選修3-4第十二章《機械波》是繼第十一章《簡諧運動》之後,與簡諧運動相關聯的一章內容。
首先來看本章思維導圖:
從思維導圖看本章內容的確不少,下面來一一梳理掌握:
一、波的概念:
1、定義:機械波是由於介質中的某個質點在波源作用下產生振動,並由於介質中各相鄰質點的相互作用而產生的。
2、實質:機械波通過向外傳播機械振動的形式向外傳遞機械能
3、特點:
(1)沿波的傳播方向,介質中各質點由波源開始由近及遠依次開始振動
(後邊學前邊時間差一點)
(2)各質點只在各自平衡位置附近做機械振動,並不沿波的傳播方向遷移
(循規蹈矩而不隨波逐流)
二、波的分類:橫波與縱波
(一)橫波的特性:(也叫凹凸波)
1、橫波:質點的振動方向跟波的傳播方向垂直的波叫橫波。
2、波峰:在橫波中凸起的最高處叫波峰。
3、波谷:在橫波中凹下的最低處叫波谷。
(二)縱波的特性:(也叫疏密波)
1、縱波:質點的振動方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波。
2、密部:在縱波中質點分布最密的地方叫密部。
3、疏部:在縱波中質點分布最疏的地方叫疏部。
三、波動與振動的區別和聯繫:
1、區別:振動是一個質點的往復運動,波動是多個質點的集體運動。
2、聯繫:
都是周期性運動,且波動周期等於質點的振動周期。
波當中的每一個質點都是在振動。
振動是形成波動的必要條件,有振動不一定有波動,有波動一定有振動。
波動是振動形式的傳播過程。
四、波的圖像如何繪製:
用橫坐標表示在波傳播方向上各質點的平衡位置。用縱坐標表示某時刻各質點偏離平衡位置的位移。
3、在xoy坐標平面上畫出某一時刻各質點偏離平衡位置的位移。
4、波的圖像就是將某一時刻各質點偏離平衡位置的位移矢量的末端用光滑的曲線連接起來。
五、波的圖像物理意義:
波的圖象表示介質中各個質點在某一時刻(同一時刻)偏離平衡位置的位移的空間分布情況。在不同時刻質點振動的位移不同,波形也隨之改變,不同時刻的波形曲線是不同的。
圖2表示經過Δt時間後的波的形狀和各質點的位移。
六、波的圖像可獲取的信息:
1、該時刻沿波的傳播方向上各質點的位移。
2、各質點的振幅A。
3、能根據波的傳播方向判斷各質點在該時刻的運動方向、加速度方向及變化情況。
4、可以畫出上一時刻或下一時刻的波形圖。
七、振動圖像與波的圖像對比:
八、波的圖像的應用:
結 束
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