如何平移用分析機械波

『壹』 在計算機械波的相關問題時，為什麼可以將波平移，請解釋詳細一點

因為機械波是有周期的啊
在移動整數個周期之後
機械波還是和原來一樣的波型
所以計算的時候
可以波的平移

『貳』 高二，寫機械波真的要煩死我了！！

知識網路：

內容詳解：
一、波的形成和傳播：
●機械波：機械振動在介質中的傳播過程叫機械波。
●機械波產生的條件有兩個：
①要有做機械振動的物體作為波源。
②是要有能夠傳播機械振動的介質。
●橫波和縱波：
①質點的振動方向與波的傳播方向垂直的叫橫波。
②質點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的叫縱波。
氣體、液體、固體都能傳播縱波，但氣體和液體不能傳播橫波，聲波在空氣中是縱波，聲波的頻率從20到2萬赫茲。
●機械波的特點：
①每一質點都以它的平衡位置為中心做簡振振動，後一質點的振動總是落後於帶動它的前一質點的振動。
②波只是傳播運動形式和振動能量，介質並不隨波遷移。
振動和波動的比較：
兩者的聯系：
振動和波動都是物體的周期性運動，在運動過程中使物體回到原來平衡位置的力，一般來說都是彈性力，就整個物體來看，所呈現的現象是波動。而對構成物體的單個質點來看，所呈現的現象是振動，因此可以說振動是波動的起因，波動是振動在時空上的延伸，沒有振動一定沒有波動，有振動也不一定有波動，但有波動一定有振動。
二者的區別：
從運動現象來看：振動是一個質點或一個物體通過某一中心，平衡位置的往復運動，而波動是由振動引起的，是介質中大量質點依次發生振動而形成的集體運動。
從運動原因來看：振動是由於質點離開平衡位置後受到回復力的作用，而波動是由於彈性介質中某一部分受到擾動後發生形變，產生了彈力而帶動與它相鄰部分質點也隨同它做同樣的運動，這樣由近及遠地向外傳開，在波動中各介質質點也受到回復力的作用。
從能量變化來看：振動系統的動能與勢能相互轉換，對於簡諧運動，動能最大時勢能為零，勢能最大時動能為零，總的機械能守恆，波在傳播過程中，由振源帶動它相鄰的質點運動，即振源將機械能傳遞給相鄰的質點，這個質點再將能量傳遞給下一個質點，因此說波的傳播過程是一個傳播能量的過程，每個質點都不停地吸收能量，同時向外傳遞能量，當波源停止振動，不再向外傳遞能量時，各個質點的振動也會相繼停下來。
二、波的圖像：
●用橫坐標x表示在波的傳播方向上各質點的平衡位置，縱坐標y表示某一時刻各質點偏離平衡位置的位移。
簡諧波的圖像是正弦曲線，也叫正弦波。
●簡諧波的波形曲線與質點的振動圖像都是正弦曲線，但他們的意義是不同的。波形曲線表示介質中的「各個質點」在「某一時刻」的位移，振動圖像則表示介質中「某個質點」在「各個時刻」的位移。
由某時刻的波形圖畫出另一時刻的波形圖：
平移法：先算出經時間Δt波傳播的距離Δx=vΔt，再把波形沿波的傳播方向平移Δx即可。因為波動圖像的重復性，若已知波長，則波形平移，則波形平移，時波形不變。當Δx=nλ+x時，可採取去整nλ留零x的方法，只需平移x即可。
特殊點法：在波形上找兩個特殊點，如過平衡位置的點和與相鄰的波峰、波谷點，先確定這兩點的振動方向，再看Δt=nT+t由於經nT波形不變，所以也採取去整nT留零t的方法，分別做出兩個特殊點經t後的位置，然後按正弦規律畫出新波形。
三、波長、波速和頻率（周期）的關系：
●描述機械波的物理量
①波長：兩個相鄰的、在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質點間的距離叫波長。振動在一個周期內在介質中傳播的距離等於波長。
②頻率f：波的頻率由波源決定，在任何介質中頻率保持不變。
③波速v：單位時間內振動向外傳播的距離。波速的大小由介質決定。

