2020年湖南师大附中物理竞赛辅导课件A机械波的形成和传播(共13张PPT)
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2020年湖南师大附中物理竞赛辅导课件F多普勒效应
2020 高中物理竞赛
普通物理学
湖南师大附中
§5.6 多普勒效应 *冲击波
一、多普勒效应
多普勒于1842年发现，当波源或观察者、或者 两者同时相对于介质有相对运动时，观察者接收到 的波的频率与波源的振动频率不同，这类现象称为 多普勒效应或者多普勒频移。
水波的多普勒效应（波源向右运动）
2
简单地，选介质为参考系，以波源及观察者连线为x 轴，并规定波动向着观察者传播方向为正方向
B
uB
u
uB
u
uuSS
u B u S
S
vB
uB uS
S
当 B = S 时（无相对运动），B S
9
电磁波的多普勒效应
纵向多普勒效应 光源和观察者的相对运动发生在二者连线上时
二者以速率互相接近：
B
c c
S
二者互相远离： 横向多普勒效应
B
c c
S
1()2
c
s
机械波只有纵向多普勒效应，而无横向多普勒效应。
勤奋，是步入成功之门的通行证。 每一片绿叶都有向阳的需要，每一朵花都有盛开的理由，每一个孩子都需要教师的呵护。（刘玉春）
如果你能够平平安安的渡过一天，那就是一种福气了。多少人在今天已经见不到明天的太阳，多少人在今天已经成了残废，多少人在今天已经 失去了自由，多少人在今天已经家破人亡。 最孤独的时光，会塑造最坚强的自己。 人总是珍惜未得到的，而遗忘了所拥有的。 成功永远属于那些爱拼搏的人。
10
*二、冲击波
波源的运动速度大于波在介质中的传播速度， 波源本身的运动会激起介质的扰动，激起另一种波。
P
uT
S1
冲击波的包络面成圆锥状， 称作马赫堆。
普通物理学
湖南师大附中
§5.6 多普勒效应 *冲击波
一、多普勒效应
多普勒于1842年发现，当波源或观察者、或者 两者同时相对于介质有相对运动时，观察者接收到 的波的频率与波源的振动频率不同，这类现象称为 多普勒效应或者多普勒频移。
水波的多普勒效应（波源向右运动）
2
简单地，选介质为参考系，以波源及观察者连线为x 轴，并规定波动向着观察者传播方向为正方向
B
uB
u
uB
u
uuSS
u B u S
S
vB
uB uS
S
当 B = S 时（无相对运动），B S
9
电磁波的多普勒效应
纵向多普勒效应 光源和观察者的相对运动发生在二者连线上时
二者以速率互相接近：
B
c c
S
二者互相远离： 横向多普勒效应
B
c c
S
1()2
c
s
机械波只有纵向多普勒效应，而无横向多普勒效应。
勤奋，是步入成功之门的通行证。 每一片绿叶都有向阳的需要，每一朵花都有盛开的理由，每一个孩子都需要教师的呵护。（刘玉春）
如果你能够平平安安的渡过一天，那就是一种福气了。多少人在今天已经见不到明天的太阳，多少人在今天已经成了残废，多少人在今天已经 失去了自由，多少人在今天已经家破人亡。 最孤独的时光，会塑造最坚强的自己。 人总是珍惜未得到的，而遗忘了所拥有的。 成功永远属于那些爱拼搏的人。
10
*二、冲击波
波源的运动速度大于波在介质中的传播速度， 波源本身的运动会激起介质的扰动，激起另一种波。
P
uT
S1
冲击波的包络面成圆锥状， 称作马赫堆。
2020年湖南师大附中物理竞赛辅导课件(05机械波)A机械波的形成和传播(共13张PPT)
波源以及介质中各质点的振动都是谐振动. 任何复杂的波都可以看成由若干个简谐波叠加.
8
五、物体的弹性形变
弹性形变：物体在一定限度的外力作用下形状和 体积发生改变，当外力撤去后，物体的形状和体 积能完全恢复原状的形变。
1. 长变
F
l
l
l
l
F S
F 应变或胁变 应力或胁强
S
在弹性限度范围内，应力与应变成正比
F l
E
S
l
E称为弹性模量
9
2. 切变
相对面发生相对滑移
S
d
F
F
b
应变或胁变 应力或胁强
arctan d
b
F S
在弹性限度范围内，应力与应变成正比
F G
S
G称为切变模量 10
3.容变
p p+p
p+p
p
p
p+p
p+p p
容变的应变 V
V
在弹性限度范围内，压强的改变与容变应变 的大小成正比
p B V V
B称为容变弹性模量
11
谢谢观看！
祝大家学业有成！
6
三、波线和波面
波场: 波传播到的空间。
波线(波射线) : 代表波的传播方向的射线。 波面: 波场中同一时刻振动位相相同的点的轨迹。 波前(波阵面): 某时刻波源最初的振动状态
传到的波面。 各向同性均匀介质中，波线恒与波面 波前
平面波
球面波
四、简谐波
2
3
4
5
6
5
沿着波的传播方向向前看去，前面各质点的振 动位相都依次落后于波源的振动位相.
