第一讲  机械波及其图象（新课标）

【基本概念与基本规律】

一、机械波

1．机械波的产生

（1）定义：机械振动在介质中的传播过程，叫做机械波。

（2）产生条件：波源和介质。

（3）产生过程：沿波的传播方向上各质点的振动都受它前一个质点的带动而做受迫振动，对简谐波而言各质点振动的振幅和周期都相同，各质点只在自己的平衡位置附近振动，并不“随波逐流”，波只是传播的运动形式和振动能量。

2．波的分类

（1）横波：质点的振动方向与传播方向垂直，突起部分叫波峰，凹陷部分叫波谷。

（2）纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，质点分布密的叫密部，质点分布疏的叫疏部。

3．描述机械波的物理量

（1）波长λ：两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。

　　在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）间的距离等于波长。

　　在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）间的距离等于波长。

　　在一个周期内机械波传播的距离等于波长。

（2）频率f：波的频率由波源决定，在传播过程中，只要波源的振动频率一定，则无论在什么介质中传播，波的频率都不变。

（3）波速v：单位时间内振动向外传播的距离，即 。波速与波长和频率的关系： ，波速的大小由介质决定。

图12－1－1

【例1】如图12－1－1，沿波的传播方向上有间距为2m的五个质点a、b、c、d、e，均静止在各自的平衡位置。一列简谐横波以2m/s的速度水平向右传播，t=0时刻波到达质点a，质点a开始平衡位置向下运动，t=3s时质点a第一次到达最高点，则下列说法中不正确的是？

（　C　）

　　A、质点d开始振动后的振动周期为4s

　　B、t=4s时刻波恰好传到质点e

　　C、t=5s时质点b到达最高点

　　D、在3s<t<4s这段时间内质点c速度方向向上

     ［思路点播］若波源向下起振，则介质中各质点也向下起振。

【例2】关于振动和波的关系，下列说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　（　D　）

A、如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止

B、物体作机械振动，一定产生机械波

C、波的速度即波源的振动速度

D、波在介质中的传播频率，与介质性质无关，仅由波源的振动频率决定

　　［思路点播］回忆波的基本概念。