第十九章机械波
知能图谱
干涉折射恒波??分类特有机械波??????反射????现象纵波??衍射多普勒效应
一、波的描述及图像分析
知识能力解读
知能解读（一）机械波
1定义：机械振动在介质中的传播形成机械波。 2机械波的形成
离波源较近的前面的质点的振动在质点间的相互作用力下带动离波源较远的后面的质点的振动，后面质点的振动重复前面质点的振动形成机械波。
3波的产生条件：（1)要有振源(波源)做机械振动；(2)要有介质，利用介质间的弹性带动周围质点发生振动，使振动在介质中传播开来。两个条件缺一不可。 4分类：横波与纵波
横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直，这样的波叫做横波。横波是凸、凹（即波峰、波谷）相间的。
纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上，这样的波叫做纵波。纵波是疏部与密部相间的，因此纵波又称疏密波。 5波的特点
(1)各质点的振动周期都与波源的振动周期相同。
(2)离波源越远，质点的振动越滞后。但各质点的起振方向与波源起振方向相同。
(3)波传播的是振动的形式，介质中的每个质点只在自己的平衡位置附近振动，质点并不随波迁移。
波是一种“集体运动”个别质点形不成波。
(4)波是传递能量的一种方式。波在传播“振动”这种运动形式的同时，也将波源的能量传递出去。
(5)波可以传递信息。例如：语言——利用声波。 知能解读（二)波的图像
用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定在横波中位移方向向上时为正值，位移方向向下时为负值。把各个质点在某一时刻所在位置连成曲线，就得到该时刻波的图像。 知能解读(三)振动图像与波的图像的比较 图像 名称 振动图像 对比 内容 沿波传播方向上所有振动质研究对象 一个振动质点 点 波的图像 记录着一个人一段时间内记录着许多人某时刻动作表形象比喻 活动的录像带 情的集体照片 图像形式 物理意义 平衡位置的位移 衡位置的位移 (1)波长和振幅 (1)质点振动周期 (2)任一质点此时刻的位移 (2)质点振幅 (3)任一质点此时刻加速度的图像信息 (3)各时刻质点位移 方向 (4)各时刻质点速度和加(4)波的传播方向、振动方向速度方向 的互判 一质点位移随时间的变化某时刻所有质点的空间分布研究内容 规律 规律 表示某质点各个时刻相对表示某时刻各个质点相对平随着时间的推移，图像将随着时间的推移，波的图像将图像的变沿着横坐标轴的正方向延沿波的传播方向平移，且每经化 伸，但原有的图像不发生一个周期，图像又恢复原来的变化 形状 两个相邻等于质点振动的周期，显等于一个波长，显示出波动的峰值间沿示出振动的时间周期性 空间周期性 横轴的间距
方法技巧归纳
方法技巧(一)波的传播方向与质点振动方向互判方法 方法指导.（1)微平移法
T??t?如图所示，实线为t时刻的波形图，作出微小时间过?t???后的波
?4?形如图中虚线，由图可见t时刻的质点由P1(或P2)位置经过?t后运动到P1?(或P2?)处，这样就可以判断出质点的振动方向。若已知质点的振动方向，也可推出波形的移动方向，即波的传播方向。 (2)上下坡法
沿着波的传播方向看，上坡的点向下振动，下坡的点向上振动，即“上坡下、下坡上”。例如，图中，A、C点向上振动，B点向下振动。
(3)同侧法
质点的振动方向与波的传播方向在波的图像的同一侧，如图所示。
方法技巧(二）由波速方向及某时刻的波形曲线出另一时刻波形图的方法
方法指导，（1)平移法：先算出经?t时间波传播的距离?x?v?t??t，
T?再把波形向传播方向推进
?x即可。因为波形推进波长的整数倍距离时，波形和原来重合，所
以，实际处理时通常采用“去整留零”的方法。
(2)特殊点法：取相距的两个特殊点(波峰与平衡位置或波谷与平衡位置)来研究，根据两质点的振动方向，判断出两质点经?t时间后的位置，再过这两位置画出相应的正(余)弦波形曲线即可。
易错易混辨析
易错易混质点的振动与波动的关系
波在传播时，传播的只是质点的振动形式和能量，质点并不随波的传播而发生迁移，每个质点只能在各自的平衡位置附近振动，不管是横波还是纵波，这一点易发生误解，其原因是没有把波的传播和质点的振动区分开。从速度这个物理量也可以说明波的传播速度在同种介质中是不变的，即波在均匀介质中匀速传播。而每个质点的速度是变化的，质点做的是变速运动。
高考能力培养
高考能力 考纲解读
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2024年高考物理二轮复习基础知识手册：第十九章 机械波