●波速與波長和頻率的關系：
四、波的反射和折射波的干涉和衍射：
●兩個概念：波線和波面。
①波面：運動狀態相同的點構成的一個球面就是波面。
②波線：與波面垂直的線就是波線。
●惠更斯原理：介質中任一個波面上的各點，都可以看作發射子波的波源，而後任意時刻，這些子波在波前進方向的包絡面便是新的波面。
根據惠更斯原理，只要知道某一時刻的波陣面，就可以確定下一時刻的波陣面。
●波的反射：
波遇到障礙物會返回來繼續傳播，這種現象叫做波的反射。
①反射定律：入射線、法線、反射線在同一平面內，入射線與反射線分居法線兩側，反射角等於入射角。
②入射角（i）和反射角（i『）：入射波的波線與平面法線的夾角i叫做入射角。反射波的波線與平面法線的夾角i』叫做反射角。
③反射波的波長、頻率、波速都跟入射波相同。
波遇到兩種介質界面時，總存在反射
●波的折射：
①波的折射：波從一種介質進入另一種介質時，波的傳播方向發生了改變的現象叫做波的折射。
②折射角（r）：折射波的波線與兩介質界面法線的夾角r叫做折射角。
③折射定律：入射線、法線、折射線在同一平面內，入射線與折射線分居法線兩側。入射角的正弦跟折射角的正弦之比等於波在第一種介質中的速度跟波在第二種介質中的速度之比。
當入射速度大於折射速度時，折射角折向法線。
當入射速度小於折射速度時，折射角偏離法線。
當垂直界面入射時，傳播方向不改變，屬折射中的特例。
在波的折射中，波的頻率不改變，波速和波長都發生改變。
波發生折射的原因：是波在不同介質中的速度不同。

●衍射：波繞過障礙物或小孔繼續傳播的現象。
產生顯著衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長小或與波長相差不多。
●干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區域的振動加強，使某些區域振動減弱，並且振動加強和振動減弱區域相互間隔的現象。
產生穩定干涉現象的條件是：兩列波的頻率相同，相差恆定。
穩定的干涉現象中，振動加強區和減弱區的空間位置是不變的，加強區的振幅等於兩列波振幅之和，減弱區振幅等於兩列波振幅之差。
判斷加強與減弱區域的方法一般有兩種：
①畫峰谷波形圖，峰峰或穀穀相遇增強，峰谷相遇減弱。
②相干波源振動相同時，某點到二波源程波差是波長整數倍時振動增強，是半波長奇數倍時振動減弱。干涉和衍射是波所特有的現象。

五、多普勒效應：
●由於波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率變化的現象叫做多普勒效應。
●多普勒效應的成因：聲源完成一次全振動，向外發出一個波長的波，頻率表示單位時間內完成的全振動的次數，因此波源的頻率等於單位時間內波源發出的完全波的個數，而觀察者聽到的聲音的音調，是由觀察者接受到的頻率，即單位時間接收到的完全波的個數決定的。
多普勒效應是波動過程共有的特徵，不僅機械波，電磁波和光波也會發生多普勒效應。
●多普勒效應的應用：
①現代醫學上使用的胎心檢測器、血流測定儀等有許多都是根據這種原理製成。
②根據汽笛聲來判斷火車的運動方向和快慢，以炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向等。
③紅移現象：在20世紀初，科學家們發現許多星系的譜線有「紅衣現象」，所謂「紅衣現象」，就是整個光譜結構向光譜紅色的一端偏移，這種現象可以用多普勒效應加以解釋：由於星系遠離我們運動，接收到的星光的頻率變小，譜線就向頻率變小（即波長變大）的紅端移動。科學家從紅移的大小還可以算出這種遠離運動的速度。這種現象，是證明宇宙在膨脹的一個有力證據。

