如何平移用分析机械波

『壹』 在计算机械波的相关问题时，为什么可以将波平移，请解释详细一点

因为机械波是有周期的啊
在移动整数个周期之后
机械波还是和原来一样的波型
所以计算的时候
可以波的平移

『贰』 高二，写机械波真的要烦死我了！！

知识网络：

内容详解：
一、波的形成和传播：
●机械波：机械振动在介质中的传播过程叫机械波。
●机械波产生的条件有两个：
①要有做机械振动的物体作为波源。
②是要有能够传播机械振动的介质。
●横波和纵波：
①质点的振动方向与波的传播方向垂直的叫横波。
②质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的叫纵波。
气体、液体、固体都能传播纵波，但气体和液体不能传播横波，声波在空气中是纵波，声波的频率从20到2万赫兹。
●机械波的特点：
①每一质点都以它的平衡位置为中心做简振振动，后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。
②波只是传播运动形式和振动能量，介质并不随波迁移。
振动和波动的比较：
两者的联系：
振动和波动都是物体的周期性运动，在运动过程中使物体回到原来平衡位置的力，一般来说都是弹性力，就整个物体来看，所呈现的现象是波动。而对构成物体的单个质点来看，所呈现的现象是振动，因此可以说振动是波动的起因，波动是振动在时空上的延伸，没有振动一定没有波动，有振动也不一定有波动，但有波动一定有振动。
二者的区别：
从运动现象来看：振动是一个质点或一个物体通过某一中心，平衡位置的往复运动，而波动是由振动引起的，是介质中大量质点依次发生振动而形成的集体运动。
从运动原因来看：振动是由于质点离开平衡位置后受到回复力的作用，而波动是由于弹性介质中某一部分受到扰动后发生形变，产生了弹力而带动与它相邻部分质点也随同它做同样的运动，这样由近及远地向外传开，在波动中各介质质点也受到回复力的作用。
从能量变化来看：振动系统的动能与势能相互转换，对于简谐运动，动能最大时势能为零，势能最大时动能为零，总的机械能守恒，波在传播过程中，由振源带动它相邻的质点运动，即振源将机械能传递给相邻的质点，这个质点再将能量传递给下一个质点，因此说波的传播过程是一个传播能量的过程，每个质点都不停地吸收能量，同时向外传递能量，当波源停止振动，不再向外传递能量时，各个质点的振动也会相继停下来。
二、波的图像：
●用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。
简谐波的图像是正弦曲线，也叫正弦波。
●简谐波的波形曲线与质点的振动图像都是正弦曲线，但他们的意义是不同的。波形曲线表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移，振动图像则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。
由某时刻的波形图画出另一时刻的波形图：
平移法：先算出经时间Δt波传播的距离Δx=vΔt，再把波形沿波的传播方向平移Δx即可。因为波动图像的重复性，若已知波长，则波形平移，则波形平移，时波形不变。当Δx=nλ+x时，可采取去整nλ留零x的方法，只需平移x即可。
特殊点法：在波形上找两个特殊点，如过平衡位置的点和与相邻的波峰、波谷点，先确定这两点的振动方向，再看Δt=nT+t由于经nT波形不变，所以也采取去整nT留零t的方法，分别做出两个特殊点经t后的位置，然后按正弦规律画出新波形。
三、波长、波速和频率（周期）的关系：
●描述机械波的物理量
①波长：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。振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。
②频率f：波的频率由波源决定，在任何介质中频率保持不变。
③波速v：单位时间内振动向外传播的距离。波速的大小由介质决定。

●波速与波长和频率的关系：
四、波的反射和折射波的干涉和衍射：
●两个概念：波线和波面。
①波面：运动状态相同的点构成的一个球面就是波面。
②波线：与波面垂直的线就是波线。
●惠更斯原理：介质中任一个波面上的各点，都可以看作发射子波的波源，而后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。
根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面，就可以确定下一时刻的波阵面。
●波的反射：
波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射。
①反射定律：入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角。
②入射角（i）和反射角（i‘）：入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角。反射波的波线与平面法线的夹角i’叫做反射角。
③反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同。
波遇到两种介质界面时，总存在反射
●波的折射：
①波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射。
②折射角（r）：折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角。
③折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧。入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比。
当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线。
当入射速度小于折射速度时，折射角偏离法线。
当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例。
在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变。
波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同。

