高三物理一輪復(fù)習(xí)課件：第八章 機(jī)械波 波的形成 與波的圖像 波的干涉 衍射現(xiàn)象

01機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成的波，稱(chēng)為機(jī)械波，簡(jiǎn)稱(chēng)波。02波產(chǎn)生的條件（1）波源：振動(dòng)的物體。（2）介質(zhì)：繩、水、空氣、地殼等一、波的形成與傳播機(jī)械波可以在真空中傳播嗎3.波的形成：①帶動(dòng)性：前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在平衡位置處做受迫振動(dòng)，并不隨波向前移動(dòng)各質(zhì)點(diǎn)的周期/頻率有什么特點(diǎn)？與波源振動(dòng)周期/頻率相同不考慮能量損失，各質(zhì)點(diǎn)的振幅和起振方向有什么特點(diǎn)？振幅和起振方向都與波源相同如果波源停止振動(dòng)，波的傳播也立即停止嗎？波會(huì)繼續(xù)傳播一段時(shí)間但是質(zhì)點(diǎn)有向前移動(dòng)嗎？沒(méi)有2.滯后性沿波的傳播方向，離波源越遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)越滯后波在傳遞振動(dòng)的同時(shí)，也將波源的能量傳遞出去。波還能傳遞信息質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直橫波二、波的分類(lèi)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向波的傳播方向①特征：②波形特點(diǎn)：凹凸相間的波紋③波峰與波谷：凹下部分的最低點(diǎn)叫波谷凸起部分的最高點(diǎn)叫波峰橫波只能在固體介質(zhì)中傳播二、波的分類(lèi)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線(xiàn)上（平行）縱波①特征：②波形特點(diǎn)：疏密相間③密部與疏部：質(zhì)點(diǎn)分布較密的部分叫密部質(zhì)點(diǎn)分布較稀的部分叫疏部質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向波的傳播方向④實(shí)例：彈簧沿軸線(xiàn)振動(dòng)、聲波縱波在固體、液體和氣體中均能傳播.三、波的描述描述波必須描述出多個(gè)質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻波形不同某個(gè)時(shí)刻的波形某個(gè)時(shí)刻波形x各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置y各質(zhì)點(diǎn)的偏離平衡位置的位移波的圖像/波形圖各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的偏離平衡位置的位移傳播方向傳播方向?qū)⒉ㄐ螆D沿傳播方向進(jìn)行平移就可得到下一個(gè)時(shí)刻的波形各位置的質(zhì)點(diǎn)不隨波平移，還能判斷出各位置的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向傳播方向和振動(dòng)方向互判的方法三、波的描述1.波的圖像（y-x圖像）沿波的傳播方向，“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線(xiàn)同側(cè)01波的周期與頻率各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期

=

波源的振動(dòng)周期

=

波的周期，用T表示。由波源決定，與介質(zhì)無(wú)關(guān)波峰到相鄰波峰波谷到相鄰波谷密部中央到相鄰密部中央疏部中央到相鄰疏部中央02波長(zhǎng)兩個(gè)相鄰的振動(dòng)狀態(tài)相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離03波速將振動(dòng)傳播的距離與傳播時(shí)間之比稱(chēng)為波速。

經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，波沿傳播方向傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離或注意：波的傳播速度

≠

質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度同一均勻介質(zhì)中勻速傳播非勻變速運(yùn)動(dòng)同一均勻介質(zhì)中勻速傳播同一種波在不同的介質(zhì)中，頻率、周期相同，波長(zhǎng)、波速不同波速由介質(zhì)決定，同性質(zhì)、不同頻率的機(jī)械波在同種介質(zhì)中的波速相同。由波的圖像可得信息2.任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的偏離平衡位置的位移3.波長(zhǎng)：相鄰兩個(gè)相同狀態(tài)質(zhì)點(diǎn)間隔的距離（波長(zhǎng)、周期、波速三者知二求一）1.質(zhì)點(diǎn)的振幅4.任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的回復(fù)力、加速度的方向5.波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向互判坐標(biāo)橫坐標(biāo)：各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置x縱坐標(biāo)：各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻偏離平衡位置的位移y橫坐標(biāo)：時(shí)間t縱坐標(biāo)：該質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻偏離平衡位置的位移x一個(gè)完整圖像所占橫坐標(biāo)的距離表示一個(gè)波長(zhǎng)λ表示一個(gè)周期T圖像變化圖像隨時(shí)間延伸原有部分圖形不變整個(gè)波形沿波的傳播方向平移，不同時(shí)刻波形可能不同在t＝1s時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖乙為質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖像實(shí)線(xiàn)是一列正弦波在某一時(shí)刻的波形曲線(xiàn)。經(jīng)1s后，其波形如圖中虛線(xiàn)所示。(1)如果該波的周期T大于1s，且波是向左傳播的，波的速度是多大?波的周期是多大?(2)如果波是向右傳播的，波的速度是多大?波的周期是多大?(3)如果已知波速為0.54m/s，求解波的傳播方向。波的衍射1.定義：波繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射。障礙物陰影區(qū)陰影區(qū)波源衍——延展之意波的衍射——波延展到“影子”區(qū)域里的現(xiàn)象。發(fā)生明顯衍射的條件：（3）障礙物或孔的尺寸大小，并不是決定衍射能否發(fā)生的條件，僅是發(fā)生明顯衍射的條件。（4）一般情況下，波長(zhǎng)較大的波容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。（1）衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。（2）衍射現(xiàn)象總是存在的，只有明顯與不明顯的差異。λ≥d波的疊加1.波傳播的獨(dú)立性相遇之后，仍然保持它們各自原有的特征（頻率、波長(zhǎng)、振幅、振動(dòng)方向等）不變，并按照原來(lái)的方向繼續(xù)前進(jìn)，互不干擾。2.波的疊加原理

當(dāng)幾列波在傳播過(guò)程中相遇時(shí)，相遇區(qū)域每一點(diǎn)的振動(dòng)等于各列波單獨(dú)傳播時(shí)在該點(diǎn)引起的振動(dòng)的矢量和。3.加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)有些點(diǎn)兩列波振動(dòng)情況完全相同，稱(chēng)為加強(qiáng)點(diǎn)；x0tA-Ax0tA-A有些點(diǎn)兩列波振動(dòng)情況完全相反，稱(chēng)為減弱點(diǎn)如果兩列波振幅相同，則加強(qiáng)點(diǎn)振幅為2A，做大幅度振動(dòng)，但并不表示始終處于位移最大處；減弱點(diǎn)始終靜止不動(dòng)的，位移為0波的干涉1.定義：頻率相同,振動(dòng)方向相同,相位差恒定的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的圖樣叫做干涉圖樣。若兩個(gè)波源的振動(dòng)頻率和振動(dòng)步調(diào)相同(1)加強(qiáng)點(diǎn)與兩個(gè)波源的距離差：（n=0，1，2…）(2)減弱點(diǎn)與兩個(gè)波源的距離差：（n=0，1，2…）若兩個(gè)波源的振動(dòng)頻率和振動(dòng)步調(diào)相反(1)減弱點(diǎn)與兩個(gè)波源的距離差：(2)加強(qiáng)點(diǎn)與兩個(gè)波源的距離差：波源與觀