标准文档机械波的生成与传播知识点1：波的形成与传播（1）介质能够传播振动的介质称为介质。 （如：绳索、泉水、水、空气、地壳等） （2）机械波 机械振动在介质中的传播形成机械波。 (3) 必须具备形成机械波(1)的条件； (2)必须有能够传递振动的东西。注：有机械波和机械振动，机械振动可以产生机械波。 (4)机械波的传播特性 (1)机械波只传播这种运动形式，介质本身并不跟随波运动。每个粒子沿着波的传播方向的振动都是由前一个粒子带动振动的。因此，波动过程是介质中相邻粒子依次受到“驱动”，由近到远依次振动的过程。这是一种运动形式在介质中向外传播的过程。对于简谐波，每个粒子振动的振幅和周期是恒定的。当波过程发生时，每个粒子仅在其各自位置附近振动并沿波传播方向迁移。 (2)波是一种传递能量的运动形式。波动过程也是相邻粒子由近到远做功的过程，因此波动过程也是能量由近到远传播的过程。因此机械波也是一种传播形式。 （5）波的分类 根据质点方向与波方向的关系，波可分为： （1）横波：质点振动方向与波传播方向相同的波，它们的波形是交替波。凸出的最高点称为最高点，凹点的最低点称为凸点。 (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向交替的波。

粒子分布最密集的地方称为粒子分布最稀疏的地方。知识点2：描述机械波的物理量知识（1）波长（λ）振动过程中位移始终相等的两个质点之间的距离称为波长。在横波中，两个波峰（或波谷）之间的距离等于波长。在纵波中，两个密集部分（或稀疏部分）之间的距离等于波长。振动在固有介质中传播的距离等于一个波长。 (2) 频率(f) 波的频率由下式确定。在一系列波中，介质中各个质点的振动频率相同，都等于波源的频率。在传播过程中，只要波源的振动频率恒定，无论在什么介质中传播，波的频率都不会改变。 (3) 波速 (v) 振动在介质中传播的速度。介质是指单位时间内振动向外传播的距离，即vx。 t波速度的大小是由其性质决定的。波在不同的介质中以不同的速度传播。对于机械波来说，空气中的波速小于液体中的波速，也小于固体中的波速。 (4) 波速与波长和频率v 的关系 注：波的波长受 和 的限制，即波在不同介质中传播时，波长不同。知识点3：机械波的图像 （一）机械波的图像 波的传播也可以通过图像来直观地表达。在平面直角坐标系中，横坐标用来表示每个粒子在介质中的位置；纵坐标用来表示某个时刻每个质点离开其位置的位移，连接每个位移向量两端得到的曲线就是波的图像，（2）物理意义表示每个质点离开的情况它在某一时刻的位置。

(3)简谐振动(简谐振动在介质中传播形成的波)的图像是正弦(或余弦)曲线。如图所示： （4）波动图像应用（从图像中获得的信息） （1）振动粒子的振幅A和波长λ。例如：简谐振横波在某一时刻的波形图如图所示：从图中可以看出，振幅为cm，波长为cm。若已知波速v=16cm/s，则由v可求出周期T=。 T (2) 此时各质点的平衡位置、位移、恢复力、加速度等。如图所示，b点的平衡位置在cm处。此时距平衡位置的位移为cm，恢复力和加速度均趋于最大值。 (3) 当波速方向已知时，就可以确定该时刻各质点的振动方向（反之亦然）。粒子驱动方式远离波源。粒子驱动方式振动，即远处的粒子总是重复附近粒子的振动状态。 。因此，要判断某个质点的振动方向，可以看附近波源一侧的点与该点的位置关系。如果位置低于该点，则向该方向振动；如果位置高于该点，则向该方向振动。如上图所示，如果已知波向右传播，a点应该在其前面的质点后面振动。如果在yx图的-x方向再添加一个点，波形图就会在下面，所以a应该朝该方向振动； b跟随a，b的位移会变小，经过T4回到平衡位置，所以b向T方向移动； c和b的位移，c会变大，经过4达到最大位移，所以c有方向移动；依此类推，d 移动，e 移动。

(4)经过一段时间t后的波形图平移法，首先计算t时刻波传播的距离==nλ+x，可以采用对nλ四舍五入留零x的方法。只需要沿波的方向平移波形，然后根据正弦规律填充新的波形即可。 (5)波动图像与振动图像的区别与联系。振动图像、波动图像、实用文案、图像形状、正弦（co）正弦曲线、对粒子物体的研究、表示粒子在物理中在有意义的时刻进行简谐振动的图形线。质点振动经历的位移大小和方向。横坐标和纵坐标。使用 f1 时，粒子的位移与 1 和 2 相邻。可以看出，判断的是振动位移T的最大频率值之间的距离。看看下一步。采用在某一时刻沿质点振动方向纵横坐立的方法标记振动方向。振动图像随着时间的推移不断延伸，改变了画面原来的部分。关于图像影响的知识点1：惠更斯原理标准文档正弦(Co)正弦曲线粒子图线表示在某一时刻形成波的每个粒子的位移大小和方向。每个粒子在波传播方向上介质上的位置。如果已知波速，就可以求出位移周期。频率： λ λfT 查找先前确定的粒子此时振动的位置。随着时间的推移，波形图像将沿x轴传播方向平移。由于之前每个粒子的位置都会发生变化，因此原始图像也会发生相应的变化。形成新的波形图像 机械波的现象 知识点2：波反射 （1）波反射 波遇到障碍物会返回并继续传播的现象称为波反射。