●衍射：波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。
产生显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。
●干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，使某些区域振动减弱，并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。
产生稳定干涉现象的条件是：两列波的频率相同，相差恒定。
稳定的干涉现象中，振动加强区和减弱区的空间位置是不变的，加强区的振幅等于两列波振幅之和，减弱区振幅等于两列波振幅之差。
判断加强与减弱区域的方法一般有两种：
①画峰谷波形图，峰峰或谷谷相遇增强，峰谷相遇减弱。
②相干波源振动相同时，某点到二波源程波差是波长整数倍时振动增强，是半波长奇数倍时振动减弱。干涉和衍射是波所特有的现象。

五、多普勒效应：
●由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。
●多普勒效应的成因：声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接受到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的。
多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应。
●多普勒效应的应用：
①现代医学上使用的胎心检测器、血流测定仪等有许多都是根据这种原理制成。
②根据汽笛声来判断火车的运动方向和快慢，以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等。
③红移现象：在20世纪初，科学家们发现许多星系的谱线有“红衣现象”，所谓“红衣现象”，就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移，这种现象可以用多普勒效应加以解释：由于星系远离我们运动，接收到的星光的频率变小，谱线就向频率变小（即波长变大）的红端移动。科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度。这种现象，是证明宇宙在膨胀的一个有力证据。

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

『叁』 如何判断机械波的传播方向

增区间上的点若向下振动或减区间上的点向上振动 就是向右传播

减区间上的点若向下振动或增区间上的点向上振动 就是向左传播

增、减区间是相对拨的数学意义说的

『肆』 知波的传播方向，用微平移判断质点的振动方向，将机械波向右平移S，为什么S必须小于波长的四分之一

你的意思是不是讲的微平移判断质点的振动方向啊？
如果是，则这种提法我感觉就不是很对，我认为应是S不能超过与它相邻最近的波传播方向的反方向波峰或波谷的距离，有点绕口了

『伍』 关于机械波 急...........

（一）机械波

1. 机械波：机械振动在介质中的传播过程。

2. 横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。有波峰和波谷。

3. 质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波叫纵波。纵波上有密部和疏部。

4. 波长：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。符号 。

5. 频率 ：质点振动频率，由波源决定，与介质无关。

6. 波速v：单位时间内振动向外传播的距离。

7. 波速、频率、波长的关系式：
8. 机械波产生条件：

(1)要有波源；(2)要有介质。

9. 波的实质：传递能量的一种方式。

（二）波的图象

1. 图象的意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移。

2. 图象的形状：正弦（余弦）曲线。

3. 图象直接反映的物理量：

(1)各质点振幅A；(2)波长 ；(3)某时刻各质点的位移。

4. 波动图象与振动图象的区别

项目
波动图象
振动图象

研究对象
连续介质
振动质点

研究内容
某一时刻在连续介质中各质点的分布
质点振动过程中，位移随时间的变化

图象

相邻峰距
波长
周期

图线变化
随时间相移，图线不断变化
随时间推移，图线不断延伸

图上反映的量
(1)某一时刻各个质点的位移

(2)A，
(1)某一质点在各个时刻的位移

(2)A、T、

（三）波的衍射与干涉

1. 波的衍射：波绕过障碍物的现象。

发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多。

2. 波的叠加：两列波相遇后互不干扰，重叠区质点的位移等于两列波分别引起的位移的量和。

3. 波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域振动加强，某些区域振动减弱，且加强和减弱的区域相互间隔。