原文地址：http://www.g12e.com/new/201208/da2012082418083957693146.shtml

『叄』 如何判斷機械波的傳播方向

增區間上的點若向下振動或減區間上的點向上振動 就是向右傳播

減區間上的點若向下振動或增區間上的點向上振動 就是向左傳播

增、減區間是相對撥的數學意義說的

『肆』 知波的傳播方向，用微平移判斷質點的振動方向，將機械波向右平移S，為什麼S必須小於波長的四分之一

你的意思是不是講的微平移判斷質點的振動方向啊？
如果是，則這種提法我感覺就不是很對，我認為應是S不能超過與它相鄰最近的波傳播方向的反方向波峰或波谷的距離，有點繞口了

『伍』 關於機械波 急...........

（一）機械波

1. 機械波：機械振動在介質中的傳播過程。

2. 橫波：質點的振動方向與波的傳播方向垂直。有波峰和波谷。

3. 質點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上的波叫縱波。縱波上有密部和疏部。

4. 波長：兩個相鄰的，在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質點間的距離。符號 。

5. 頻率 ：質點振動頻率，由波源決定，與介質無關。

6. 波速v：單位時間內振動向外傳播的距離。

7. 波速、頻率、波長的關系式：
8. 機械波產生條件：

(1)要有波源；(2)要有介質。

9. 波的實質：傳遞能量的一種方式。

（二）波的圖象

1. 圖象的意義：表示在波的傳播方向上，某時刻各質點離開平衡位置的位移。

2. 圖象的形狀：正弦（餘弦）曲線。

3. 圖象直接反映的物理量：

(1)各質點振幅A；(2)波長 ；(3)某時刻各質點的位移。

4. 波動圖象與振動圖象的區別

項目
波動圖象
振動圖象

研究對象
連續介質
振動質點

研究內容
某一時刻在連續介質中各質點的分布
質點振動過程中，位移隨時間的變化

圖象

相鄰峰距
波長
周期

圖線變化
隨時間相移，圖線不斷變化
隨時間推移，圖線不斷延伸

圖上反映的量
(1)某一時刻各個質點的位移

(2)A，
(1)某一質點在各個時刻的位移

(2)A、T、

（三）波的衍射與干涉

1. 波的衍射：波繞過障礙物的現象。

發生明顯衍射現象的條件：障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多。

2. 波的疊加：兩列波相遇後互不幹擾，重疊區質點的位移等於兩列波分別引起的位移的量和。

3. 波的干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區域振動加強，某些區域振動減弱，且加強和減弱的區域相互間隔。