机械波向外传播的是波源(及各质点)的振动状 态和能量.
8
五、物体的弹性形变
弹性形变：物体在一定限度的外力作用下形状和 体积发生改变，当外力撤去后，物体的形状和体 积能完全恢复原状的形变。
1. 长变
F
l
l
l
l
F S
F 应变或胁变 应力或胁强
S
在弹性限度范围内，应力与应变成正比
F l
E
S
l
E称为弹性模量
9
2. 切变
相对面发生相对滑移
S
d
F
F
b
应变或胁变 应力或胁强
arctan d
b
F S
在弹性限度范围内，应力与应变成正比
F G
S
G称为切变模量 10
3.容变
p p+p
p+p
p
p
p+p
p+p p
容变的应变 V
V
在弹性限度范围内，压强的改变与容变应变 的大小成正比
p B V V
B称为容变弹性模量
11
谢谢观看！
祝大家学业有成！
6
三、波线和波面
波场: 波传播到的空间。
波线(波射线) : 代表波的传播方向的射线。 波面: 波场中同一时刻振动位相相同的点的轨迹。 波前(波阵面): 某时刻波源最初的振动状态
传到的波面。 各向同性均匀介质中，波线恒与波面 波前
平面波
球面波
四、简谐波
2
3
4
5
6
5
沿着波的传播方向向前看去，前面各质点的振 动位相都依次落后于波源的振动位相.
机械波向外传播的是波源(及各质点)的振动状 态和能量.
高二物理竞赛：机械波的形成和传播PPT(课件)
(2010)2πr2r1 若 10 20 则 2π/波程差 r2r1
k k 0 ,1 ,2 , AA1A2
( k 1 2 ) k 0 , 1 ,2 , AA1A2
其他 A1A2AA1A2
五 驻波 驻波方程
y2Acos2πxcost
16
x
k 2
k0 ,1 , A ma x2A
(2k1 ) k0,1 , 4
A m in0
波腹 波节
相邻波节（腹）间距 2
相邻波节和波腹间距 4
半波损失
波从波疏介质入射而从波密介质上反射时，界面处形 成波节.入射波与反射波的位相始终相反，或者说在
π 界面处入射波的位相与反射波的位相始终存在着
的位相差，这种现象叫做半波损失.
17
六 多普勒效应 *冲击波
动相位）单位时间内所传播的距离（又称相速）.
9
u 波速 与介质的性质有关， 为介质的密度.
固体
u
G 切变模量
E 杨氏模量 u //
液、气体 u //
B 容变模量
横波 纵波
343 m s 空气，常温
如声音的传播速度
4000 m s 左右，混凝土
10
2、波动周期和频率
✓ 周期 T ：一个完整波形通过介质中某固
u vs
v B 观察者向波源运动 + ，远离 .
v s 波源向观察者运动 ，远离 + .
➢ 特征：具有交替出现的波峰和波谷.
4
纵波：质点振动方向与波的传播方向平行的波. （能在固体、液体和气体中传播）
➢ 特征：具有交替出现的密部和疏部.
5
三 波线和波面
波传播到的空间称为波场.在波场中，代表波的 传播方向的射线，称为波射线，也简称为波线.
k k 0 ,1 ,2 , AA1A2
( k 1 2 ) k 0 , 1 ,2 , AA1A2
其他 A1A2AA1A2
五 驻波 驻波方程
y2Acos2πxcost
16
x
k 2
k0 ,1 , A ma x2A
(2k1 ) k0,1 , 4
A m in0
波腹 波节
相邻波节（腹）间距 2
相邻波节和波腹间距 4
半波损失
波从波疏介质入射而从波密介质上反射时，界面处形 成波节.入射波与反射波的位相始终相反，或者说在
π 界面处入射波的位相与反射波的位相始终存在着
的位相差，这种现象叫做半波损失.
17
六 多普勒效应 *冲击波
动相位）单位时间内所传播的距离（又称相速）.
9
u 波速 与介质的性质有关， 为介质的密度.
固体
u
G 切变模量
E 杨氏模量 u //
液、气体 u //
B 容变模量
横波 纵波
343 m s 空气，常温
如声音的传播速度
4000 m s 左右，混凝土
10
2、波动周期和频率
✓ 周期 T ：一个完整波形通过介质中某固
u vs
v B 观察者向波源运动 + ，远离 .
v s 波源向观察者运动 ，远离 + .
➢ 特征：具有交替出现的波峰和波谷.
4
纵波：质点振动方向与波的传播方向平行的波. （能在固体、液体和气体中传播）
➢ 特征：具有交替出现的密部和疏部.
