2.2机械波的描述.ppt

合集下载

2020_2021学年新教材高中物理第三章机械波第二节机械波的描述课件粤教版选择性必修第一册2021

2020_2021学年新教材高中物理第三章机械波第二节机械波的描述课件粤教版选择性必修第一册2021

(1)说出两图中 AA′的意义。 (2)说出甲图中 OA′B 图线的意义。 (3)在甲图中画出再经 3.5 s 时的波形图。 (4)求再经过 3.5 s 时 P 质点的路程和位移。
【解析】(1)甲图中 AA′表示 x=1 m 处质点的振幅或 1 s 时 x=1 m 的质点的位 移大小为 0.2 m,方向为负;乙图中 AA′表示 P 质点的振幅或 P 质点在 0.25 s 时 的位移大小为 0.2 m,方向为负。 (2)甲图中 OA′B 图线表示 O 到 B 之间所有质点在 1 s 时的位移,方向均为负。由 乙图看出 P 质点在 1 s 时向 y 轴负方向振动,所以甲图中波向左传播,则 OA 间各 质点正向远离平衡位置方向振动,AB 间各质点正向靠近平衡位置方向振动。
A.经过一定时间,E点将运动到C点处 B.M点和P点的振动情况相同 C.P点比M点先到达最低位置 D.B、D两点的加速度相同
【解题探究】 (1)质点不会随着波传播_迁__移__,振动情况相同的质点距离必须是波长的整数 倍。 (2)通过波的传播方向可以判断图中质点的运动方向,回复力始终指向_平__衡__位__ _置__并与偏离平衡位置的距离成_正__比__。
2.由波的图像获得的三点信息: (1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移。 (2)可以直接看出波长和在波的传播过程中各质点的振幅A。 (3)若已知该波的传播方向,可以确定各质点的振动方向;或已知某质点的振 动方向,可以确定该波的传播方向。
3.波的图像的周期性:在波的传播过程中,各质点都在各自的平衡位置附近 振动,不同时刻质点的位移不同,则不同时刻波的图像不同。质点的振动位移 做周期性变化,则波的图像也做周期性变化。经过一个周期,波的图像复原一 次。 4.波的传播方向的双向性:如果只知道波沿x轴传播,则有可能沿x轴正向传 播,也可能沿x轴负向传播,具有双向性。

机械波及其图像完美版PPT

机械波及其图像完美版PPT
机械涉及其图像
根底知识梳理
一、机械波 1.定义:机械振动在介质中传 播,形成了机械波. 2.产生条件:一是要有做机械振 动的物体作为波源 ;二是要有能够传 播机械振动的介质.
根底知识梳理
3.机械波的分类 横波:振动方向与传播方向 垂直 .
机械波纵波:振动方向与传播方向在同一直线上.
根底知识梳理
但已有形状不变
沿传播方向平移
一个完整曲
线对应横
一个周期
一个波长
坐标
课堂互动讲练
即时应用
2.(2021年高考江苏卷)一列沿着x 轴正方向传播的横波,在t=0时刻的波 形如图7-2-1甲所示.图甲中某质点 的振动图象如图乙所示.质点N的振幅 是________m,振动周期为 ________s,图乙表示质点________(从 质点K、L、M、N中选填)的振动图 象.该波的波速为________m/s.
A.弹簧振子的周期与振幅有关 B.横波在介质中的传播速度由介质 本身的性质决定 C.在波传播方向上的某个质点的振 动速度就是波的传播速度 D.单位时间内经过媒质中一点的完 全波的个数就是这列简谐波的频率
课堂互动讲练
解析:选BD.弹簧振子周期由振子 质量和弹簧劲度系数决定与振幅无 关,A项错误;波的传播速度由介质决 定与波源无关,B项正确;质点的振动 速度与波速无关,C项错误;波传播时 每振动一次向前传播一个完整的波 形,D项正确.
课堂互动讲练
(3)在横波中两个相邻的波峰(或两 个相邻的波谷)之间的距离;在纵波中 两个相邻的密部(或两个相邻的疏部)之 间的距离.
(4)在简谐横波的波形图线中,一 个完整的正(余)弦曲线在横轴所截取的 距离.
课堂互动讲练
2.对波速的理解 (1)波在均匀介质中匀速传播,波 速就是指波在介质中的传播速度.电 磁波可以不依靠介质在真空中传播. (2)波速的大小完全由介质决定, 与波的频率无关. (3)在同种介质中,纵波和横波的 传播速度是不同的.