入射波的波线与平面法线之间的夹角i称为夹角；反射波的波线与平面法线之间的夹角 i' 称为夹角。如图：实用文案标准文档（二）波反射规则（一）入射光线、法线和反射线在同一平面，入射光线和反射线两侧分开，反射为入射角，即ii'。 (2)反射波的波长、频率、波速均与入射波相同。 (3)用惠更斯原理解释波的反射。 (4)当波遇到两种介质的界面时，总会发生反射。 (五)常见的声波反射现象 (1)声波 一切发出声音的物体都在振动，它们就是声源。当声源振动时，它在空气中形成声波。声波是空气中的波。声波可以在气体、液体和固体中传播。固体中的传播速度最高，声波从一种介质到另一种介质保持不变。 (2) 回声对悬崖或高墙说话。当声波到达悬崖或高墙时，一部分声能被吸收，另一部分声能被反射回来。这种反射的声音称为“回声”。回声是声波的反射。只有当原声与回声之差大于s时，人耳才能区分原声与回声。如果已知声速，则测量声音从发出到被反射回来的时间间隔，就可以计算出反射面与声源之间的距离。利用这一原理，水声定位器被设计用于测量海水深度、探测鱼群，或利用爆炸声波在地面上的反射来探测地下石油沉积物。 （3）夏季雷声轰鸣不已，因为声波多次穿过云界面。

4）在空荡荡的房间里说话感觉声音较大的原因是：当声波在普通房间内遇到墙壁、地板、天花板时，由于距离较短，原声和回声几乎同时到达人耳时间，人耳只能相差0.1s。上面的声音。因此，当人们在房间里说话时，声音比在野外要大。普通房间的窗帘、地毯、衣物等都会吸收声波，影响室内音响效果。知识点三：波的折射 (1)波的折射 当波从一种介质发射到另一种介质时，传播方向会发生改变。这种现象称为波的折射。入射波的波线与两种介质界面法线之间的夹角称为入射角i；折射波的波线与两种介质界面法线之间的夹角称为折射角r。如图所示： （2）波的折射规则 （1）入射波的波线和折射波的波线与界面法线在同一平面，入射光线和折射线分开两侧。实用文案标准文献（二）波的折射中，波的频率不变，折射波的频率与入射波的频率相同。折射波的速度和波长发生变化。波之所以会发生折射，是因为波在不同的介质中波的性质不同。 (3) 入射角i、折射角r与波速之间存在如下关系：入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于第一波的速度介质和波在第二介质中的速度。比率为：sin i。 sin r v12时，折射角向法线折射；当 1 2 时，折射角 ir 折射远离法线；当垂直边界virv v平面入射时(i=0)，r=0传播方向不改变，是折射的特例。

说明： 波浪对水 v 深水区 v 浅水区。 (3)利用惠更斯原理解释波的折射定律。 (4)当波遇到两种介质的界面时，总会发生折射。知识点4：波的衍射 （1）衍射现象 波绕过障碍物并在障碍物后面继续传播的现象称为波的衍射。 (2)出现明显衍射现象的条件是障碍物或孔洞的尺寸大于波长，或与波长相同。 (3) 惠更斯原理解释了波的衍射。当波到达小孔（或障碍物）时，小孔（或障碍物）似乎是一个新的波源，它发射出与原来频率相同的波（称为新波源）。小波）在孔后面传播，因此会发生偏离直线传播的衍射现象。 (4) 衍射是波的一种现象。所有的波都可以衍射，但有些现象并不明显，我们很难观察到。注：当孔的尺寸远小于波长时，虽然衍射现象非常明显，但由于衍射波的能量很弱，因此衍射现象不易观察到。知识点5：波的干涉（一）波独立传播原理和叠加原理（一）波独立传播原理当几个波相遇时，它们可以继续以各自的运动状态传播，互不干扰。这是波浪的特征之一。基本属性。 (2)波的叠加原理：当两个波相遇时，介质的质点将同时参与两个波引起的振动。此时，质点的位移就等于两个波分别引起的位移。这就是波的叠加原理。 。 （二）波动干扰 （1）波动干扰现象。两个频率相同的波叠加，使某些区域的振动增强，某些区域的振动减弱。振动增强的区域和振动减弱的区域相互作用。这种现象称为波的干涉。