5
三 波线和波面
波传播到的空间称为波场.在波场中，代表波的 传播方向的射线，称为波射线，也简称为波线.
2020年高中物理竞赛辅导课件(振动和波基础篇)05机械波的产生(共15张PPT)
2020高中物理学竞赛 辅导课件
振动与波·基础篇 （含真题练习）
物理竞赛教研组 编制
波动是振动的传播过程。 机械波：机械振动在媒质中的传播过程。
电磁波：变化的电场和变化的磁场在空间 的传播过程。
§16-1 机械波的产生与传播
一、产生机械波的条件 1. 波源 ， 2. 媒质 二、机械波的分类 横波：质点的振动方向和波的传播方向垂直
波的传播速度 流体（气体、液体）
u = ρB
ρ 媒质的密度
对于理想气体
u
=
γp ρ
=
γρRT
γ 比热容比
固体
纵波 u = ρY
横波 u = ρG
波长和频率 波长——在同一条波线上，周相差为2π
的两质点间的距离。 周期——传播一个波长距离所用的时间。
频率——在单位时间内通过观察点的完整波 数目。
频率和周期只决定于波源，和媒质无关。
纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行
横波的波动过程
波的传播方向
y
振
动
方
x
向
横波的波动过程
波的传播方向
y
振
动
方
x
向
纵波的波动过程
波的传播方向 质点振动方向
疏密 疏 密 疏
三、波阵面 波线 波阵面(波面)：由振动相位相同的点所组 成的面。 波前：最前面的波前
波线(波射线)：波的传播方向
平面波：波阵面为一平面 球面波：波阵面为一球面
周期、频率、波长、波速之间的关系
u = ln
l
l
ห้องสมุดไป่ตู้n 个l
u
=
l
T
n
=
1 T
l
振动与波·基础篇 （含真题练习）
物理竞赛教研组 编制
波动是振动的传播过程。 机械波：机械振动在媒质中的传播过程。
电磁波：变化的电场和变化的磁场在空间 的传播过程。
§16-1 机械波的产生与传播
一、产生机械波的条件 1. 波源 ， 2. 媒质 二、机械波的分类 横波：质点的振动方向和波的传播方向垂直
波的传播速度 流体（气体、液体）
u = ρB
ρ 媒质的密度
对于理想气体
u
=
γp ρ
=
γρRT
γ 比热容比
固体
纵波 u = ρY
横波 u = ρG
波长和频率 波长——在同一条波线上，周相差为2π
的两质点间的距离。 周期——传播一个波长距离所用的时间。
频率——在单位时间内通过观察点的完整波 数目。
频率和周期只决定于波源，和媒质无关。
纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行
横波的波动过程
波的传播方向
y
振
动
方
x
向
横波的波动过程
波的传播方向
y
振
动
方
x
向
纵波的波动过程
波的传播方向 质点振动方向
疏密 疏 密 疏
三、波阵面 波线 波阵面(波面)：由振动相位相同的点所组 成的面。 波前：最前面的波前
波线(波射线)：波的传播方向
平面波：波阵面为一平面 球面波：波阵面为一球面
周期、频率、波长、波速之间的关系
u = ln
l
l
ห้องสมุดไป่ตู้n 个l
u
=
l
T
n
=
1 T
l
波的形成与传播 PPT课件 课件 人教课标版
•
61、在清醒中孤独，总好过于在喧嚣人群中寂寞。
•
62、心里的感觉总会是这样，你越期待的会越行越远，你越在乎的对你的伤害越大。
•
63、彩虹风雨后，成功细节中。
•
64、有些事你是绕不过去的，你现在逃避，你以后就会话十倍的精力去面对。
•
65、只要有信心，就能在信念中行走。
•
66、每天告诉自己一次，我真的很不错。
在同一条线上的波叫纵波
• (D)区分纵、横波的依据是质点振动
方向和波传播方向关系
试试身手......
2、在机械波中 A.各质点都在各自的平衡位置附近振动 B.相邻质点间必有相互作用力 C.前一质点的振动带动相邻的后一质 点的振动，后一质点的振动必落后于 前一质点
D.各质点也随波的传播而迁移
试试身手...... • 3、一列波由波源向周围传播开去，
１、横波 ①质点振动方向与传播方向垂直 ②特点： 波峰、波谷
２、纵波
①质点振动方向与传播方向在同一直线上
②特点： 疏部、密部
（二）机械波的特点：
1．沿波的传播方向上,前一质点带 动相邻后一质点振动，后一振动的 质点总是模仿前一质点的振动。但 总是滞后于前一个质点的振动 2、介质中的各点只是在各自的平 衡位置附近做机械振动，并不随波 迁移。
•
36、每临大事，心必静心，静则神明，豁然冰释。
•
37、别人认识你是你的面容和躯体，人们定义你是你的头脑和心灵。
•
38、当一个人真正觉悟的一刻，他放弃追寻外在世界的财富，而开始追寻他内心世界的真正财富。
•
39、人的价值，在遭受诱惑的一瞬间被决定。
•
40、事虽微，不为不成；道虽迩，不行不至。
高二物理竞赛机械波和电磁波PPT(课件)
导致一些简化说法：传播了一个波长，或经 过一个周期，或传播了一个相位，等等
波源的频率等于波动的频率. 当波由一种介质传入另一种介质时，波长，波 速都会变化，传播方向也可以改变（？），但是 频率与周期不会改变.