机械波的描述课件

机械波的描述课件

计算方法
可以通过波形的高度、宽 度和传播速度等参数来计 算波动周期。
03
机械波的数学描述
波动方程
建立坐标系
选择一个适当的坐标系,通常 采用笛卡尔坐标系或者极坐标 系,以便于描述波的传播方向
和幅度变化。
定义变量
通常包括时间t和空间坐标x,y( 在二维波动中)或r,θ(在三维 波动中)。
建立波动方程
当两个或多个波同时传播时, 它们之间会相互叠加。叠加后 的波形等于各波形的幅值和相
位分别相加的结果。
干涉现象
当两个同频率、同相位、同方 向的波相遇时,会产生干涉现 象,表现为波峰与波峰叠加形 成更大的峰,波谷与波谷叠加
形成更深的谷。
衍射现象
当波遇到障碍物边缘或穿过狭 缝时,会发生衍射现象,表现 为波绕过障碍物边缘或穿过狭 缝后继续传播,形成类似阴影

机械波在科技前沿的应用案例
引力波探测
介绍引力波的概念及探测方法,以及引力波在宇宙学和天文学 领域的应用。
量子力学中的波粒二象性
阐述量子力学中波粒二象性的概念,以及机械波在量子力学中的 应用和意义。
光学与机械波的交叉应用
介绍光学与机械波的交叉研究领域,如光机械系统、声光效应等 。
感谢您的观看
THANKS
• 波粒二象性:在量子力学中,粒子具有波动和粒子两种性质,即波粒二象性。这是量子力学中的一个基本原理。
06
机械波实验及案例分析
机械波实验模拟
波形图模拟
通过计算机模拟技术,展示不同因素对机械波传 播的影响,如波长、频率、振幅等。
实验设备介绍
介绍实验中使用的仪器和设备,如示波器、信号 发生器等,并解释其作用和原理。
机械波的产生源于 物体的振动,而振 动的物体称为波源 。

波的描述课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

波的描述课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

B.1:3和1:1 D.1:1和1:3
C
练习、(多选)一列沿着x轴负方向传播的简谐横波,在t=0时
刻的波形如图甲所示,图甲中某质点的振动图像如图乙所示,下列
说法正确的是(

A.图乙表示质点L的振动图像
B.该波的波速为0.5m/s
C.t=8s时质点M的位移为0
D.在4s内K质点所经过的路程为3.2 m
①同一时刻相对平衡位置的位移大小与方向总是相同;
②同一时刻,速度、位移相同
y /cm
v →
(2)相距λ/2奇数倍的质
2
6
x /cm
点振动步调总是相反的。 0 1
345
7 8 9 10
2.振幅(A)
波的振幅=质点振幅 波在y轴上的变化范围:(−A, A)
3.周期(T) 频率(f)
受迫振动 T波源=T质点=T波
空气 水 铜 铁 玻璃 松木 软木 橡胶 332 1450 3800 4900 5000~6000 3320 430~530 30~50
声速也受温度影响
思考:当一列波从一种介质进入另一种介质传播时,周期、 频率、波长如何变化?
波源决定波的周期、频率
周期、频率不变
介质决定波速
波速变化
波长变化
波速、周期(频率)决定波长
深入理解 波长、周期(频率)和波速的关系
1、波速由介质决定,与波的频率、质点的振幅无关。 2、波的频率只取决于波源,与波速、波长无关。波在传播过程中、 从一种介质进入另一种介质时频率不变 3、波长则决定于波速和周期。
4、波从一种介质进入另一种介质波速发生变化,周期不变,波长
发生变化;
5、波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到,但

