机械波频率怎么算 波的衍射 干涉 哆普勒效应学习方法网

教养内容：机械波频率怎么算 波的衍射 干涉 多普勒效应一、机械波频率怎么算的构成及特性1、机械波频率怎么算形荿的条件是：要有波源及介质2、机械波频率怎么算的特点是：（1）机械波频率怎么算传播的是振动情势及能量。质点只在各自的平衡位置邻近振动并不随波迁徙；（2）介质中各质点的起振有先后，离波源近的质点带动离波源远的质点顺次振动；（3）波在时间上具备周期性在空间上存在反复性。二、描写波的物理量1、波长的定义：两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移老是相等的质点间的距离叫波长在一个周期内振动形式在介质中传播的距离等于一个波长。2、频率f和周期T：波的频率和周期就是质点振动的频率和周期波的频率囷周期由波源决议，与介质无关（有关或无关）波从一种介质传入另一种介质时，频率和周期不变3、波速v：波的振动形式（以波峰或波谷作为标记）在介质中的推动速度。机械波频率怎么算在介质中的传播速度由介质的性质决定4、 ，机械波频率怎么算从一种介质进入叧一种介质时v变化，三、波的图象当波做简谐运动时它在介质中造成简谐波，简谐波的图象为正弦或余弦曲线（一）波的形成和描述1、波的特点（1）每一质点都以它的平衡位置为核心做振动，后一质点的振动总是滞后于前一质点的振动（2）波流传的是振动的形式，質点并不随波而迁移（3）波是传递能量、信息的一种方法。2、描述波的物理量（1）波长λ波的传播本质就是波形的平移，波形在一个周期内向前平移的距离等于一个波长。（2）频率f波源的振动频率亦即波的频率。当波从一种介质进入另一种介质时波的频率不变。（3）波速v波速由介质决定同类波在同一种匀称介质中，波速是一个定值则 解析：波传播了质点的振动形式，质点1的起振方向向上所以当振动传播到质点13时，质点13也在平衡位置且振动方向也向上。而这进程中质点1刚好完成一次全振动故波形传布的距离为一个波长，画出此时绳上的波形如图所示 由图可知，此时质点9的加速度方向向下速度方向向下且正在增大，加速度正在减小故A、B、C选项错误，D选项囸确答案：D例2、下图为一横波在某时刻的波形图。已知F质点此时的运动方向如图所示则（ ）A、波向右传播B、质点H的运动方向与质点F的運动方向相同C、质点C比质点B先回到平衡位置D、质点C在此时的加速度为零 解析：因为F质点向下运动，随着右边质点运动此波从右向左传播，选项A错误在此时刻质点H的运动方向应向上，选项B错误由于质点C此时在最大位移， 后回到平衡位置而质点B此刻运动方向向上，到最夶位移后再用 的时间才回到平衡位置，选项C正确质点C此时在最大位移，它的加速度最大选项D错误。谜底：C例3、图中实线和虚线分辨昰x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，则（ ）A、该波的频率可能是125HzB、该波的波速可能是10m/sC、t=0时x=1.4m处質点的加速度方向沿y轴正方向D、各质点在0.03s内随波迁移0,

.9m 解析：由题可知波向右传播则 ，当n=3时T=0.08s， A选项正确。波速 代入数据得B选项毛病。当t=0时刻x=1.4m时，质点加速度方向沿y轴负方向C选项错误。各质点只是高低振动不中流砥柱，D选项过错答案：A（二）波的图象和振动图潒1、稳定图象与振动图象的差别研讨对象不同：一个质点和所有质点；图象及图象的物理意思不同；一质点在各时刻的位移，某时刻各质點的位移；图象变化不同；一是连续二是推移。2、画波的图象的题型有两种：一是由题意画出特定时刻的波形；二是已知某时刻的波形请求画出其余时刻的波形（如要画出再经△t时间的波形图）。画第一种的波形图时要注意以下常识点的控制：①明白波的特点量如振幅A、波长λ等；②晓得振源的起振方向及各质点的起振方向与波源的起振方向相同；③知道在n个周期内波向外传播n个波长。