10.2 平面简谐波 *波动方程
*10.2.2 波动方程
y(x,t)Acos[ (tu x) 0]
同时，介质发生弹性形变，因而具有弹性势能. 振动动能 + 形变势能= 波的能量
y(x,t)Acos[
(tu x)]
dEdE KdE P
dEK
=
1 2
dmv
2
dV
vyt Asin(txu)
u w Kd d E V K1 2A 2 2sin 2[(txu )]
10.3 波的能量 波的强度
10.3.1 波的能量
介质中有声波传播时的压力(压强)与无声波传播 时的静压力之差称为声压.
10.4 声波
10.4.1 声压 p p m sin [ (tu x)] p m uA
ppmcos[ (tu x)2]
10.4.2 声强 声强级
声强就是声波的平均能流密度—— 单位时间内通 过垂直于传播方向单位面积的声波能量.
I 1 2
2y t2
A
2 cos[
2y x2
2
Au2
cos[
(t
x u)
(t
x u)
0] 0]
2y x2
1 u2
2y t2
三 维 空 间 波 动 方 程 : x 22 y 22 z 22u 1 2 t 22
波速
10.2 平面简谐波 *波动方程
*10.2.2 波动方程
由力学规律
2y 1 2y x2 u2 t2
波源的频率等于波动的频率. 当波由一种介质传入另一种介质时，波长，波 速都会变化，传播方向也可以改变（？），但是 频率与周期不会改变.
10.2 平面简谐波 *波动方程
*10.2.2 波动方程
y(x,t)Acos[ (tu x) 0]
同时，介质发生弹性形变，因而具有弹性势能. 振动动能 + 形变势能= 波的能量
y(x,t)Acos[
(tu x)]
dEdE KdE P
dEK
=
1 2
dmv
2
dV
vyt Asin(txu)
u w Kd d E V K1 2A 2 2sin 2[(txu )]
10.3 波的能量 波的强度
10.3.1 波的能量
介质中有声波传播时的压力(压强)与无声波传播 时的静压力之差称为声压.
10.4 声波
10.4.1 声压 p p m sin [ (tu x)] p m uA
ppmcos[ (tu x)2]
10.4.2 声强 声强级
声强就是声波的平均能流密度—— 单位时间内通 过垂直于传播方向单位面积的声波能量.
I 1 2
2y t2
A
2 cos[
2y x2
2
Au2
cos[
(t
x u)
(t
x u)
0] 0]
2y x2
1 u2
2y t2
三 维 空 间 波 动 方 程 : x 22 y 22 z 22u 1 2 t 22
波速
10.2 平面简谐波 *波动方程
*10.2.2 波动方程
由力学规律
2y 1 2y x2 u2 t2
机械波的形成和传播(含flash和视频)PPT课件
1.质点只在平衡位置振动，并不随波迁移。波传播的是 振动这种形式。 带动性 滞后性 周期性重复性
2.介质各个质点不是同时起振的，离振源近的质点先起振 。
（步调不一致）前面质点带动后面质点的振动，后面质点 重复前面质点的运动，但起振方向与振源方向相同。
3.传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于 振源，其频率等于振源频率。
第二章 机械波
第一节 机械波的形成和传播
一生、活机中械的波机的械形波成与传播
请点击手
一、机械波的形成与传播
为什么绳上各点都能动起来呢？凹凸相间的波是怎样形成的呢？
设想:把绳分成很多小段 每一个小段可以看做一个质点
质点之间有相互作用力
精选课件PPT
4
精选课件PPT
5
一、机械波的形成与传播
波的形成过程是这样的
一、机械波的形成与传播
分组讨论：机械波在传播过程中的特点？
思考1：绳上的点有没有随波迁移？ 思考2：绳上各点是不是同时开始振动的，它们
振动的步调一致吗？ 思考3：绳上各点开始振动时的方向（起振方向）？ 思考4：在波的传播过程中，介质中各点振动的周期
（频率）是否相同？
一、机械波的形成与传播
机械波的传播特点：
● 绳子各部分看成是相互之间存在 弹力的质点
● 沿波传播方向，前一质点依次带 动后一质点,后一质点延迟振动
● 把质点的振动状态向前传播，从 总体上看形成凸凹相间的波
精选课件PPT
6
机械波产生的条件： 振源（波源） 介质