(2) 干涉现象稳定的条件：两波频率相等。严格来说，干涉条件是：同一类型（或波长）的两个波相同，具有恒定的相位差，并且在同一平面内振动。在高中阶段，我们不讨论相位和相位差，仅限于讨论一维振动，所以我们在实用文案标准文档中只强调“同频”的条件。 (3)所有的波都可以发生干涉，干涉是波的现象之一。 (3)振动加强点和减弱点说明 (1)在振动加强点，设波源S1和S2在a点引起的振幅分别为A 1 和A 2 。根据a点波峰与图中波峰相遇的时间，波源S1和S2引起质点a振动的图像分别如图A和B所示。当两个波重叠时，粒子a同时参与两种振动。组合后的振动图像如图C所示： ①从波源S1和S2传到振动加强的a点的两波同相（即振动同步），导致振动方向为点 a 为 ，振幅为 A = 。 ②振动增强是指该位置质点的振幅增大，或者两个相干波引起的位移始终相同。因此，质点的总位移等于两个部分位移，从而增强了振动。 (2)振动减弱点从波源S1和S2分别向b点发射波峰和波谷开始计时。波源S1和S2分别引起粒子b振动的图像如图A和B所示，当两个波重叠时，粒子b同时参与两次振动，组合后的振动图像为如图C所示：实用文案标准文档①从波源S1和S2发出的两个波传播到振动减弱的b点时是反相的（即振动步调相反），导致该点的振动方向b、振幅是 A=.

②振动减弱是指该位置质点的振幅减小，或者两个相干波在该位置引起的位移始终相同。因此，质点的总位移等于两个部分位移之和，因此振动减弱。 (4)振动增强区和减弱区距离与两波源的关系。对于振动完全相同的两个波，如果某一点到两个波源的距离差为半波长的倍数（波长的整数倍），则为振动增强区。 ;某一点与两个波源的距离相差半个波长，即为振动减弱区。解释： (1) 任意两个波相遇时都可以叠加。显然，如果两个波的频率（或波长）不同，则在某一时刻波峰或波峰（或波谷或波谷）相交而振动加强的点将在另一点。时刻，它不会一直被加强，也不会有稳定的干涉图案。它只是波叠加的一般现象，波干涉是指波叠加的特例。两个波要发生干涉，必须满足一定的条件（两个波的频率（波长）必须相同）。通常，将符合干涉条纹的两个波的波源称为相干波源。相干波源形成的图案称为干涉图案，是稳定的。在稳定干涉中，振动增强区域或振动减弱区域的空间位置是恒定的，并且振动增强区域和振动减弱区域彼此分离。 (2)振动增强区内质点的振幅最大，等于两个波的振幅之和；振动减弱区的质点振幅最小（可能为零），等于两个波的振幅之差，其值保持不变。改变。强化区各点的振动位移大于弱化区各点的振动位移。

振动增强点的振幅最大，但这并不意味着它的位移总是最大。振动增强的质点也必须经过平衡位置。此时它的位移为零，这也是一个从0到A的变化过程。知识点六：多普勒效应（1）波源的频率与观察者接收到的频率（1）声源完成一个充分振动并向外发射一种波长的波。频率表示单位时间内完成的完整振动的次数。 ，所以波源的频率等于单位时间内波源的完整波数。观察者听到的声音的音高由观察者接收到的频率决定，即单位时间内到达的完整波的数量。 (2) 当波源和观察者相对于介质静止时，观察者接收到的波源的频率。 (3)当声波相对于观察者运动时，如果波源的频率不变，则观察者接收到的频率发生变化。 ①波源相对介质静止，观察者向波源移动：单位时间内观察者向波源移动一定距离。与观测者静止的情况相比，观测者单位时间内接收到的完整波数为： 接收频率；同样，如果观察者距离波源较远，则观察者单位时间内接收到的完整波数就是接收频率。 ②观察者相对介质静止，但波源移动：当波源靠近观察者时，观察者接收到的频率；当波源距离观察者较远时，接收到的频率。 (2)多普勒效应实用抄标准文件 由于观察者与波源之间的相对运动，导致观察者感受到的波的频率与实际波的频率不同的现象称为多普勒效应。

若两者距离较近，则观察者接收到的完美波数量增多，频率增加；如果距离较远，观察者接收到的完美波的数量就会减少，而频率就会增加。解释：（1）当多普勒效应发生时，波源的频率发生变化，但观察者看到的频率发生变化。 (2)多普勒效应是接收波的频率与波源的频率不同的现象。这并不是接收波强度发生变化的现象。有必要正确理解频率和强度这两个描述波的不同物理量。 (3)多普勒效应的产生并不取决于波源距观察者的距离有多远，而是取决于波源运动速度相对于观察者的大小和方向。 (3) 多普勒效应是所有波动过程的共同特征。声波的多普勒效应可用于确定车辆的速度；光波的多普勒效应可用于确定遥远天体相对于地球的速度。知识点7：超声波和次声波（一）超声波和次声波