1、7.3机械波1一、机械波的形成和传播实例：绳子的波动、弹簧的伸缩1、振动产生的本质：先振动的质点带动相邻质点一起运动2、振动传播的本质：传播振动形式，能量和信息。质点不随波发生迁移。各质点的运动仅仅相差一定的相位，后运动的落后于先运动的。二、机械波的种类（表1）横波纵波例如：绳子波动例如：弹簧伸缩质点振动方向与波传播方向垂直质点振动方向与波传播方向共线有波峰和波谷有疏部和密部只能在固体中传播可以在任何介质中传播不能在真空中传播需要有波源质点不随波迁移表1 表2三、描述机械波的物理量1、频率f，周期T波的频率与质点振动的频率相同同一列波进入其它介质，频率不变，仍为波源的频率。2、波长相邻两波峰之
2、间的距离；相邻两波谷之间的距离；相邻两对应点之间的距离均为波长。3、波速v（波的传播速度）同种性质的机械波，波速由介质的性质决定，与波的频率无关。四、波的图象和振动的图像1、两种图像的区别和联系振动图像记录的是做振动一个质点在不同时刻的位置。波的图像记录的是做振动多个质点在同一时刻的位置。 具体的区别和联系见表2：2、根据波的方向判断质点振动方向方法1：利用质点沿着传播方向振动依次滞后的特点，离波源远的质点向离波源近的质点“看齐”方法2：画出短时间t后的波形图进行对比 例1、如图所示，已知波向右传播，请判断质点A、B、C、D、E的振动方向。3、已知某质点的振动方程，求另一质点的振动方程方法1：
3、考虑两质点的相位之差方法2：考虑两质点的时间的滞后方法3：考虑两质点的距离与波长的关系从而得到相位之差方法4：考虑两质点的距离与波速的关系从而得到时间的滞后例2、如图所示，此时为t=0时刻波的图像。画出O、P两质点的振动图像，并写出运动方程4、波的传播方向和周期性引起的多解问题例3、如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2秒后的波形图。（1）求传播的可能速度（2）求最大周期（3）若波速是35m/s，求波的传播方向例4、甲乙分别表示一列横波上相距3m的两个质点A和B的振动图像，求：（1）波通过A、B两点的时间及对应的波速（2）若A、B之间有一点P，距B为1m，波长满足3m13m，则从t=0开
4、始，经过1s时间后P点通过的路程是多少？五、波的叠加原理1、各波源所激发的波可以在同一介质中独立地传播，它们相遇后再分开，其传播情况（频率、波长、传播方向、周相等）与未遇时相同，互不干扰，就好像其他波不存在一样；2、在相遇区域里各点的振动是各个波在该点所引起的振动的矢量和。六、驻波（同一直线上波的叠加）频率和振幅均相同、振动方向一致、传播方向相反的两列波叠加后形成驻波设一列波波源位置为(-l,0)，沿正方向传播，另一列波波源位置为(l,0)，沿负方向传播对于第一列波，任意位置x处的振动方程为 对于第二列波，任意位置x处的振动方程为根据叠加原理，总的振动方程为 总的振动，振幅不是常数，与质点的位
5、置x有关，振幅和位置x是三角函数的关系。有些位置振幅为0，即始终不振动，叫做波节，有些位置振幅最大，叫做波腹。总的振动，各质点之间无相位差，振动同时达到最大，同时达到最小。例5、同一媒质中有甲、乙两列平面简谐波，波源作同频率、同方向、同振幅的振动。两波相向传播，波长为8m ，波传播方向上A、B两点相距20m ，甲波在A处为波峰时，乙波在B处位相为 ，求AB连线上因干涉而静止的各点的位置。七、波的干涉（平面内波的叠加）频率相同、振动方向一致、有固定相位差的两个波源称为相干波源。相干波源发出的波，在相遇的区域会出现波的干涉现象 研究两同相位波源S1、S2在平面内某点产生的干涉的情况。该点到两波源的距离分别为r1、r2， 设波源振动均为 波源S1的波传播到r1处时，振动方程为： 波源S2的波传播到r2处时，振动方程为： 总的振动为： 总的振动，振幅不是常数，与质点的位置有关。表述1：干涉极大；干涉极小表述2：相位相差干涉极大；相位相差干涉极小表述3：时间相差干涉极大；时间相差干涉极小例6、如图，在半径为45m的圆形跑道上的P点和圆心Q点各有一个相同的扬声器，发出的都是波长为10m的完全相同的声波，一个人从直径PH的H点出发，沿逆时针方向绕圆周走一圈，问他离开H点后，到达P点前共听到几次最弱点声音？