(1)干涉條件：頻率相同，振動情況相同。

(2)加強減弱的條件：

<1>加強：兩波源到該區域距離之差等於波長整數倍。
<2>減弱：兩波源到該區域距離之差等於半波長的奇數倍。

（四）聲波

1. 聲源：振動著的發聲體。

2. 有關聲波：

(1)人聽力范圍20～20，000Hz；

(2)聲波在氣體、液體中是縱波，在固體中有縱波也有橫波；

(3)聲速與介質、溫度有關，空氣中約為340m/s；

(4)回聲比原聲滯後0.1s以上可分開，可用於測速和測距方面。

二. 重點、難點：

（一）有關機械波：

1. 波動與振動的關系：

(1)振動是波動的成因，波動是振動的傳播。有波動一定有振動，有振動不一定產生波動，還需有介質。

(2)質點的振動是變加速度運動，波動在介質中勻速向前傳播。

(3)振動研究某個質點的運動，波動研究介質中各質點在某一時刻的運動。

2. 波長確定的方法：

(1)由波長定義；

(2)振動在一個周期里在介質中傳播的距離；

(3)橫波中相鄰波峰（谷）間的距離，縱波中相鄰密（疏）部中央間的距離。

3. 機械波的產生：

(1)機械波傳播的是振動的形式，是能量傳播的一種方式；

(2)各質點都做受迫振動，振動的頻率都等於波源的振動頻率，若為簡諧波，振幅也相同；

(3)各質點開始振動的方向與波源起振方向相同；

(4)後振動的質點總是落後並重復前一個質點的振動。

（二）關於波的圖象：

1. 已知波源或波的傳播方向判定該時刻圖象上各質點的振動方向（從而判定質點的振動速度、加速度、回復力、動能和勢能的變化）。

2. 波動的特點：

周期性

（三）有關干涉和衍射：

1. 干涉：

(1)增強是指振動原點的能量增大，即振幅增大，減弱是指質點合振動的振幅減小； ；

(2)加強區總加強，減弱區總減弱；

2. 干涉、衍射是波所特有的現象。一切波都可發生干涉和衍射現象。

例題精講：

例1 如圖所示，實線是某時刻的波形圖象，虛線是0.2s後的波形圖。

（1）若波向左傳播，求它傳播的可能距離？

（2）若波向右傳播，求它的最大周期。

（3）若波速是 ，求波的傳播方向？

解析：（1）波向左傳播時，傳播的距離為：

可能距離為3m，7m，11m……

（2）波向右傳播時，求周期。

根據
得：

在所有的可能周期中， 時周期最大，即最大為0.8s。

（3）波在0.2s內傳播的距離
傳播的波長數
由圖知波向左傳播。

例2. 圖中 是兩個相干波源，由它們發出的波相互疊加，實線表示波峰，虛線表示波谷，則對a、b、c三點振動的情況下列判斷中正確的是（ ）

A. b處的振動永遠互相減弱 B. a處永遠是波峰與波峰相遇

C. b處在這時刻是波谷與波谷相遇 D. c處振動永遠互相減弱

例3. 一列橫波沿繩子向右傳播，某時刻繩子形成如圖所示的凹凸形狀。對此時繩上A、B、C、D、E五個質點（ ）

A. 它們的振幅相同 B. D和F的速度方向相同

C. A和C的速度方向相同 D. 從此時算起，B比C先回到平衡位置

解析：(1)波源振動時，繩上各質點通過相互間的彈力跟著作受迫振動，不考慮傳播中的能量損耗時，各質點振幅相同。因此A正確。

(2)波傳播時，離波源遠的質點的振動落後於離波源近的質點的振動，並跟隨近的質點振動。由圖可知：D點跟隨近波源質點C正向上運動，F點跟隨近波源的質點E正向下運動，兩者速度方向相反。所以B錯。同理可知A點正向下運動。C點正向上運動，兩者速度方向也相反，所以C錯。

(3)由於此時B、C兩質點都向上運動，C比B遲到最大位移處，C回到平衡位置也比B遲，所以D正確。

例4 一列橫波沿直線向右傳播，某時刻在介質中形成的波動圖象如圖所示。

(1)指出此時質點a、b、d、f的運動方向；

(2)畫出當質點a第一次回到負向最大位移時在介質中形成的波動圖象。

分析：(1)波向右傳播，表示波源在左方，圖中質點a離波源最近，質點h離波源最遠。根據波的傳播特點即可確定該時刻各點的運動方向。由於此時質點a位於平衡位置，它第一次到達負向最大位置時，則原來處於峰、谷的質點正好回到平衡位置，原來處於平衡位置的質點分別達到正向或負向最大位移。

因此可知質點a、b正向下運動，d、f正向上運動。

(2)質點a第一次回到負向最大位移時，在介質中形成的波形圖如圖所示：

註：(1)描點法：在原波形圖上選取位於峰、谷和平衡位置的一些質點，由此刻起的運動趨勢，根據題中條件依次畫出它們在新時刻的位置，連成光滑曲線即得新的波形圖。（如題中所用方法）

