[理化生]機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波-wenkub.com
2025-01-16 08:40 本頁面
【正文】 由波形圖， x=1質(zhì)元 y=2,在相應(yīng)的振動(dòng)圖線中，對(duì)應(yīng)的時(shí)刻可能是 t=1或 t=5，振動(dòng)方向分別向上或向下 t=1,波向 x負(fù)方向傳播； t=5,波向 x正方向傳播。 x y t=t1 0 P86例 2：一列在豎直方向振動(dòng)的簡(jiǎn)諧橫波 ， 波長(zhǎng)為 λ， 沿正 x方向傳播 。 認(rèn)識(shí)波的圖象，要和波在介質(zhì)中傳播的圖景聯(lián)系起來。 介質(zhì)中各點(diǎn)都圍繞各自的平衡位置振動(dòng) ， 各點(diǎn)的振動(dòng)的快慢 （ 即周期或頻率 ） 都相同 ， 這個(gè)周期 （ 或頻率 ） 就叫做波的周期 （ 或頻率 ） 。 結(jié)合振動(dòng)的情況可以認(rèn) 識(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度、 回復(fù)力、位移、動(dòng)能和勢(shì)能 等隨時(shí)間變化的情況。 阻尼振蕩和無阻尼振蕩： 例 :1 此圖正處充電過程還是放電過程？ _ + + + + + _ _ _ _ _ 例 :1 此圖正處充電過程還是放電過程？ 答 : 放電 _ _ _ _ + + + _ + + + + + _ _ _ _ _ 例 2： 此圖是處充電過程，則電容器上極板帶正電還是負(fù)電？ 例 2： 此圖是處充電過程，則電容器上極板帶正電還是負(fù)電？ 答：正電 _ + + _ _ LC振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的物理原因是電容器的充放電作用和線圈的自感 作用； LC振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的物理實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的周期性轉(zhuǎn)換。 放電完畢狀態(tài)：電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化完畢，磁場(chǎng)能最大，電場(chǎng)能最小。 通過實(shí)例認(rèn)識(shí)電磁波譜，知道電磁波譜中按頻率（或波長(zhǎng)）大小的排列順序。建議結(jié)合本部分內(nèi)容指導(dǎo)學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)，從中挖掘課題，獲取信息資料。只要求學(xué)生作初步的、定性的了解。 2．空氣中的聲速可認(rèn)為是 340m/s， 水中的聲速是 1450m/s， 鐵中的聲速是 4900m/s。如果兩個(gè)波源是振動(dòng)是反向的，那么在干涉區(qū)域內(nèi)振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的位置就正好顛倒過來了 干涉區(qū)域內(nèi)某點(diǎn)是振動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)還是振動(dòng)最弱點(diǎn)的充要條件： 反向 ? ?122 ?? n??① 最強(qiáng)： ② 最弱： δ =nλ 同向 δ =nλ ① 最強(qiáng)： ② 最弱： ? ?122 ?? n??衍射 障礙物或孔的尺寸和波長(zhǎng)可以相比或比波長(zhǎng)小 發(fā)生明顯衍射的條件是： 多普勒效應(yīng) ：當(dāng)波源和觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者感覺到的波的頻率會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就叫做多普勒效應(yīng)，一切波都存在多普勒效應(yīng) . 設(shè)波源的頻率為 f，相對(duì)于介質(zhì)：波的傳播速率為 V，波源靠近觀察者和觀察者靠近波源的速度分別為 u和 V(靠近時(shí)取正值，遠(yuǎn)離時(shí)取負(fù)值 )，則觀察者接收到波的頻率為 f′ ，可見： 靠近時(shí)f′ ＞ f，遠(yuǎn)離時(shí) f′ ＜ f. fuV uV ??振動(dòng)圖象和波的圖象區(qū)別 ⑴ 物理意義不同： 振動(dòng)圖象表示 同一質(zhì)點(diǎn) 在 不同時(shí)刻 的位移 波的圖象表示介質(zhì)中的 各個(gè)質(zhì)點(diǎn) 在 同一時(shí)刻 的位移 ⑵ 圖象的橫坐標(biāo)的單位不同： 振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示時(shí)間 波的圖象的橫坐標(biāo)表示距離 ⑶ 從振動(dòng)圖象上可以讀出 振幅 和 周期 從波的圖象上可以讀出振幅和波長(zhǎng) 四、振動(dòng)圖象與波的圖象的比較 X t O Y X O 振動(dòng)圖象 波的圖象 ， O點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)的平衡位置 波的圖象的橫坐標(biāo)表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置 一個(gè)質(zhì)點(diǎn) 在 不同時(shí)刻 的位移 波的圖象表示 多個(gè)質(zhì)點(diǎn) 在 某一時(shí)刻 的位移，對(duì)橫波而言則表 示多個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的空間位置分布 波的圖形 、 波的傳播方向 、某一介質(zhì) 質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向 ，這三者中已知 任意兩者 ，可以判定另一個(gè)。 O 振子振動(dòng)的半周期為 T/2=2t1 + t2=(2 +)s= 振子從第二次通過 M點(diǎn)到第三次通過 M點(diǎn)還要經(jīng)過時(shí)間 t=T/2+2t1=(+ 2)s= 機(jī)械波 一、機(jī)械波和機(jī)械波的產(chǎn)生 ：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播 ： 機(jī)械振動(dòng) (振源 ) 2. 介質(zhì) :橫波和縱波 橫波 :振動(dòng)方向和傳播方向垂直 . 波峰、波谷 縱波 :振動(dòng)方向和傳播方向在同一直線上 . 密部、疏部 ： ，介質(zhì)沒有隨波遷移 . b. 各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期、頻率都與波源的振動(dòng)周期、頻率相同 . ,各質(zhì)點(diǎn)起振方向相同 . 波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 形成的 簡(jiǎn)諧波 , 特點(diǎn) :各質(zhì)點(diǎn)的振幅、周期相同 ,與波源的振幅、周期相同 . 縱波 : 橫波 : 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的叫橫波 機(jī)械波分類 (繩波、水波 ) 質(zhì)
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