画第二种波形圖的方式有以下两种：办法一（平移法）：①确定△t时间内各质点实现的全振动的次数 ；②算出△t时间内波传播的距离△s=nλ；③把全部波形沿波的传播方向平移△s（留神要把起始局部补齐）方法二（特别点法）：①找两点（正常可以是原点和 处的质点）断定它们的振动方姠；②确定经△t各质点完玉成振动的次数 ，并描出这两点的位置；③按正弦法则画出新的波形例4、如图所示，在平匀介质中有一个振源S它以50Hz的频率上下振动，该振动以40m/s的速度沿弹性绳向左、右两边传播开始时刻S的速度方向向下，试画出在t=0.03s时刻的波形 ，从开始计时到t=0.03s閱历了 个周期波分别向左、右传播1.5个波长，该时刻波源S的速度方向向上所以波形如图 答案：见解析图。（三）波的多解性造成多解的偅要起因有两个：（1）波动图象的周期性如由 造成的多解。（2）波传播的双向性解题的普通思路：1. 首先剖析出造成多解的原因波的问題的多解性有如下情形：（1）波的空间周期性。在波的传播方向上相距为波长整数倍的多个不同质点的振动情况完整相同，它们之间的距离为波长的整数倍所以a、b间程度距离 。（2）波的时间周期性由波的特性可知，波在t=nT时光内向外传播△x=nλ的距离，所以经过整数倍周期时，其波形图线完全相同。（3）波的双向性。若题中不已知波的传播方向，并也无奈由题意肯定波的传播方向，则在解题时要注意斟酌波的传播方向不确定。个别只考虑波的传播双向性。2、而后由 进行盘算，若有限定前提再进行探讨。例5、一列简谐横波在x轴上传播着洳图所示实线为t=0时刻的波形图，虚线图为△t=0.2s后的波形图（1）波速多大？（2）若2T<△t<3T波速多大？（3）若△t>T且波速为85m/s，波向何方传播 解析：（1）因为题中未交代波的传播方向，故需考虑波的双向性：分离对波沿x轴正向与沿x轴负向进行分析①若沿x轴正向传播，波形向右臸少要平移λ/4的间隔由于题中没有给出时间距离与周期之间的大小关联，因此波传播距离 波速 且由图知 ，故 ②若波沿x轴负方向传播波形向左至少要平移3λ/4的距离，同上考虑：波传播距离 （2）当2T<△t<3T时由波的传播特色，振源每完成一次全振动波就向前推进一个波长，故可将时间制约条件转换成空间限制条件：波沿x轴正向传播速度 波沿x轴反向传播，速度（3）由简谐波的传播距离公式 得 阐明波是向右传播的答案：见解析四、波的衍射 干涉 多普勒效应（一）波的叠加原理及利用波的叠加原理：在两列波相遇的区域里，每个质点都将参加兩列波引起的振动其位移是两列波分别引起位移的矢量和。相遇后仍保持原来的运动状况波在相遇区域里，互不干扰有独破性。两列波在空间相遇分别时都坚持其本来的特征沿原来的方向传播而不相烦扰，在两列波重叠的区域里任何一个质点同时介入两个活动其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量跟，当两列波的振动方向在同一条直线上时这种位移的矢量和简化为代数和。（二）波的幹预1、条件：频率雷同的两列同性质的波相遇2、景象：某些地方的振动加强，某些地方的振动减弱并且加强和减弱的区域距离涌现，加强的处所始终加强减弱的地方始终减弱，形成的图样是稳定的干涉图样加强处和减弱处都是两列波引起的位移的矢量和，质点的位迻都随时间变化各质点仍缭绕平衡位置振动，与振源振动周期相同加强处振幅大，即是两列波的振幅之和即 质点的振动能量大，并苴始终最大减弱处振幅小，等于两列波的振幅之差即 ，则减弱处不振动加强点的位移变更范畴： 例6、两个振动情况完全相同的波源 解析：b点是波峰与波峰相遇的点，振动加强；a点和c点是波峰与波谷相遇的点振动减弱。再经过1/4周期a、c、b三点处两列波引起的位移均为零，三个点的位移都为零但这三点的振动情况有区别，其中a、c两点的速度也为零b点的速度到达最大值。答案：b a、c a、c、b（三）应用叠加區域中某点到两波源的行程差△s判定振动加强点和振动减弱点1、加强和减弱点的断定波峰与波峰（波谷与波谷）相遇处一定是加强的，並且用一条直线将以上增强点衔接起来这条直线上的点都是加强的；而波峰与波谷相遇处必定是减弱的，把以上减弱点用直线连接起来直线上的点都是减弱的。加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与削弱点振幅之间2、当两相关波源振动步调相同时，到两波源嘚路程差△s是波长整数倍处是加强区；而路程差是半波长奇数倍处是减弱区3、任何波相遇都能叠加，但两列频率不同的同性质波相遇不能发生干涉例7、如图所示，在统一平均介质中有 之间相距两个波长D点为 解析： ，所以A、D、C三个加强点由于干涉的特点是加强区的散咘是稳固的，与这三个点相应的加强区在不同的三条曲线上这三条线与圆周相交有六个点．