(2)波形平移法：沿波的傳播方向，根據題中條件向前平移一段距離即得新的波形圖，如圖中虛線所示。

分析：(1)b處此刻是波谷與波谷相遇，位移為負的最大值，振動也是加強。A錯，C正確。

(2)a處此刻是波峰與波峰相遇，過半周期後波谷與波谷相遇，始終是振動加強的點，並非永遠是波峰與波峰相遇的點，B錯。

(3)c處此刻是峰、谷相遇，過半周期後仍是峰谷相遇，它的振動永遠互相減弱，D正確。

因此，答案應是C、D。

『陸』 為什麼機械波呈整體性平移

運動形式的傳播。機械振動在介質中的傳播稱為機械波。機械波與電磁波既有相似之處又有不同之處，機械波由機械振動產生，電磁波由電磁振盪產生；機械波的傳播需要特定的介質，在不同介質中的傳播速度也不同，在真空中根本不能傳播。機械波可以看成是一種運動形式的傳播，質點本身不會沿著波的傳播方向移動，呈整體性平移。在機械波傳播的過程中，介質里本來相對靜止的質點，隨著機械波的傳播而發生振動，這表明這些質點獲得了能量，這個能量是從波源通過前面的質點依次傳來的。

『柒』 高中物理中，機械波中的平移法，似乎內藏很多文章，到底怎麼用，能否系統地說一下。謝謝各位！

將波形沿波的傳播方向平移(如圖乙虛線），由於質點只在y方向上移動，所以A',B',C',D'即為質點運動後的位置，故此時刻A,B，沿y軸正方向運動，C,D沿Y軸負方向運動。

『捌』 在機械波的圖象中，怎樣判定波的傳播方向

機械波在傳播過程中，每一個質點都只做上下（左右）的簡諧振動，即，質點本身並不隨著機械波的傳播而前進，也就是說，機械波的一質點運動是沿一水平直線進行的。例如：人的聲帶不會隨著聲波的傳播而離開口腔。簡諧振動做等幅震動,理想狀態下可看作做能量守恆的運動.阻尼振動為能量逐漸損失的運動。

對質點運動方向的判定有很多方法，比如對比前一個質點的運動；還可以用「上坡下，下坡上」進行判定，即沿著波的傳播方向，向上遠離平衡位置的質點向下運動，向下遠離平衡位置的質點向上運動。

概述

隨著機械波的傳播，介質中的質點振動起來。根據質點的振動方向和波傳播的傳播方向之間的關系，可以把機械波分為橫波和縱波兩類。

橫波

物理學中把質點的振動方向與波的傳播方向垂直的波，稱作橫波。在橫波中，凸起的最高處稱為波峰，凹下的最低處稱為波谷。

繩波是常見的橫波。

縱波

物理學中把質點的振動方向與波的傳播方向在同一直線的波，稱作縱波。質點在縱波傳播時來回振動，其中質點分布最密集的地方稱為密部，質點分布最稀疏的地方稱為疏部。

聲波是常見的縱波。

(8)如何平移用分析機械波擴展閱讀

判定定理

要把物體看作質點，就要看所研究問題的性質，而與物體本身無關。所以，能否將物體看作質點需要滿足其中之一：

當物體的大小與所研究的問題中其他距離相比為極小時。

一個物體各個部分的運動情況相同，它的任何一點的運動都可以代表整個物體的運動。

理想化條件下，滿足條件有：

（1）物體上所有點的運動情況都相同，可以把它看作一個質點。

（2）物體的大小和形狀對研究問題的影響很小，可以把它看作一個質點。

（3）轉動的物體，只要不研究其轉動且符合第2條，也可看成質點。

可視為質點的運動物體有以下兩種情況：

（1）運動物體的形狀和大小跟它所研究的問題相比可忽略不計，如研究地球繞太陽的公轉，可把地球當作一質點。

（2）做平動的物體，由於物體上各點的運動情況相同，可以用一個點代表整個物體的運動。

參考資料來源：網路-機械波

參考資料來源：網路-質點

『玖』 物理高中波形圖能平移的原因

因為機械波是有周期的啊，在移動整數個周期之後，機械波還是和原來一樣的波形，所以計算的時候可以用波的平移。「波形平移法」是根據波傳播的是運動形式和波具有周期性的特點得出的一種解題方法。所謂波形平移法，就是將波形沿波的傳播方向平移（需要注意的是：波形平移法移動的僅僅是波的振動形式，介質中各質點並不隨波向前移動，仍在各自的平衡位置的附近振動）。波形平移法是高中解決波的問題比較常用的一種重要的方法，一定要會呀！

