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一、機(jī)械波的形成和傳播 1.機(jī)械波 （1）定義：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，形成機(jī)械波 （2）產(chǎn)生條件：振源和介質(zhì) 名師提醒： （1）介質(zhì)是能夠傳播機(jī)械振動(dòng)的物質(zhì)，其狀態(tài)可以是固、液、氣中的任意一種 （2）波的傳播方向?yàn)檎駝?dòng)傳播的方向 2.機(jī)械波的形成： 介質(zhì)中相鄰質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用力，當(dāng)振源質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)，它就會(huì)帶動(dòng)相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，這樣會(huì)使各個(gè)質(zhì)點(diǎn)都重復(fù)振源質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)從而振動(dòng)起來，這樣振源的機(jī)械振動(dòng)就在介質(zhì)中由近及遠(yuǎn)地傳播開來；但是在振動(dòng)過程中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)并不一致，后面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是要比前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況滯后一段時(shí)間。這樣，在同一時(shí)刻，介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移是不同的，從而形成凸凹相間（疏密相間）的波形。 3.機(jī)械波的傳播特點(diǎn) (1)機(jī)械波傳播的是振動(dòng)形式和能量．質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波定向遷移． (2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同，而且各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向與振源開始振動(dòng)的方向相同，即各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方式與振源的振動(dòng)方式完全一致．即各質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同． (3)離波源近的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng). （4）一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，通過的路程為4A，位移為零． 名師提醒：波傳播的是振動(dòng)形式和能量而質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移 二、橫波與縱波：區(qū)分兩者應(yīng)從振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系進(jìn)行 (1)橫波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直的波叫橫波．橫波有凸部(波峰)和凹部(波谷)．抖動(dòng)繩子一端而在繩子上所形成的波就是橫波，水表面的波可以近似看做橫波． (2)縱波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波．縱波有密部和疏部．聲波是最常見的縱波，地震所產(chǎn)生的波既有橫波又有縱波． 名師提醒：繩波是橫波、聲波是縱波、地震波既有橫波也有縱波 三、簡(jiǎn)諧波： 不管是橫波還是縱波，如果傳播的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，這種波就是簡(jiǎn)諧波 四、波長(zhǎng) 1.定義：沿波的傳播方向，任意兩個(gè)相鄰的同相振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)之間的距離（包含一個(gè)“完整的波”），叫做波長(zhǎng)，常用表示 名師提醒：“同相振動(dòng)”的含義是“任何時(shí)刻相位都是相同的”或者說“任何時(shí)刻振動(dòng)情況總是相同的” 2.關(guān)于波長(zhǎng)的幾種說法 （1）兩個(gè)相鄰的、在振動(dòng)過程中相對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)之間的距離等于波長(zhǎng) （2）在橫波中，兩個(gè)相鄰的波峰（或波谷）之間的距離等于波長(zhǎng)；在縱波中，兩個(gè)相鄰的密部（疏部）中心之間的距離等于波長(zhǎng) （3）波長(zhǎng)反映了波在空間上的周期性 五.振幅 1、定義：在波動(dòng)中，各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離，即其振動(dòng)的振幅，也稱為波的振幅，一般用A表示 2、物理意義：波的振幅大小是波所傳播的能量的直接量度 六.頻率 1、定義：波在傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的頻率都相同，這個(gè)頻率被稱為波的頻率，用f表示 2、頻率與周期的關(guān)系： 七、波速 1、定義：波在介質(zhì)中傳播的速度；它等于波在介質(zhì)中傳播的距離與所用時(shí)間的比值 2、公式： 3、波長(zhǎng)、波速、周期（頻率）之間的關(guān)系： 八、橫波的圖像 波的圖象反映了在某時(shí)刻介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移情況，圖象的橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移，如圖所示． 圖象的應(yīng)用： (1)直接讀取振幅A和波長(zhǎng)λ，以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移． (2)確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向，并能比較其大小． (3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向． 九、振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像的比較 十、波的疊加原理 1、波的獨(dú)立傳播原理：幾列波相遇后能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，這一原理叫做波的獨(dú)立傳播原理 2、波的疊加原理：在幾列傳播的重疊區(qū)域內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)要同時(shí)參與幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的總位移等于各列波單獨(dú)存在時(shí)在該處引起的振動(dòng)位移的矢量和，這就是波的疊加原理 十一、波的干涉現(xiàn)象 1、波的干涉：頻率相同的兩列波疊加，使介質(zhì)中某些區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)，另一些區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)始終減弱，并且這兩種區(qū)域互相間隔、位移保持不變，這種穩(wěn)定的疊加現(xiàn)象（圖樣）叫做波的干涉 2、兩列波干涉的條件：頻率相同 十二、波的衍射現(xiàn)象 1、波的衍射：波能夠繞到障礙物后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象，叫做波的衍射 2、產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物（或孔）的尺寸與波長(zhǎng)相差不多或者比波長(zhǎng)小 十三、多普勒效應(yīng) 1．多普勒效應(yīng)：當(dāng)波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者會(huì)感到波的頻率發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)． 2．接收到的頻率的變化情況：當(dāng)波源與觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率變大；當(dāng)波源與觀察者背向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率變小． 十四、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用 1、超聲波測(cè)速：發(fā)射裝置向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時(shí)測(cè)量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少可以知道車輛的速度 2、醫(yī)用“彩超”：向人體發(fā)射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血液反射后被儀器接收。測(cè)出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度，據(jù)此診斷疾病 3、測(cè)定人造衛(wèi)星位置的變化，判斷天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度 4、可根據(jù)火車汽笛的音調(diào)變化判斷火車是進(jìn)站還是出站，根據(jù)炮彈飛行的尖叫聲判斷判斷炮彈飛行的方向等 |
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