即能够传播振动的物质 固、液、气
即引起初始振动的装置
精选课件PPT
7
注：有振动不一定存在波，有波一定存在振动
波动。 （4）波动是振动形式（信息和能量）的传播过程。
2.介质各个质点不是同时起振的，离振源近的质点先起振 。
（步调不一致）前面质点带动后面质点的振动，后面质点 重复前面质点的运动，但起振方向与振源方向相同。
3.传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于 振源，其频率等于振源频率。
第二章 机械波
第一节 机械波的形成和传播
一生、活机中械的波机的械形波成与传播
请点击手
一、机械波的形成与传播
为什么绳上各点都能动起来呢？凹凸相间的波是怎样形成的呢？
设想:把绳分成很多小段 每一个小段可以看做一个质点
质点之间有相互作用力
精选课件PPT
4
精选课件PPT
5
一、机械波的形成与传播
波的形成过程是这样的
一、机械波的形成与传播
分组讨论：机械波在传播过程中的特点？
思考1：绳上的点有没有随波迁移？ 思考2：绳上各点是不是同时开始振动的，它们
振动的步调一致吗？ 思考3：绳上各点开始振动时的方向（起振方向）？ 思考4：在波的传播过程中，介质中各点振动的周期
（频率）是否相同？
一、机械波的形成与传播
机械波的传播特点：
● 绳子各部分看成是相互之间存在 弹力的质点
● 沿波传播方向，前一质点依次带 动后一质点,后一质点延迟振动
● 把质点的振动状态向前传播，从 总体上看形成凸凹相间的波
精选课件PPT
6
机械波产生的条件： 振源（波源） 介质
即能够传播振动的物质 固、液、气
即引起初始振动的装置
精选课件PPT
7
注：有振动不一定存在波，有波一定存在振动
波动。 （4）波动是振动形式（信息和能量）的传播过程。
2020年湖南师大附中物理竞赛辅导课件(05机械波)B描述波动的几个物理量 (共13张PPT)
T
8
若 t2-t1=kT, k=1,2,… 则 ＝2k, T反映了波动的时间周期性
y(0)
Acos(
x0 u
0)
y
x=x0
0
t
T
2. 如果给定t，即t=t0
y
A cos[ ( t0
x) u
0 ]
A cos (
x u
t0
0)
y Acos( x / )
u
/ t0 0
y(x，t) → y(x) → t0 时刻空间各点位移分布
在弦中传播的横波波速为:
T
u
T为弦中张力，为弦的线密度
在液体和气体只能传播纵波，其波速为：
B
u//
B为介质的容变弹性模量
为密度
理想热容比，Mmol为气体的摩尔质量，
T为热力学温度， R为气体的普适常数，
为气体的密度 3
2.波动周期和频率 波的周期：一个完整波形通过介质中某固定点所需 的时间，用T表示。
2020 高中物理竞赛
普通物理学
湖南师大附中
六、描述波动的几个物理量
1.波速 u
振动状态(即位相)在单位时间内传播的距离，
波速又称相速.
在固体媒质中横波波速为
u
G
在固体媒质中纵波波速为 u//
E
G、 E为媒质的切变弹性模量和杨氏弹性模量 为介质的密度
在同一种固体媒质中，横波波速比纵波波速小些
2
1.一平面简谐波在理想介质中沿x轴正向传播
以某一波线为x轴
y u
设原点振动方程： y(0, t) Acos( t 0 )
0
p
x
x
O点振动状态传到p点需用时
8
若 t2-t1=kT, k=1,2,… 则 ＝2k, T反映了波动的时间周期性
y(0)
Acos(
x0 u
0)
y
x=x0
0
t
T
2. 如果给定t，即t=t0
y
A cos[ ( t0
x) u
0 ]
A cos (
x u
t0
0)
y Acos( x / )
u
/ t0 0
y(x，t) → y(x) → t0 时刻空间各点位移分布
在弦中传播的横波波速为:
T
u
T为弦中张力，为弦的线密度
在液体和气体只能传播纵波，其波速为：
B
u//
B为介质的容变弹性模量
为密度
理想热容比，Mmol为气体的摩尔质量，
T为热力学温度， R为气体的普适常数，
为气体的密度 3
2.波动周期和频率 波的周期：一个完整波形通过介质中某固定点所需 的时间，用T表示。
2020 高中物理竞赛
普通物理学
湖南师大附中
六、描述波动的几个物理量
1.波速 u
振动状态(即位相)在单位时间内传播的距离，
波速又称相速.
