内容正文:
高考导航
1.基本考察点:形成波的两个基本条件,横波和纵波的区别。单个质点的振动与多个质点集体运动形成波;
2.难点:波的形成;
3.题型及难度:多以选择题形式出现,难度中等。
12.1 波的形成和传播
一、机械波的形成
1.机械波的定义
机械振动在介质中传播,形成机械波。即波源和介质是波的形成条件。
形成原因:以绳波为例(如图所示)
可以将绳分成许多小部分,将每一部分看做质点。
由于绳中各质点之间存在着相互作用力,作为波源的质点就带动周围质点振动,并依次带动邻近质点振动,于是振动就在绳中由近及远地向外传播,在绳上就形成了波。
一、机械波的形成
2.介质
(1)定义:波借以传播的物质。
(2)特点:组成介质的质点之间有相互作用,一个质点的振动会引起相邻质点的振动。
说明:介质是能够传播机械振动的物质,其状态可以是固、液、气三态中的任意一种。
3.机械波的形成
(1)动力学观点:介质质点间存在相互作用力,介质中前面的质点带动后面的质点振动,将波源的振动形式向外传播。
(2)能量观点:介质中前后质点间存在相互作用力,因而相互做功,从而将波源能量向外传播。
一、机械波的形成
机械波的产生过程
特别提醒
1.机械波的形成是介质中各质点集体运动的结果,个别质点振动不能形成波。
2.单个质点是在平衡位置附近往复运动,并不随波迁移。
3.所有质点前面带后面,后面学前面。
一、机械波的形成
5.波的特点
(1)振幅:像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波,若不计能量损失,各质点的振幅相同。
(2)周期:各质点振动的周期均与波源的振动周期相同。
(3)步调:离波源越远,质点振动越滞后。
(4)运动:各质点只在各自的平衡位置附近做往复振动,并不随波迁移。
(5)实质:机械波向前传播的是振动这种运动形式,同时也传递能量和信息。
二、机械波的传播
1.机械波传播的是波源的振动形式
介质中各质点并不随波迁移,而是在自己的平衡位置附近振动,各质点都做受迫振动,其振幅和频率(或周期)都与波源的相同,各质点的起振方向也与波源的相同,但振动并不同步,离波源越远的质点振动越滞后。
2.机械波传播的是波源的提供的能量
介质中各质点靠弹力相互作用,前一质点带动后一质点振动,后一质点跟着前一质点振动,故可根据前一质点的位置来确定后一质点的运动方向。若不计能量损失,在均匀介质中各质点振动的振幅应相