机械波ppt课件

机械波ppt课件

材料。
机械波在各向异性介质中传播特性
02
机械波在各向异性介质中传播时,其速度、振幅和相位等参数
会受到介质各向异性的影响,表现出复杂的传播行为。
研究意义
03
了解机械波在各向异性介质中的传播特性对于地震学、声学、
材料科学等领域具有重要的理论和应用价值。
地震波在各向异性岩石中传播规律
地震波类型
体波(P波、S波)和面波(L波、R波)是地震波的主要类型,它们在各向异性岩石中的传播 速度、振幅和衰减等特性有所不同。
介质中,波动能量传递无损耗;而在实际介质中,由于阻尼、散射等作
用,波动能量会逐渐衰减。
03
机械波在各向同性介质 中传播特性
纵波和横波传播方式对比
纵波传播方式
对比总结
质点振动方向与波传播方向平行,通 过介质中相邻质点间的相互作用力传 递能量。
纵波和横波在传播方式上存在差异, 主要表现在质点振动方向和能量传递 方式上。
治疗应用
利用高强度聚焦超声(HIFU)技 术,将超声波能量聚焦在病变组织 上,使组织产生热凝固性坏死,达 到治疗目的。
工业自动化领域振动监测技术应用
设备状态监测
通过监测机械设备的振动信号,判断设备的运行状态和故障情况, 实现设备的预防性维护。
质量控制
利用振动检测技术对生产线上的产品进行质量监测和控制,提高 产品质量和生产效率。
横波传播方式
质点振动方向与波传播方向垂直,通 过介质中相邻质点间的剪切力传递能 量。
折射、反射和衍射现象分析
折射现象
当机械波从一种介质传播到另一 种介质时,由于波速的改变,波 的传播方向会发生变化,这种现 象称为折射。折射遵循斯涅尔定
律。

机械波的图像的描述

机械波的图像的描述

例1.关于简谐波说法中正确的是( C ) .关于简谐波说法中正确的是( A.两个振动情况完全相同的质点之间的距离 . 是一个波长 B.任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长 . C.波动在一周期内向前传播的距离等于波长 . D.在一个周期内质点所走过的路程等于一个 . 波长
例2.关于波速说法错误的有(ABCE ) .关于波速说法错误的有( A.波速由介质和波源共同决定 . B.提高振源频率,波的传播速度将增大 .提高振源频率, C.同时在空气中传播两列声波,波长较大的 .同时在空气中传播两列声波, 声波传播较快 D.频率大的声波在空气中传播的波长越短 . E .波速反映了介质中质点振动的快慢 F .波速反映了振动在介质中传播的快慢
机械波的图象描述
一、波的图象
用横坐标x 用横坐标x表示在波传播方向上介质各质点 的平衡位置,纵坐标y 的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各个质 点偏离平衡位置的位移, 点偏离平衡位置的位移,并规定在横波中位 移方向向上时为正值,位移方向向下为负值, 移方向向上时为正值,位移方向向下为负值, 把各个质点在某一时刻所在位置连成曲线, 把各个质点在某一时刻所在位置连成曲线, 就得到该时刻的波的图象 波的图象。 就得到该时刻的波的图象。 波的图象的物理意义: 波的图象的物理意义:表示了一列波在某 物理意义 时刻沿波的传播方向上, 时刻沿波的传播方向上,介质中各个质点 离开各自平衡位置的位移情况。 离开各自平衡位置的位移情况。
1 t = 0.2s = (n + )T (n = 0,, , … ) 123 … 4
⑶若波传播速度是v=35m/s,则波在 若波传播速度Байду номын сангаас ,则波在0.2s内传播的距离 内传播的距离
当波向左传播具有这种可能,所以波向左传播。 当波向左传播具有这种可能,所以波向左传播。

