文档文本内容
一、机械波的基础知识
1．机械波的产生
机械振动(波源)
介质
机械波
2．机械波的产生过程
介质中某个质点机械振动
介质中各质点间存在相互的弹力
后一质点受到前一质点的带动，总是要重复前一质点的运动
后一质点总是滞后前一质点
3．注意：
质点本身有没有随波迁移
质点做的是上下的机械振动
传播的是振动的形式，是一种能量的传递
机械波有两种运动组成
质点的振动(简谐运动)
波的传播：匀速运动
4．机械波的分类
⑴横波：质点振动方向与波的传播方向垂直
波峰波谷的形式传播
如：绳波，水波
1
⑵纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上。
疏部，密部的传播
如：弹簧波、声波
5．波长，波速，频率之间的关系
波速由介质来决定
频率有波源来决定
v
f
T
x
vt
6．波的图像
方法一：特殊点法
方法二：平移法
【例1】某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s
和9km/s。一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹
簧振子H组成。
2
在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振
动，则(
)
A．P先开始振动，震源距地震仪约36km
B．P先开始振动，震源距地震仪约25km
C．H先开始振动，震源距地震仪约36km
D．H先开始振动，震源距地震仪约25km
【变式1】简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c
为三个质元，a正向上运动.由此可知(
)
A．该波沿x轴正方向传播
B．c正向上运动
C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置
D．该时刻以后，b比c先到达平衡位置
【变式2】一列简谐横波沿x轴传播，周期为T。t＝0时刻的波形如图
所示.此时平衡位置位于x＝3m处的质点正在向上运动，若a、
b两质点平衡位置的坐标分别为xa＝2.5 m，xb＝5.5m,则( )
A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷
B．t＝T/4时，a质点正在向y轴负方向运动
C．t＝3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动
D．在某一时刻，a、
b两质点的位移和
速度可能相同
【变式3】一列横波的波源在下图中的坐标原点O处，经过0.4s，
振动从O点向右传播20 cm，P点离O点的距离是80cm。
求：
⑴P点起振时的速度方向如何？
⑵该波从原点向右传播时开始计时，经多长时间质点P
第一次到达波峰?(保留一位小数)
3
【变式4】如图,波源S产生的简谐波向右传播.振动频率是100 Hz,
波速v=80 m/s,波的传播过程中经过P、Q两点,已知距
离SP=3.8 m,SQ=5.0 m.在某一时刻,当S点经过平衡位
置向上运动时,P、Q两点所在位置为( )
A.P点处于波峰,Q点也处于波峰
B.P点处于波谷,Q点也处于波谷
C.P点处于波峰,Q点处于波谷
D.P点处于波谷,Q点处于波峰
【变式5】在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻
两质点的距离均为L，如图(a)所示。一列横波沿该直线向
右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间
Δt第一次出现如图(b)所示的波形。则该波的( )
A.周期为Δt，波长为8L
B.周期为2Δt /3，波长为8L
C.周期为2Δt/3，波速为8L /Δt
D.周期为Δt，波速为12L/Δt
二机械波的多解问题
1．由波的传播方向不确定而导致多解
2．由波的时间周期性而导致多解
3．由波的空间周期性(图形重复性)导致多解
【例2】一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45m，如
图所示是A处质点的振动图象．当A处质点运动到波峰位
置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，
这列波的波速可能是(
)
A.4.5 m/s
B.3.0 m/s
C.1.5 m/s
D.0.7 m/s
4
【变式1】A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过t=TA时
间(TA为波A的周期)，两波再次出现如图波形，则两
波的波速之比vA∶vB不可能是( )
A.1∶3 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
三、波动图像与振动图像的综合
振动是一个质点随时间的推移而呈现的现象，波动是全
部质点联合起来在某一时刻共同呈现的现象。
简谐运动和其引起的简谐波的振幅、频率相同，二者的
图象有相同的正弦(余弦)曲线形状，但二图象是有本质
区别的。
物理意义
表示一质点在各时刻的位移
表示某时刻各质点的位移
图线变化
随时间推移图延续，但已有
形状不变
随时间推移，图象沿传播
方向平移
一完整曲线占横
坐标距离
表示一个周期
表示一个波长
此种类型题目关键是在振动图像找出波动图像时刻该点的振动方向然
后再还原到波动图像，进而就可以判定波的传播方向，再结合题意进
行相关计算即可。
【例3】简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ。
若在x＝0
处质点的振动图像如右图
所示，则该波在t＝T/2时
刻的波形曲线为(
)
5
【变式1】一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传
播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图所
示，此后，若经过3/4周期开始计时，
则图描述的是( )
A．a处质点的振动图象
B．b处质点的振动图象
C．c处质点的振动图象
D．d处质点的振动图象
【变式2】如图甲所示，O为振源，OP=s ，t=0 时刻O点由平衡位
置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙
为从t=0 时刻开始描绘的P点的振动图象，下列判断正
确的是( )
A．该波的传播速度
B．这列波的波长
C．t=0 时刻，振源振动的方向沿y轴正方向
D．t=t1时刻，振源O振动的方向沿y轴正方向
2
1
s
v
t
t
2
1
1
s t
t
t
6
