必定是增強(qiáng)的，而且用一條直線將以上增強(qiáng)點(diǎn)連結(jié)起來，這條直線上的點(diǎn)都是增強(qiáng)的；而波峰與波谷相遇處必定是減弱的，把以上減短處用直線連結(jié)起來，直線上的點(diǎn)都是減弱的．增強(qiáng)點(diǎn)與減短處之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于增強(qiáng)點(diǎn)與減短處振幅之間．當(dāng)兩相關(guān)波源振動(dòng)步伐同樣時(shí)，到兩波源的行程差s是波長整數(shù)倍處是增強(qiáng)區(qū)．而行程差是半波長奇數(shù)倍處是減弱區(qū)．任何波相遇都能疊加，但兩列頻次不一樣的同性質(zhì)波相遇不可以產(chǎn)生干預(yù)．5.駐波:兩列沿相反方向流傳的振幅同樣、頻次同樣的波疊加時(shí)，形成駐波．波節(jié)：一直靜止不動(dòng)的點(diǎn)．波腹：波節(jié)與波節(jié)之間振幅最大的點(diǎn)．駐波—特別的干預(yù)現(xiàn)象:波源特別;波形特別說明：駐波與行波的差別．①物理意義不一樣：駐波是兩列波的特珠干預(yù)現(xiàn)象，行波是一列波在介質(zhì)中的流傳．②質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀況不一樣：內(nèi)行波中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)作振格同樣的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在駐波中各個(gè)質(zhì)．點(diǎn)作振幅不一樣的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；處于波腹地點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)振幅最大；處于波節(jié)地點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)振幅等于零；其余一些質(zhì)點(diǎn)的振幅也不同樣，但都比波腹處質(zhì)點(diǎn)的振幅?。鄄ㄐ尾灰粯樱盒胁úㄐ谓?jīng)過一段時(shí)間，波形向前“平移”，而駐波波形其實(shí)不隨時(shí)間