(1)干涉条件：频率相同，振动情况相同。

(2)加强减弱的条件：

<1>加强：两波源到该区域距离之差等于波长整数倍。
<2>减弱：两波源到该区域距离之差等于半波长的奇数倍。

（四）声波

1. 声源：振动着的发声体。

2. 有关声波：

(1)人听力范围20～20，000Hz；

(2)声波在气体、液体中是纵波，在固体中有纵波也有横波；

(3)声速与介质、温度有关，空气中约为340m/s；

(4)回声比原声滞后0.1s以上可分开，可用于测速和测距方面。

二. 重点、难点：

（一）有关机械波：

1. 波动与振动的关系：

(1)振动是波动的成因，波动是振动的传播。有波动一定有振动，有振动不一定产生波动，还需有介质。

(2)质点的振动是变加速度运动，波动在介质中匀速向前传播。

(3)振动研究某个质点的运动，波动研究介质中各质点在某一时刻的运动。

2. 波长确定的方法：

(1)由波长定义；

(2)振动在一个周期里在介质中传播的距离；

(3)横波中相邻波峰（谷）间的距离，纵波中相邻密（疏）部中央间的距离。

3. 机械波的产生：

(1)机械波传播的是振动的形式，是能量传播的一种方式；

(2)各质点都做受迫振动，振动的频率都等于波源的振动频率，若为简谐波，振幅也相同；

(3)各质点开始振动的方向与波源起振方向相同；

(4)后振动的质点总是落后并重复前一个质点的振动。

（二）关于波的图象：

1. 已知波源或波的传播方向判定该时刻图象上各质点的振动方向（从而判定质点的振动速度、加速度、回复力、动能和势能的变化）。

2. 波动的特点：

周期性

（三）有关干涉和衍射：

1. 干涉：

(1)增强是指振动原点的能量增大，即振幅增大，减弱是指质点合振动的振幅减小； ；

(2)加强区总加强，减弱区总减弱；

2. 干涉、衍射是波所特有的现象。一切波都可发生干涉和衍射现象。

例题精讲：

例1 如图所示，实线是某时刻的波形图象，虚线是0.2s后的波形图。

（1）若波向左传播，求它传播的可能距离？

（2）若波向右传播，求它的最大周期。

（3）若波速是 ，求波的传播方向？

解析：（1）波向左传播时，传播的距离为：

可能距离为3m，7m，11m……

（2）波向右传播时，求周期。

根据
得：

在所有的可能周期中， 时周期最大，即最大为0.8s。

（3）波在0.2s内传播的距离
传播的波长数
由图知波向左传播。

例2. 图中 是两个相干波源，由它们发出的波相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷，则对a、b、c三点振动的情况下列判断中正确的是（ ）

A. b处的振动永远互相减弱 B. a处永远是波峰与波峰相遇

C. b处在这时刻是波谷与波谷相遇 D. c处振动永远互相减弱

例3. 一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的凹凸形状。对此时绳上A、B、C、D、E五个质点（ ）

A. 它们的振幅相同 B. D和F的速度方向相同

C. A和C的速度方向相同 D. 从此时算起，B比C先回到平衡位置

解析：(1)波源振动时，绳上各质点通过相互间的弹力跟着作受迫振动，不考虑传播中的能量损耗时，各质点振幅相同。因此A正确。

(2)波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随近的质点振动。由图可知：D点跟随近波源质点C正向上运动，F点跟随近波源的质点E正向下运动，两者速度方向相反。所以B错。同理可知A点正向下运动。C点正向上运动，两者速度方向也相反，所以C错。

(3)由于此时B、C两质点都向上运动，C比B迟到最大位移处，C回到平衡位置也比B迟，所以D正确。

例4 一列横波沿直线向右传播，某时刻在介质中形成的波动图象如图所示。

(1)指出此时质点a、b、d、f的运动方向；

(2)画出当质点a第一次回到负向最大位移时在介质中形成的波动图象。

分析：(1)波向右传播，表示波源在左方，图中质点a离波源最近，质点h离波源最远。根据波的传播特点即可确定该时刻各点的运动方向。由于此时质点a位于平衡位置，它第一次到达负向最大位置时，则原来处于峰、谷的质点正好回到平衡位置，原来处于平衡位置的质点分别达到正向或负向最大位移。

