高中物理 第五讲 机械波的产生与传播初探讲义同步优化与提高 新人教版必修2 高一

第五讲 机械波的形成与传播初探一、学习指导：（一）机械波形成与传播规律：1．机械波的形成：（1）条件：波源（机械振动）和传播波的介质。（2）形成：波源质点振动，通过相邻介质质点间的相互作用依次带动后面质点振动，将振动和能量沿介质向外传播，这就是机械波的传播。2．机械波的本质和分类：（1）本质：机械波转播的是振动形式、能量和信息。介质质点只在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移。（2）分类：机械波分为横波和纵波两类。分类质点的振动方向和波的传播方向关系形状举例横波垂直凹凸相间；有波峰、波谷绳波等纵波在同一条直线上疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等注意：地震波既有横波，也有纵波。3．机构波传播的规律：（1）在波的传播方向上，介质质点的振动是前带后，后跟前，运动状态向后传。即：各质点起振方向由波源决定；且其振动频率（周期）都等于波源的振动频率（周期），但离波源越远的质点振动越滞后。（2）在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满足公式：v=λf。其中频率由波源决定，而传播速度由介质决定。（二）求解机械波形成与传播问题的基本方法：在区分介质质点振动与波的传播的基础上，利用质点振动与波的传播相关性分析问题，并尽量将计算转化到波的传播上用公式 v=Δx /Δt=λf 进行分析计算。二、典例讲评【例题 1】把一根很长的水平弹性轻绳分成许多相同的小段，每一小段均可以看成一个质点，依次编号为 1、2、3、……，其中第 1 个质点在外力作用下沿上、下方向做简谐运动，当第 1 质点由静止开始向上振动到最高点时，第 4 个质点恰好开始向上振动，那么，当第1 个质点第二次达到最高点时( )A. 第 7 个质点的速度等于零 B. 第 9 个质点的速度方向向下C. 第 15 个质点的速度方向向上 D. 第 18 个质点的速度方向向上【例题 2】关于机械波的概念，下列说法中正确的是( )A．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向B．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长的距离D．相隔一个周期的两个时刻，波形图相同【例题 3】手握一根长绳的 O 点上下抖动，形成持续的横波，某时刻波恰好传到绳中的 P点，如图所示。试确定手最初的抖动方向。【例题 4】一列波沿+x 轴方向传播，当 x1=10m 的 A 点位于波峰时，x2=140m 的 B 点位于波谷，在 A、B 之间有 6...