高考物理知識點(diǎn)：機(jī)械振動和機(jī)械波(2)

　　6.波長、波速和頻率及其關(guān)系

　�。�1）波長：兩個(gè)相鄰的且在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長。振動在一個(gè)周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長。

　�。�2）波速：波的傳播速率。機(jī)械波的傳播速率由介質(zhì)決定，與波源無關(guān)。

　�。�3）頻率：波的頻率始終等于波源的振動頻率，與介質(zhì)無關(guān)。

　�。�4）三者關(guān)系：v=λf

　　7.★波動圖像：表示波的傳播方向上，介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻相對平衡位置的位移。當(dāng)波源作簡諧運(yùn)動時(shí)，它在介質(zhì)中形成簡諧波，其波動圖像為正弦或余弦曲線。

　�。�1）由波的圖像可獲取的信息

　�、購膱D像可以直接讀出振幅（注意單位）。②從圖像可以直接讀出波長（注意單位）。

　�、劭汕笕我稽c(diǎn)在該時(shí)刻相對平衡位置的位移（包括大小和方向）

　�、茉诓ㄋ俜较蛞阎�（或已知波源方位）時(shí)可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動方向。⑤可以確定各質(zhì)點(diǎn)振動的加速度方向（加速度總是指向平衡位置）

　�。�2）波動圖像與振動圖像的比較：

　　8.波動問題多解性

　　波的傳播過程中時(shí)間上的周期性、空間上的周期性以及傳播方向上的雙向性是導(dǎo)致“波動問題多解性”的主要原因。若題目假設(shè)一定的條件，可使無限系列解轉(zhuǎn)化為有限或惟一解

　　9.波的衍射

　　波在傳播過程中偏離直線傳播，繞過障礙物的現(xiàn)象。衍射現(xiàn)象總是存在的，只有明顯與不明顯的差異。波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物（或小孔）的尺寸比波的波長小或能夠與波長差不多。

　　10.波的疊加

　　幾列波相遇時(shí)，每列波能夠保持各自的狀態(tài)繼續(xù)傳播而不互相干擾，只是在重疊的區(qū)域里，任一質(zhì)點(diǎn)的總位移等于各列波分別引起的位移的矢量和。兩列波相遇前、相遇過程中、相遇后，各自的運(yùn)動狀態(tài)不發(fā)生任何變化，這是波的獨(dú)立性原理。

　　11.波的干涉：

　　頻率相同的兩列波疊加，某些區(qū)域的振動加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動減弱，并且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象，叫波的干涉。產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件：兩列波的頻率相同，振動情況穩(wěn)定。

　�。圩⒁猓茛俑缮鏁r(shí)，振動加強(qiáng)區(qū)域或振動減弱區(qū)域的空間位置是不變的，加強(qiáng)區(qū)域中心質(zhì)點(diǎn)的振幅等于兩列波的振幅之和，減弱區(qū)域中心質(zhì)點(diǎn)的振幅等于兩列波的振幅之差。

　�、趦闪胁ㄔ诳臻g相遇發(fā)生干涉，兩列波的波峰相遇點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)，波峰和波谷的相遇點(diǎn)是減弱的點(diǎn)，加強(qiáng)的點(diǎn)只是振幅大了，并非任一時(shí)刻的位移都大；減弱的點(diǎn)只是振幅小了，也并非任一時(shí)刻的位移都最小。如圖若S1、S2為振動方向同步的相干波源，當(dāng)PS1-PS2=nλ時(shí)，振動加強(qiáng)；當(dāng)PS1-PS2=（2n+1）λ/2時(shí)，振動減弱。

　　12.聲波

　　（1）空氣中的聲波是縱波，傳播速度為340m/s。（2）能夠引起人耳感覺的聲波頻率范圍是：20～20000Hz。

　�。�3）超聲波：頻率高于20000Hz的聲波。①超聲波的重要性質(zhì)有：波長短，不容易發(fā)生衍射，基本上能直線傳播，因此可以使能量定向集中傳播；穿透能力強(qiáng)。

　�、趯Τ�聲波的利用：用聲納探測潛艇、魚群，探察金屬內(nèi)部的缺陷；利用超聲波碎石治療膽結(jié)石、腎結(jié)石等；利用“B超”探察人體內(nèi)病變。

　　13.多普勒效應(yīng)：由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。其特點(diǎn)是：當(dāng)波源與觀察者有相對運(yùn)動，兩者相互接近時(shí)，觀察者接收到的頻率增大；兩者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的頻率減小。