如图所示，即为Al、A2、Dl、D2、Cl、C2 六个加强点． 【模仿试题 1、对于机械波频率怎么算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传播的方向B、简谐波沿长绳传播，绳仩相距半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挪动一个波长D、相隔一个周期的两时刻简谐波的图象相同2、一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示已知此时质点F的运动方向向下，则（ ）A、此波朝x轴负方向传播B、质点D此时向下运动C、质点B将比质点C先回到平衡位置D、质点E的振幅为零 3、一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示波源的平衡位置坐标为x=0。當波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时介质中平衡位置坐标x=2m的质点所处位置及运动情况是（ ）A、在其平衡位置下方且向上运动B、茬其平衡位置下方且向下运动C、在其平衡位置上方且向上运动D、在其平衡地位上方且向下运动 4、如图所示，在t=0时刻弹性绳上振源a正向上振动。在t1=0.33s时刻b点刚开始振动这时a、b之间有三个波峰，且a点处在波谷则在t2=0.39s时刻（ ）A、a点处在波峰，b点处在平衡位置B、a点处在平衡位置b點处在波峰C、a点处在平衡位置，b点处在波谷D、a点处在波谷b点处在平衡位置 5、一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s某一时刻，分开均衡位置的位移都相等的各质点依次为P1、P2、P3……已知P1和P2之间的距离为2P2和P3之间的距离为80 cm，则P1的振动传到P2所需的时间为（ ）A、0.50 s B、0.13 s C、0.10 s D、0.20 s6、如图所示1，23，……10各点之间的距离均是1m当t=0时，点1开始向上振动经0.1s第一次达到最大位移，而振动向右传播至点3则以下论断准确的是（ ）A、波的传播速度是 10 m／s，周期是0.4sB、波的频率是2.5 Hz波长是 8 mC、再经0.1s波传播到点 5，点 4达到最大位移D、从点1开端回升计时波传播到点10时，经过0.45s經过0.45s，点8达到最大位移 7、图甲所示为一列简谐波在t=20s时的波形图图乙是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（ ）A、v=25cm／s向左传播B、v=5／s，向左传播C、v=25cm／s向右传播D、v=5／s，向右传播 9、如图所示一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为 600 m／s当离原点3m的A质點恰在平衡位置且向上振动时，离原点6m的B质点正处于x轴上方最大位移5cm处问：（1）这列波的最小频率为多大？（2）若不受最小频率限度寫出此波波长的表白式。（3）在图中画出该时刻最小频率时的波形图 10、A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经由t=TA时间（TA为波A的周期）兩波再次呈现如图波形，则两波的波速之比vA：vB可能是（ ）A、1：3 B、1：2 C、2：1 D、3：1 11、2004年在印度尼西亚的苏门答腊岛近海，地震引发了海啸造荿了重大的职员伤亡，海啸实际上是一种波浪运动也可称为地震海浪。下列说法中正确的是（ ）A、地震波和海啸都是由机械振动引起的機械波频率怎么算B、波源停滞振动时海啸和地震波的传播即时结束C、地震波和海啸都有纵波D、从这个事件中能够看出机械波频率怎么算能将能量从振源向别传播12、有一阻碍物高度为10