因此可知质点a、b正向下运动，d、f正向上运动。

(2)质点a第一次回到负向最大位移时，在介质中形成的波形图如图所示：

注：(1)描点法：在原波形图上选取位于峰、谷和平衡位置的一些质点，由此刻起的运动趋势，根据题中条件依次画出它们在新时刻的位置，连成光滑曲线即得新的波形图。（如题中所用方法）

(2)波形平移法：沿波的传播方向，根据题中条件向前平移一段距离即得新的波形图，如图中虚线所示。

分析：(1)b处此刻是波谷与波谷相遇，位移为负的最大值，振动也是加强。A错，C正确。

(2)a处此刻是波峰与波峰相遇，过半周期后波谷与波谷相遇，始终是振动加强的点，并非永远是波峰与波峰相遇的点，B错。

(3)c处此刻是峰、谷相遇，过半周期后仍是峰谷相遇，它的振动永远互相减弱，D正确。

因此，答案应是C、D。

『陆』 为什么机械波呈整体性平移

运动形式的传播。机械振动在介质中的传播称为机械波。机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处，机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生；机械波的传播需要特定的介质，在不同介质中的传播速度也不同，在真空中根本不能传播。机械波可以看成是一种运动形式的传播，质点本身不会沿着波的传播方向移动，呈整体性平移。在机械波传播的过程中，介质里本来相对静止的质点，随着机械波的传播而发生振动，这表明这些质点获得了能量，这个能量是从波源通过前面的质点依次传来的。

『柒』 高中物理中，机械波中的平移法，似乎内藏很多文章，到底怎么用，能否系统地说一下。谢谢各位！

将波形沿波的传播方向平移(如图乙虚线），由于质点只在y方向上移动，所以A',B',C',D'即为质点运动后的位置，故此时刻A,B，沿y轴正方向运动，C,D沿Y轴负方向运动。

『捌』 在机械波的图象中，怎样判定波的传播方向

机械波在传播过程中，每一个质点都只做上下（左右）的简谐振动，即，质点本身并不随着机械波的传播而前进，也就是说，机械波的一质点运动是沿一水平直线进行的。例如：人的声带不会随着声波的传播而离开口腔。简谐振动做等幅震动,理想状态下可看作做能量守恒的运动.阻尼振动为能量逐渐损失的运动。

对质点运动方向的判定有很多方法，比如对比前一个质点的运动；还可以用“上坡下，下坡上”进行判定，即沿着波的传播方向，向上远离平衡位置的质点向下运动，向下远离平衡位置的质点向上运动。

概述

随着机械波的传播，介质中的质点振动起来。根据质点的振动方向和波传播的传播方向之间的关系，可以把机械波分为横波和纵波两类。

横波

物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，称作横波。在横波中，凸起的最高处称为波峰，凹下的最低处称为波谷。

绳波是常见的横波。

纵波

物理学中把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波，称作纵波。质点在纵波传播时来回振动，其中质点分布最密集的地方称为密部，质点分布最稀疏的地方称为疏部。

