機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播(編輯修改稿)
2025-07-15 22:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 動(dòng)的步調(diào)不同，在波傳播方向上后面的質(zhì)點(diǎn)總是追隨前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，其步調(diào)總比前面質(zhì)點(diǎn)滯后一些。 波源振動(dòng)幾個(gè)周期，波就向外傳播幾個(gè)波長，這個(gè)比值就表示了波形（或能量）向外平移的速度，即波速，它是表示波傳播規(guī)律的一個(gè)基本公式?！ ≡谕痪鶆蚪橘|(zhì)中波動(dòng)的傳播是勻速的，與波動(dòng)頻率無關(guān)。也就是說波速是由介質(zhì)的性質(zhì)決定的，不同介質(zhì)波速不同。 波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，周期和頻率不變，波長與波在介質(zhì)中的波速成正比。 波動(dòng)中各質(zhì)點(diǎn)都在平衡位置附近做周期性振動(dòng)，是變加速運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)并沒沿波的傳播方向隨波遷移。要區(qū)分開這兩個(gè)速度。 同時(shí)要注意橫波中介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路程與波傳播距離的區(qū)別。3．理解波的圖象的物理意義——反映某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏移平衡位置的位移情況及其隨時(shí)間變化的特點(diǎn) 研究振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，圖象法是最重要的選擇．建立波的圖象既可分析某一瞬間振動(dòng)的情況，又可通過波的圖象的變化，研究各介質(zhì)的振動(dòng)變化的情況，求振動(dòng)的具體參量，分析振動(dòng)在空間上的變化。 要注意區(qū)分振動(dòng)圖象和波的圖象：振動(dòng)圖象是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨時(shí)間的推移而呈現(xiàn)的現(xiàn)象，波動(dòng)圖象是全部質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來共同呈現(xiàn)的現(xiàn)象．簡諧運(yùn)動(dòng)和其引起的簡諧波的振幅、頻率相同，二者的圖象有相同的正弦（余弦）曲線形狀，但兩圖象是有本質(zhì)區(qū)別的?！ 「鶕?jù)波傳播方向，可判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向也可判斷波傳播方向。判斷的基本方法有兩種：即前質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法和波形平移法。4. 簡諧波中常見多解問題 波動(dòng)問題的一個(gè)顯著特點(diǎn)是多解性，即題目有多個(gè)答案或系列解，出現(xiàn)多解的原因主要有以下幾個(gè)方面： （1）波動(dòng)的周期性 ?、俳?jīng)過周期整數(shù)倍的時(shí)間，各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況（位移、速度、加速度等）與它在t時(shí)刻的振動(dòng)情況完全相同； ?、谠诓ǖ膫鞑シ较蛏希嗑嗖ㄩL整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)情況也相同，因此必導(dǎo)致波的傳播距離、時(shí)間、速度等物理量周期性的變化。 ?。?）波傳播的雙向性 當(dāng)機(jī)械波沿x軸傳播時(shí)，機(jī)械波既可以向x軸正方向傳播，又可以向x軸負(fù)方向傳播導(dǎo)致多解。典型例題透析類型一——機(jī)械波的基本概念 關(guān)于機(jī)械波的形成和傳播，下列說法正確的是：( ) A．波動(dòng)是指振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在介質(zhì)中移動(dòng)的過程 B．波動(dòng)是傳播能量的一種方式 C．波動(dòng)過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)所做的振動(dòng)屬于自由振動(dòng) D．波源停止振動(dòng)，波動(dòng)過程也將立即消失 此題考察機(jī)械波的形成和傳播的相關(guān)知識，理解機(jī)械波的傳播特征是解此類題的關(guān)鍵?！ 〗馕觯簷C(jī)械波傳播的是波源的運(yùn)動(dòng)形式和波源提供的能量，介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)只在各自平衡位置附近振動(dòng)，并不沿波的傳播方向發(fā)生遷移。由此可知選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確； 根據(jù)機(jī)械波的產(chǎn)生和形成過程可知，在外界擾動(dòng)下，介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)A離開平衡位置做振動(dòng)，A質(zhì)點(diǎn)一方面將受到周圍質(zhì)點(diǎn)對它的彈性力作用，同時(shí)A質(zhì)點(diǎn)也對周圍其它質(zhì)點(diǎn)有彈性力作用，使周圍質(zhì)點(diǎn)隨后做振動(dòng)。由上述可知，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)將受到相鄰質(zhì)點(diǎn)的彈性力作用，所以它們的振動(dòng)屬于受迫振動(dòng)，而不是自由振動(dòng)。因此選項(xiàng)C是不正確的； 波源停止振動(dòng)后，波源鄰近的質(zhì)點(diǎn)先后相繼停止振動(dòng)，但后面已處于振動(dòng)狀態(tài)中的質(zhì)點(diǎn)仍將其振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式向遠(yuǎn)處傳播，即將振動(dòng)能量向遠(yuǎn)處繼續(xù)傳播。所以波源雖停止振動(dòng)，停止提供能量，但波動(dòng)并非立即消失，它將仍傳播一段時(shí)間和距離，直至能量損耗完而停止，因此選項(xiàng)D是不正確的。 答案：B 總結(jié)升華：有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng)，有機(jī)械振動(dòng)不一定有機(jī)械波，但是已經(jīng)形成的波跟波源無關(guān)，在波源停止振動(dòng)時(shí)仍會繼續(xù)傳播，直到機(jī)械能耗盡后停止。舉一反三 【變式】關(guān)
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