『拾』 關於機械波的問題.

1，是不會的，因為機械波傳遞的是振動的狀態，你源點一下停，後面的點因為能量沒用勁，會繼續振動，直到原有能量耗盡為止才停下來。你想下扔塊石頭道水裡，落水處發出水波，但石頭瞬間沉入水底，即振源沒有了，或者說振源停止振動，但你看周圍水波並沒有馬上停止傳播哦，而是過了會才消失的吧
2，「是不是因為波源的連續的運動,那個質點才能延續這個運動形式?還是說這個時候質點就開始自己做這個振動完全的和波源獨立,可以看做後面質點的另一個新的波源?」
在同一時刻，質點做振動是相對於源點獨立的（源點向上振動時，某點的質點振動是可以向上或向下，看其位子而定，但滿足一定公式）為什麼又說質點振動與源點有關呢，那是因為質點振動的形式（包括能量幅度周期什麼的），都是源點提供的，所以說有關。
然後正因為質點振動是波源的復製品，所以我們可以說把他看做後面質點的新波源，但要注意，這種情況下只有一個波源哦，你把質點看做波源就不要把源點看做波源了，反過來也一樣。這是相對而言的，不能混淆哦

「機械波的傳遞傳遞的是能量,那麼能量的傳遞應當是單向不可逆的,所以經過P的能量供給P的振動,不過馬上又傳遞到下一個質點了,那麼下一個質點的能量有損耗而比在P的少?」
這句話，首先能量的傳遞可以是雙向的，那種特殊的機械波，比如駐波，能量就在相鄰的兩個駐點之間互相傳遞，而不是單向傳遞！
你可以說「一個質點的能量有損耗而比在P的少」那是因為在實際傳播中有能量損耗，但理想情況下是看做沒損耗了，高中的話一般認為是理想的，非理想的話對你們來說計算過難了所以你知道原委就好了

「或者說我可以理解波源傳遞的其實一個力,因為後面靜止的質點因為這個力而改變了原有的運動狀態?」
對機械波是可以這么說的，而其他電磁波什麼的就不可以了

「波源如果是開始向上運動的,那麼後面的一個質點是不是隨著它而向上,只是因為時間的原因而比較波源而位移較小?」對的
「那麼在某一刻運動的圖像是SINX的圖像,波源是原點,所以在0~π/2的遞增曲線上,質點的運動方向是向下?」
這里你要分清一個質點的波動圖和一段波的波動圖兩種概念，他們橫軸坐標意義是不一樣的，不要搞混了！
姑且認為你說的是一個質點的波動圖吧，那質點運動方向是向上的，你想隨著微小時間的增加，它在正方向上的移動距離增加了正的量，那顯然速度是正方向呀，學會微觀分析哦

「通常有題目說在距離波源Xm的P處（v和T已知）,P到達第一個波峰的時間是=X/V+T(假設波源在左邊,P在右邊且向右傳播,P在X軸上且是和半個波長的那個和X軸交點是一樣的運動形式,圖像是COSX),那麼這個時間是和波源是同時性的嗎?就是波源也經歷了這個時間.」
你具體拿題目HI我吧，你這么描述有點抽象，最好有圖

最後一問：聲波是縱波，他的傳遞是靠空氣與空氣之間的壓縮與膨脹來傳遞的，你可以想像彈簧振動的情景，就是那種模式

好累啊~~給分吧