在固体媒质中横波波速为
u
G
在固体媒质中纵波波速为 u//
E
G、 E为媒质的切变弹性模量和杨氏弹性模量 为介质的密度
在同一种固体媒质中，横波波速比纵波波速小些
2
1.一平面简谐波在理想介质中沿x轴正向传播
以某一波线为x轴
y u
设原点振动方程： y(0, t) Acos( t 0 )
0
p
x
x
O点振动状态传到p点需用时
2020年湖南师大附中物理竞赛辅导课件B描述波动的几个物理量 (共13张PPT)
k 2
波矢(波数)
7
二、波动方程的物理意义 y(x,t)Aco（ st[u x） 0]
1.如果给定x，即x=x0
yAcos(t[xu0)0]Acost [2x 00]
yAcost (/)
/
2
x0
0
x0处质点的振动初相
y(x，t) → y(t) → x0 点的振动方程
x0点,两个时刻的振动位相差
2
在弦中传播的横波波速为:
T
u
T为弦中张力，为弦的线密度
在液体和气体只能传播纵波，其波速为：
u //
B
B为介质的容变弹性模量
为密度
理想气体纵波声速:
u p RT
Mmol
为气体的摩尔热容比，Mmol为气体的摩尔质量，
T为热力学温度， R为气体的普适常数，
为气体的密度 3
2.波动周期和频率
t2 t1 2 t2 t1
T
8
若 t2-t1=kT, k=1,2,… 则 ＝2k, T反映了波动的时间周期性
y(0)Acos(xu00) y
x=x0
0
t
T
2. 如果给定t，即t=t0
yAcos(t[0u x)0]Acos(u xt00)
yAcos(x/)
u
/ t00
y(x，t) → y(x) → t0 时刻空间各点位移分布
y (x x ,t t)y (x ,t)
y
(t，x)
(t ＋t,x +x)
0
x
ut
时间延续△t，整个波形向前推进
△x=u·△t
11
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祝大家学业有成！
10、我的艺术应当只为贫苦的人造福。啊，多么幸福的时刻啊!当我能接近这地步时，我该多么幸福啊! 9、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。 4、无才无以立足，不苦不能成才。 27、牛吃草，马吃料，牛的享受最少，出力最大，所以还是当一头黄牛最好。我甘愿为党、为人民当一辈子老黄牛。 7、征服畏惧、建立自信的最快最确实的方法，就是去做你害怕的事，直到你获得成功的经验。 7. 对未来的真正慷慨，是把一切献给现在。 为梦想奋斗的励志语录
第一节-机械波的形成和传播PPT课件
也在随波迁移
• C．波将波源的运动形式传播出去的同时，也 可以传递信息
• D．能传播机械波的介质一定是可以自由流动 的
第17页/共38页
• 答案：C
• 解析：自然界所刮的风，实质上是由于压强差 等因素引起的空气流动，不是机械波，所以A 错；波是运动形式的传播，是能量传递的一种 方式，但各质点均在各自平衡位置附近振动， 并不随波迁移，因此B错；波不仅能传播运动 形式，它也是信息传递的载体，故C正确；固 体也能传播机械波，故D错．
3、机械波的概念：
机械波就是机械振动在介质中由近及远的传播过程
第5页/共38页
二、机械波的传播特点
1.介质中前面的质点带动后面质点振动，后面的质点 重复前面的质点的运动，并且在时间上依次滞后些 。
2.介质中各个质点在各自的平衡位置上下往复运动， 质点本身并不随波迁移。
3.介质中各个质点都做受迫振动，其起振方向、周期、频 率、振幅都和波源相同。 4.波向前传播的是振动形式、能量。
（3）振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波 动． （4）波动是振动形式（信息）的传播过程．
第9页/共38页
巩固练习
1、关于机械波的形成，下列说法中正确的是： A、物体做机械振动,一定产生机械波
B、介质中的质点不随波一起发生迁移，只是在平B衡C位D 置附近振
动； C、机械波传播的是机械振动这种运动形式； D、介质中各质点的振动周期是相同的。
• 2．横波在传播时，波的传播方向与质点振动
方向 垂直
．
• 3．机械波的产生条件：①要有
有传播振动的
．
介质
振源
；②要
第29页/共38页
四、声波和地震 波
• 声波是纵波. • 地震波既有横波又有纵波．
• C．波将波源的运动形式传播出去的同时，也 可以传递信息
• D．能传播机械波的介质一定是可以自由流动 的
第17页/共38页
• 答案：C
• 解析：自然界所刮的风，实质上是由于压强差 等因素引起的空气流动，不是机械波，所以A 错；波是运动形式的传播，是能量传递的一种 方式，但各质点均在各自平衡位置附近振动， 并不随波迁移，因此B错；波不仅能传播运动 形式，它也是信息传递的载体，故C正确；固 体也能传播机械波，故D错．
3、机械波的概念：
机械波就是机械振动在介质中由近及远的传播过程
第5页/共38页
二、机械波的传播特点
1.介质中前面的质点带动后面质点振动，后面的质点 重复前面的质点的运动，并且在时间上依次滞后些 。
2.介质中各个质点在各自的平衡位置上下往复运动， 质点本身并不随波迁移。
3.介质中各个质点都做受迫振动，其起振方向、周期、频 率、振幅都和波源相同。 4.波向前传播的是振动形式、能量。
（3）振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波 动． （4）波动是振动形式（信息）的传播过程．
第9页/共38页
巩固练习
1、关于机械波的形成，下列说法中正确的是： A、物体做机械振动,一定产生机械波
B、介质中的质点不随波一起发生迁移，只是在平B衡C位D 置附近振
动； C、机械波传播的是机械振动这种运动形式； D、介质中各质点的振动周期是相同的。
• 2．横波在传播时，波的传播方向与质点振动
方向 垂直
．
• 3．机械波的产生条件：①要有
有传播振动的
．
介质
振源
；②要
第29页/共38页
四、声波和地震 波
• 声波是纵波. • 地震波既有横波又有纵波．
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波源以及介质中各质点的振动都是谐振动. 任何复杂的波都可以看成由若干个简谐波叠加.