波的描述ppt课件

波的描述ppt课件
波的描述
目录
• 波的基本概念 • 波的传播 • 波的能量 • 波动方程 • 波的反射和折射 • 波的应用
01
波的基本概念
波的定义
总结词
波是能量在介质中传播的一种形式, 表现为介质中相邻质点间的振动或位 移。
详细描述
波是能量传递的一种方式,它是由介 质中的质点在平衡位置附近做周期性 振动而产生的。这些质点会以一定的 速度和方向传播能量,形成波。
THANKS
感谢观看
特性
介质的特性对波的传播速度、波形和强度等都有重要影响。例如,在固体介质中,声波和 地震波等机械振动可以传递得非常远;在液体和气体介质中,电磁波如光波和无线电波等 可以传播很远的距离。
03
波的能量
波的能量密度
总结词
描述单位时间内通过单位面积的能量
详细描述
波的能量密度是指单位时间内通过单位面积的能量,它反映了波的强度和传播效 率。在物理学中,能量密度常用单位是瓦特每平方米(W/m²)。
射。
反射系数
描述了反射波与入射波的振幅关系 ,与波长、入射角和介质有关。
镜面反射和漫反射
当波遇到平滑表面时,会产生镜面 反射;遇到粗糙表面时,会产生漫 反射。
波的折射
01
02
03
折射定律
当波从一种介质进入另一 种介质时,会按照“入射 角大于折射角”的规律进 行折射。
折射率
描述了波在两种不同介质 之间的速度变化,与介质 和波长有关。
电磁波加热
利用电磁波对物质进行加热,如微波炉和红外线加热等。
电磁波探测
通过电磁波检测物体的性质和状态,如雷达、红外线和X射线等 。
水波的应用
水波能发电
利用水波的能量发电,如潮汐能和波浪能发电等 。

广西专版新教材高中物理第3章机械波2波的描述课件新人教版选择性必修第一册

广西专版新教材高中物理第3章机械波2波的描述课件新人教版选择性必修第一册
再经过半个周期时,P所在的位置与它现在的位置关于x轴对
称,故那时P点的位移一定为负值,选项D正确。
规律总结
质点振动方向和波的传播方向的关系
已知质点的振动方向来判断波的传播方向或已知波的传播方
向来判断质点的振动方向时,依据的基本规律是横波的形成
与传播的特点,常用方法如下。
1.上下坡法。
沿波的传播方向看,“上坡”的点向下运动,“下坡”的点向上运
2.由波的图像获得的三点信息。
(1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移。
(可以直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A。
(3)若已知该波的传播方向,可以确定各质点的振动方向;或
已知某质点的振动方向,可以确定该波的传播方向。
3.波的图像的周期性。
在波的传播过程中,各质点都在各自的平衡位置附近振动,
重难归纳
1.对波长的理解。
(1)关于波长的定义:“相邻”和“振动相位总是相同”是波长
定义的关键,两者缺一不可。
(2)相距一个(或整数个)波长的两个质点的振动位移在任何
时刻都相同,而且振动速度的大小和方向也相同,即相距一个
(或整数个)波长的两个质点的振动状态相同。
(3)质点完成一次全振动,波向前传播一个波长,即波在一个
1
周期内向前传播一个波长。可推知,质点振动 4 周期,波向前
1
1
传播 4 波长;反之,相隔 4 波长的两质点的振动的时间间隔是
1
4 个周期。并可依此类推。
2.对波速的理解。
(1)波速的实质:波的传播速度即波形的平移速度。
(2)波从一种介质进入另外一种介质,波源没变,波的频率不
会发生变化;介质的变化导致了波速和波长的改变。

