機械波復習課

1、機械波機械波橫橫波波縱縱波波波波的的圖圖象象波波的的公公式式波波的的衍衍射射波波的的疊疊加加波波的的干干涉涉多多普普勒勒效效應應形形成成與與傳傳播播特特點點類類型型描描述述方方法法有有關關規(guī)規(guī)律律實實例例次次聲聲波波和和超超聲聲波波Y/cmY/cmX/m-6-4-202468105-5BAC波傳播方向波傳播方向在在t=0時刻波形如圖時刻波形如圖1)波源開始振動的方向波源開始振動的方向_。2)A質點經質點經0.7S，第二次到達波峰位置，則波速，第二次到達波峰位置，則波速V=_。3)波谷傳到波谷傳到x=10m時，需經時，需經t=_；B質點位移質點位移_， 振動方向振動方向_； C質點位移質點位移_

2、，振動方向，振動方向_。4)從從t=0到波傳到到波傳到x=10m時間內，時間內，A質點運動的路程質點運動的路程_。5)畫出畫出A、B、C從此時刻開始的振動圖像。從此時刻開始的振動圖像。Y/cmY/cmX/m-6-4-202468105-5BAC波傳播方向波傳播方向在在t=0時刻波形如圖時刻波形如圖向上向上10m/s1.3 S0向上向上0向下向下50cm-5Y/cmY/cmt/s00.20. 40. 60. 85A質質點點振振動動圖圖象象Y/cmY/cmt/s00.20. 40. 60. 85-5B質質點點振振動動圖圖象象Y/cmY/cmt/s00.20. 40. 60. 85-5C質質點點振振

3、動動圖圖象象波的圖象中的多解和特解波的圖象中的多解和特解1）波傳播的雙向性）波傳播的雙向性2）波傳播的周期性）波傳播的周期性波的傳播，在經過若干個完整的周期波的傳播，在經過若干個完整的周期nT后，波形圖是相后，波形圖是相同的，所以在確定波的傳播距離時需注意，不僅僅從波同的，所以在確定波的傳播距離時需注意，不僅僅從波形的變化上來判斷，還要考慮到周期性。形的變化上來判斷，還要考慮到周期性。例如從波形圖上看出傳播距離為例如從波形圖上看出傳播距離為/2,/2,則實際傳播的距離通式應為：則實際傳播的距離通式應為：x=nx=n+ +/2/2 所對應傳播時間所對應傳播時間t t的通式：的通式：t=nT+t/

4、2t=nT+t/2，n= 0n= 0,1,2,1,2,3 3Y/cmX/m-3-2-10123解：由圖可知解：由圖可知=4m，t=0.2s。1)當波向左傳播時，當波向左傳播時， x=n +3/4 =(4n+3) m n=0,1，2，32)當波向右傳播時，當波向右傳播時， t=nT+1/4 T T= t/(n+1/4) n=0.1，2，3 當當n=0時，時，Tmax=0.8s3)當波向右傳播時，當波向右傳播時， x=（n+1/4） ， V= x/t = （n+1/4） / t =（20n+5）m/s， n=0.1，2，3 V不可能為不可能為當波向左傳播時，當波向左傳播時， x=（n+3/4） ，

5、 V= x/t = （n+3/4） / t =（20n+15）m/s， n=0.1，2，3當當n=1時，時，V=干涉的產生條件：干涉的產生條件： 兩列波頻率相同、振動情況相同兩列波頻率相同、振動情況相同.注意：注意： 1)加強區(qū)域：加強區(qū)域：兩列波在這點引起的位移的方向是同向的兩列波在這點引起的位移的方向是同向的 減弱區(qū)域：減弱區(qū)域：兩列波在這點引起的位移的方向是同反的兩列波在這點引起的位移的方向是同反的 加強與減弱是指能量與振幅的加強與減弱。加強與減弱是指能量與振幅的加強與減弱。2）加強區(qū)域和減弱區(qū)域相互隔開，）加強區(qū)域和減弱區(qū)域相互隔開，加強區(qū)域始終加強區(qū)域始終加強減弱區(qū)域始終減弱。加強減

6、弱區(qū)域始終減弱。波的干涉波的干涉兩列完全相同兩列完全相同的波產生干涉，實線表的波產生干涉，實線表示波峰，虛線表示波谷，示波峰，虛線表示波谷，振幅均為振幅均為2cm,其中其中E為為BD中點，則中點，則( )DABCEA：D質點為振動加強、質點為振動加強、A質點為振動減弱質點為振動減弱B：E質點振動加強質點振動加強C：B、D兩點在該時刻的豎直高度差為兩點在該時刻的豎直高度差為8cmD： A質點和質點和E質點都靜止不動質點都靜止不動ADBCES1S2波的干涉的解釋：波的干涉的解釋：S1S2= 多普勒效應多普勒效應l1.1. 現(xiàn)象：聲源的頻率不變，觀察者接收現(xiàn)象：聲源的頻率不變，觀察者接收 到的頻率到

7、的頻率發(fā)生變化。發(fā)生變化。l2.2.產生原因：波源與觀察者之間有相對運動。產生原因：波源與觀察者之間有相對運動。l3.3.變化規(guī)律：變化規(guī)律： 二者接近時，觀察者接收到的頻率增大二者接近時，觀察者接收到的頻率增大 二者遠離時，觀察者接收到的頻率減小。二者遠離時，觀察者接收到的頻率減小。l4.4.多普勒效應應用多普勒效應應用 l1.1. 頻率范圍：頻率范圍：f f次次20Hz20Hz，f f超超20000Hz20000Hz。l2.2. 次聲波來源次聲波來源 臺風、地震、核爆炸，火箭起飛能產生次聲波。臺風、地震、核爆炸，火箭起飛能產生次聲波。l3.3. 超聲波特點：沿直線傳播，傳播距離遠，超聲波特點：沿直線傳播，傳播距離遠， 是機械波。是機械波。 水聲測位儀，超聲波探傷儀，水聲測位儀，超聲波探傷儀， B超，超聲加濕器超，超聲加濕器次聲波和超聲波次聲波和超聲波AB3)3)振動加強點的質點所處的位置并不是我們同振動加強點的質點所處的位置并不是我們同學所主觀認為出現(xiàn)在這個位置的一定是一個波學所主觀認為出現(xiàn)在這個位置的一定是一個波峰，或者一定是一個波谷峰，或者一定是一個波谷. .振動加強點的意思是振動加強點的意思是兩列波在這點引起的位移的方向是同向的兩列波在這點引起的位移的方向是同向的，如，如當一列波在這引起一個波峰