8
五、物体的弹性形变
弹性形变：物体在一定限度的外力作用下形状和 体积发生改变，当外力撤去后，物体的形状和体 积能完全恢复原状的形变。
1. 长变
F
l
l
l
F S
F 应变或胁变 应力或胁强
S
在弹性限度范围内，应力与应变成正比
2020 高中物理竞赛
普通物理学
湖南师大附中
第5章 机 械 波
机械振动在连续介质内的传播叫做机械波
振动在空间的传播过程叫做波动
常见的波有 机械波，电磁波 物质波 (微观领域)
各类波在传播中具有共性 各种类型的波有其特殊性，但都具有: 叠加性，都能发生干涉和衍射现象 类似的波动方程
3
§5-1 机械波的形成和传播
6
三、波线和波面
波场: 波传播到的空间。
波线(波射线) : 代表波的传播方向的射线。 波面: 波场中同一时刻振动位相相同的点的轨迹。 波前(波阵面): 某时刻波源最初的振动状态
传到的波面。 各向同性均匀介质中，波线恒与波面垂直. 沿波线方向各质点的振动相位依次落后。
7
波线
波面 波前
平面波
球面波
四、简谐波
一、机械波产生的条件
①有作机械振动的物体，即波源； ②有连续的介质.
如果波动中使介质各部分振动的回复力是弹性 力，则称为弹性波。
弹性力： 有正弹性力（压、张弹性力）和切弹 性力；
液体和气体弹性介质中只有正弹性力而没有切 弹性力。
4
二、横波和纵波
横波: 振动方向与传播方向垂直的波 纵波: 振动方向与传播方向平行的波
2
3
4
5
6
5
沿着波的传播方向向前看去，前面各质点的振 动位相都依次落后于波源的振动位相.
机械波向外传播的是波源(及各质点)的振动状 态和能量.
横波在介质中传播时，只有固体能承受切变， 因此横波只能在固体中传播.
纵波在介质中就形成稠密和稀疏的区域，故又 称为疏密波.纵波可引起介质产生容变.固体、液体、 气体都能承受容变，因此纵波能在所有物质中传播.
B称为容变弹性模量
11
谢谢观看！
祝大家学业有成！
13 、当一个人先从自己的内心开始奋斗，他就是个有价值的人。 19 、只有坚持不断努力，才能进步，才能长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。 17 、心系乡民，用热情去创造财富。 13 、不幸就像石头，弱者把看成绊脚石，强者把它当成垫脚石。 2 、上帝给你一个比别人低的起点，就是要让你用你的一生去谱写出一个绝地反击的故事。 4 、淡淡的日子，淡淡的心情，淡淡的阳光，淡淡的风，凡事淡淡的，就好。 7 、忌妒别人，不会给自己增加任何的好处。忌妒别人，也不可能减少别人的成就。 10 、有什么别有病，没什么别没钱，缺什么也别缺健康，健康不是一切，但是没有健康就没有一切。 8 、能冲刷一切的除了眼泪，就是时间，以时间来推移感情，时间越长，冲突越淡，仿佛不断稀释的茶。 20 、时刻回想自己有什么，想要什么，自己为此做了什么? 1 、诚信经营，有您一辈子挣不完的钱;违法经营，有您一辈子悔不完的心。 2 、没有人可以打倒我，除非我自己先趴下! 17 、心系乡民，用热情去创造财富。 9 、小时候，以为长大后就可以拯救全世界，可等长大后才发现，整个世界都拯救不了我。 15 、有人感激过你的善良吗，貌似他们只会得寸进尺。 6 、人生如一首诗，应该多一些悠扬的抒情，少一些愁苦的叹息。 3 、给我一片天，还你一片蓝;给我一份尊重，还你一份礼貌。
F l
E
S
l
E称为弹性模量
9
2. 切变
相对面发生相对滑移
S
d
F
F
b
应变或胁变 应力或胁强
arctand
b
F S
在弹性限度范围内，应力与应变成正比
F G
S
G称为切变模量 10
3.容变
p p+p
p+p
p
p
p+p
p+p p
容变的应变 V
V
在弹性限度范围内，压强的改变与容变应变 的大小成正比
p BV V
12 3
t = Tt /=4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
34 5
2
6
t = T/2 1
78
9 10 11 12 13 14 15 16
6
7
8
5
9
t = 3T/4
4
10 11 12 13 14 15 16
3
1
2
t=T
9 10 11
8
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1
7
13 14 15 16
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五、物体的弹性形变
弹性形变：物体在一定限度的外力作用下形状和 体积发生改变，当外力撤去后，物体的形状和体 积能完全恢复原状的形变。
1. 长变
F
l
l
l
F S
F 应变或胁变 应力或胁强
S
在弹性限度范围内，应力与应变成正比
2020 高中物理竞赛
普通物理学
湖南师大附中
第5章 机 械 波