机械振动和机械波PPT课件 人教课标版

机械振动和机械波PPT课件 人教课标版

回复力
T=2π√L/g,其中摆长L是指悬点到摆球 球心间的距离。G是单摆所在处的重力加速度。 单摆的振动周期与摆球的质量无关,与单摆振 动的振幅无关。 由于单摆的振动具有等时性,可用它制作计 时器。
公式
应用
测重力加速度g=4π²L/T²
单摆的回复力
当单摆摆动到细绳 与竖直方向夹角为a角
时,摆球受到重力mg和 细绳拉力T的作用。由 于摆角沿运动弧线运动, 单摆振动的回复力就是 重力沿运动弧线的切线 分力,如图所示。
分析: 解答:
B
C
O
M
振子振动的半周期为 已知振子从O到M的时间t1和从M到C T/2=2t + t2=(2 × 0.4+0.1)s=0.9s 再返回到 M t2。根据运动的对称性, 1的时间 从 M 运动到 O 的时间也是 t 。这样,振子 1 振子从第二次通过M点到第三次通过M点 从第二次通过M到第三次再通过M所用 还要经过时间 时间就是0.5T+2t1。 t=T/2+2t1=(0.9+0.4 × 2)s=1.7s
描述振动的物理量
简谐运动
受力特征 动力学特征
物体在与位移成正比,并且总是 指向平衡位置的力作用下的振动。
弹簧振子的振动
简谐运动的图像
产生振动的条件
只要物体离开平衡位置,就受到一个指向平衡位置的 力(回复力)的作用。
描述振动的物理量
振动物体完成一次全振动的时间叫周期。周期用 字母T表示。
振动物体在1s内完成全振动的次数叫频率。频率用字 母f表示。国际单位是赫,符号是Hz.
机械波
一、机械波和机械波的产生 1.定义:机械振动在介质中的传播 2.机械波形成条件:1、机械振动 (振源) 2. 介质 3.分类:横波和纵波 横波:振动方向和传播方向垂直. 波峰、波谷 纵波:振动方向和传播方向在同一直线上. 密部、疏部 4.机械波的特点: a.传播的是振动形式和能量,介质没有随波迁移. b. 各质点的振动周期、频率都与波源的振动周期、频 率相同. c.前一质点带动后一质点,各质点起振方向相同.
相关主题
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

课 堂 练 习 关于简谐波说法中正确的是(
C

A.两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一 个波长 B.任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长
C.波动在一周期内向前传播的距离等于波长
D.在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长
课 堂 练 习 关于v=fλ和v=λ/T说法正确的是(
AB

A.它们适用于一切波(包括电磁波、光波)
Y
波的传播方向
T/4
O X
3T/4
课堂练习
一列波在介质中向某一方向传播,如图所示为此 波在某一时刻的波形图,并且此时振动只发生在M、 N之间,并知此波的周期为T,Q质点速度方向在波 形图中是向下的,下面说法中正确的是( C ) A.波源是M,由波源起振开始计时, P P点已经振动时间T Q B.波源是N,由波源起振开始计时, N M P点已经振动时间3/4T C.波源是N,由波源起振开始计时, P点已经振动时间T/4 D.波源是M,由波源起振开始计时, P点已经振动时间T/4
B.同一列波在传播过程中,从一种介质进入另 一种介质时保持不变的只有f C.由v=fλ可以看出,波速与频率成正比
D.由两式得出同类波在同一种介质中传播时, 波长和频率成反比,与周期成正比
课 堂 练 习
下图为一横波在某一时刻的波形图,已知F 质点此时的运动方向如下图所示,则( C )
A.波向右传播 B.质点H的运动方向与质点F的运动方向相同 C.质点C比质点B先回到平衡位置 D.质点C在此时的加速度为零
2.2机械波的描述
一、波的图像
一、波的图象
1.波的图象是在波的传播方向上,介质中各振 动质点在某一时刻的波形.波的图象也称波形 图或波形曲线.
2.简谐波 (1)简谐运动在介质中传播形成简谐波. (2)简谐波的图象是正弦曲线(或余弦曲线). (3)简谐波是一种最基本、最简单的波.
y/cm 0
x/m
二、周期(T)、频率(f)
1、波源振动的周期(或频率)就是波的周期(或 频率) 2、几点说明
(1)波的周期(或频率)应由波源决定,与传播 波的介质无关。 (2)每经过一个周期波就沿传播方向传播一个波 长的距离。 (3)每经历一个周期,原有的波形图不改变。
三、波速(v) 1、单位时间内振动所传播的距离叫做波速。
2、物理意义
反映振动在介质中传播的快慢程度. 3、几点说明 (1)波速的大小由介质的性质决定,同一列波 在不同介质中传播速度不同。 (2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的 (3)要区分波速与质点振动速度的含义
四、波长、周期(或频率)和波速的关系
v