声波是常见的纵波。

(8)如何平移用分析机械波扩展阅读

判定定理

要把物体看作质点，就要看所研究问题的性质，而与物体本身无关。所以，能否将物体看作质点需要满足其中之一：

当物体的大小与所研究的问题中其他距离相比为极小时。

一个物体各个部分的运动情况相同，它的任何一点的运动都可以代表整个物体的运动。

理想化条件下，满足条件有：

（1）物体上所有点的运动情况都相同，可以把它看作一个质点。

（2）物体的大小和形状对研究问题的影响很小，可以把它看作一个质点。

（3）转动的物体，只要不研究其转动且符合第2条，也可看成质点。

可视为质点的运动物体有以下两种情况：

（1）运动物体的形状和大小跟它所研究的问题相比可忽略不计，如研究地球绕太阳的公转，可把地球当作一质点。

（2）做平动的物体，由于物体上各点的运动情况相同，可以用一个点代表整个物体的运动。

参考资料来源：网络-机械波

参考资料来源：网络-质点

『玖』 物理高中波形图能平移的原因

因为机械波是有周期的啊，在移动整数个周期之后，机械波还是和原来一样的波形，所以计算的时候可以用波的平移。“波形平移法”是根据波传播的是运动形式和波具有周期性的特点得出的一种解题方法。所谓波形平移法，就是将波形沿波的传播方向平移（需要注意的是：波形平移法移动的仅仅是波的振动形式，介质中各质点并不随波向前移动，仍在各自的平衡位置的附近振动）。波形平移法是高中解决波的问题比较常用的一种重要的方法，一定要会呀！

『拾』 关于机械波的问题.

1，是不会的，因为机械波传递的是振动的状态，你源点一下停，后面的点因为能量没用劲，会继续振动，直到原有能量耗尽为止才停下来。你想下扔块石头道水里，落水处发出水波，但石头瞬间沉入水底，即振源没有了，或者说振源停止振动，但你看周围水波并没有马上停止传播哦，而是过了会才消失的吧
2，“是不是因为波源的连续的运动,那个质点才能延续这个运动形式?还是说这个时候质点就开始自己做这个振动完全的和波源独立,可以看做后面质点的另一个新的波源?”
在同一时刻，质点做振动是相对于源点独立的（源点向上振动时，某点的质点振动是可以向上或向下，看其位子而定，但满足一定公式）为什么又说质点振动与源点有关呢，那是因为质点振动的形式（包括能量幅度周期什么的），都是源点提供的，所以说有关。
然后正因为质点振动是波源的复制品，所以我们可以说把他看做后面质点的新波源，但要注意，这种情况下只有一个波源哦，你把质点看做波源就不要把源点看做波源了，反过来也一样。这是相对而言的，不能混淆哦

“机械波的传递传递的是能量,那么能量的传递应当是单向不可逆的,所以经过P的能量供给P的振动,不过马上又传递到下一个质点了,那么下一个质点的能量有损耗而比在P的少?”
这句话，首先能量的传递可以是双向的，那种特殊的机械波，比如驻波，能量就在相邻的两个驻点之间互相传递，而不是单向传递！
你可以说“一个质点的能量有损耗而比在P的少”那是因为在实际传播中有能量损耗，但理想情况下是看做没损耗了，高中的话一般认为是理想的，非理想的话对你们来说计算过难了所以你知道原委就好了

“或者说我可以理解波源传递的其实一个力,因为后面静止的质点因为这个力而改变了原有的运动状态?”
对机械波是可以这么说的，而其他电磁波什么的就不可以了

“波源如果是开始向上运动的,那么后面的一个质点是不是随着它而向上,只是因为时间的原因而比较波源而位移较小?”对的
“那么在某一刻运动的图像是SINX的图像,波源是原点,所以在0~π/2的递增曲线上,质点的运动方向是向下?”
这里你要分清一个质点的波动图和一段波的波动图两种概念，他们横轴坐标意义是不一样的，不要搞混了！
姑且认为你说的是一个质点的波动图吧，那质点运动方向是向上的，你想随着微小时间的增加，它在正方向上的移动距离增加了正的量，那显然速度是正方向呀，学会微观分析哦

“通常有题目说在距离波源Xm的P处（v和T已知）,P到达第一个波峰的时间是=X/V+T(假设波源在左边,P在右边且向右传播,P在X轴上且是和半个波长的那个和X轴交点是一样的运动形式,图像是COSX),那么这个时间是和波源是同时性的吗?就是波源也经历了这个时间.”
你具体拿题目HI我吧，你这么描述有点抽象，最好有图

最后一问：声波是纵波，他的传递是靠空气与空气之间的压缩与膨胀来传递的，你可以想象弹簧振动的情景，就是那种模式

好累啊~~给分吧