机械振动在连续介质内的传播叫做机械波
振动在空间的传播过程叫做波动
常见的波有 机械波，电磁波 物质波 (微观领域)
各类波在传播中具有共性 各种类型的波有其特殊性，但都具有: 叠加性，都能发生干涉和衍射现象 类似的波动方程
3
§5-1 机械波的形成和传播
6
三、波线和波面
波场: 波传播到的空间。
波线(波射线) : 代表波的传播方向的射线。 波面: 波场中同一时刻振动位相相同的点的轨迹。 波前(波阵面): 某时刻波源最初的振动状态
传到的波面。 各向同性均匀介质中，波线恒与波面垂直. 沿波线方向各质点的振动相位依次落后。
7
波线
波面 波前
平面波
球面波
四、简谐波
一、机械波产生的条件
①有作机械振动的物体，即波源； ②有连续的介质.
如果波动中使介质各部分振动的回复力是弹性 力，则称为弹性波。
弹性力： 有正弹性力（压、张弹性力）和切弹 性力；
液体和气体弹性介质中只有正弹性力而没有切 弹性力。
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二、横波和纵波
横波: 振动方向与传播方向垂直的波 纵波: 振动方向与传播方向平行的波
2
3
4
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6
5
沿着波的传播方向向前看去，前面各质点的振 动位相都依次落后于波源的振动位相.
机械波向外传播的是波源(及各质点)的振动状 态和能量.
横波在介质中传播时，只有固体能承受切变， 因此横波只能在固体中传播.
纵波在介质中就形成稠密和稀疏的区域，故又 称为疏密波.纵波可引起介质产生容变.固体、液体、 气体都能承受容变，因此纵波能在所有物质中传播.
B称为容变弹性模量
11
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祝大家学业有成！
13 、当一个人先从自己的内心开始奋斗，他就是个有价值的人。 19 、只有坚持不断努力，才能进步，才能长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。 17 、心系乡民，用热情去创造财富。 13 、不幸就像石头，弱者把看成绊脚石，强者把它当成垫脚石。 2 、上帝给你一个比别人低的起点，就是要让你用你的一生去谱写出一个绝地反击的故事。 4 、淡淡的日子，淡淡的心情，淡淡的阳光，淡淡的风，凡事淡淡的，就好。 7 、忌妒别人，不会给自己增加任何的好处。忌妒别人，也不可能减少别人的成就。 10 、有什么别有病，没什么别没钱，缺什么也别缺健康，健康不是一切，但是没有健康就没有一切。 8 、能冲刷一切的除了眼泪，就是时间，以时间来推移感情，时间越长，冲突越淡，仿佛不断稀释的茶。 20 、时刻回想自己有什么，想要什么，自己为此做了什么? 1 、诚信经营，有您一辈子挣不完的钱;违法经营，有您一辈子悔不完的心。 2 、没有人可以打倒我，除非我自己先趴下! 17 、心系乡民，用热情去创造财富。 9 、小时候，以为长大后就可以拯救全世界，可等长大后才发现，整个世界都拯救不了我。 15 、有人感激过你的善良吗，貌似他们只会得寸进尺。 6 、人生如一首诗，应该多一些悠扬的抒情，少一些愁苦的叹息。 3 、给我一片天，还你一片蓝;给我一份尊重，还你一份礼貌。
F l
E
S
l
E称为弹性模量
9
2. 切变
相对面发生相对滑移
S
d
F
F
b
应变或胁变 应力或胁强
arctand
b
F S
在弹性限度范围内，应力与应变成正比
F G
S
G称为切变模量 10
3.容变
p p+p
p+p
p
p
p+p
p+p p
容变的应变 V
V
在弹性限度范围内，压强的改变与容变应变 的大小成正比
p BV V
12 3
t = Tt /=4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
34 5
2
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t = T/2 1
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9 10 11 12 13 14 15 16
6
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t = 3T/4
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t=T
9 10 11
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7
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