T
或v f
从机械波得到,但对其他形式的波(电磁 波、光波)也成立
四、波长、周期(或频率)和波速的关系
1.波速由什么决定? 波速由介质决定,与波的频率、质点的振幅无关
2.频率由什么决定? 波的频率只取决于波源,与波速、波长无关。 波在传播过程中、从一种介质进入另一种介质时 频率不变。 3.波长由什么决定?
波长则决定于 v 和 T 。波从一种介质进入另一 种介质波速发生变化,周期不变,波长发生变化; 波在同一介质中传播,当周期发生变化,波长也 发生变化。
二、波的图象的物理意义 1.表示某一时刻各个质点相对于平衡位置的位 移. 2.波的图象(随时间)的变化情况.
y
1
v
5
2 3 4
0
x
时刻t的波形
时刻t+Δt的波形
二、波的图象的物理意义 3.质点的振动方向与波的传播方向的关系. (1)已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。 特殊点法(带动法): 在质点P靠近波源一方的图象上另找一点P`,若P` 在P上方,则P向上运动;若P`在P下方,则P向下运动 上下坡法: 按波的传播方向来看,“上坡”的所有质点均向下 振动,“下坡”的所有质点均向上振动 (2)已知某质点的振动方向也可确定波的传播方向
二、波长、频率和波速
一、波长(λ) 1、定义: 在波动中,对平衡位置的位移总是相 等的两个相邻质点间的距离,叫做波的波长。 2、几点说明
(1)“位移总相等” 的含义是“每时每刻都相等” (2)位移总相等的两个质点,其速度也总是相等的
一、波长(λ)
2、几点说明
(3)在横波中,两个相邻波峰或两个相邻波谷之间 的距离等于波长。 在纵波中,两个相邻密部或两个相邻疏部之间 的距离也等于波长。 (4)相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的; 相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。
三、振动图象与波的图象的比较
研究对象 振动图象 单一振动质点 波动图象 沿波传播方向的所有质点
图线
x/m 0
y/m
t/s
0
x/m
物理意义 表示一个质点在各时刻的 表示各质点在某时刻的位移 位移 形象 记忆 比喻为无数质点某一时刻 比喻为一个质点的“录像带” 拍摄的“照片”
确定质点 根据下一时刻的位移来判断 根据“带动法”来判断 运动方向
课堂练习 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时 刻的波形图.试求出波形图上A、B、C、D四个质 点的振动方向
Y 波的传播方向 C B D X V V
V
O
A
V
如果这列波是向左传播的,则这四个质点的 振动方向又如何?
课堂练习 如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图, 已知图形上某点的振动方向如图所示。试求这列 波的传播方向

向左传播
V
O
X
如果这个质点的振动方向向上
向右传播
课例 堂 习 6.练 一列横波在某时刻的波形图如图所示。
1.若此时刻质点a的振动方向向下,则波向什么 方向传播?
波是向左传播的
2.若波向右传播,此时刻b点向什么方向振动?
b点应该向下振动
y/cm 0 a b x/m
课堂练习 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波 形图试画出再经过T/4、3T/4和5T/4时的波形图
相关文档
最新文档