机械波的形成和传播(含flash和视频)

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机械波的形成和传播高二物理

一、波的形成及特点
1.波的形成(以绳波为例) (1)一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个相连的质点，这些质点之间存在着弹性力的作用. (2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动.这个质点又带动更远一些的质点…绳子上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动.
针对训练2 如图所示，一列绳波沿着绳由左向右传播，A是波源，t时刻，波刚传到B点.下列说法正确的是 A.质点C在t时刻的振动方向向下 B.质点D的起振方向与A相反 C.质点B在t时刻的振动方向向下
√D.波源A开始振动时振动方向向上
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1.(波的形成)如图所示为某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4…为绳上
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3.(横波和纵波)关于横波和纵波，下列说法正确的是 A.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫纵波 B.质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫横波 C.横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部
√D.地震波是横波，声波是纵波
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解析质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波，A错误；质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波，B错误；横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部，C正确；地震波有横波也有纵波，空气中的声波是纵波，D错误.
C.t＝34T时质点 11 的运动方向向下 D.t＝T 时质点 17 开始向下运动
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2.(波的特点)关于波的形成和特点，下列说法正确的是 A.随着波的传播，介质中各质点都在沿波的传播方向运动 B.随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去
√C.传播波的过程中相邻各质点间必有相互作用力
答案见解析图
解析由波的传播特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复，比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动总是滞后于前面的质点.题图中质点c 和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言. 若以此时最大位移处的c点为参考点，由波的传播方向和传播的特点可知，d点相对于c点为后面的质点，d点的振动滞后于c，要追随c运动到负的最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度方向都向下； b的振动超前，已从负的最大位移处回振，所以速度方向向上； a超前b，已回到平衡位置，速度最大也向上；同理以g点为参考点，可知h点速度方向向上，如图所示.

教科版高中物理选修第二章第节机械波的形成和传播张含横波和纵波flash演示

当振动在绳中传播时，各质点由于上下运动而具有动能；同时由于形变，又具有弹性势能，这样随着振动的传播，波源的能量就被波传递出去，所以机械波的传播也是机械能的传播.
波是传递能量的一种形式.
1.定义：机械振动在介质中的传播，形成机械波．
波源——保持持续振动的物体或质点（内因）介质——借以传播波的物质（外因）
由于相邻质点间存在着相互作用，当绳中某一质点发生振动（振源）时，就会带动相邻的质点，使它上下振动。这个质点又带动更远一些的质点振动起来，从而使绳子上的质点都跟着振动起来。绳端这种上下振动的状态就沿绳子传了出去，从整体上看就是一些凹凸相间的波形。
绳、水、空气等能够传播振动的物质，叫做介质.
生活中无处不在的波
声波
水波
弹簧纵波
绳波
地震波
光波
电磁波
请பைடு நூலகம்击手
看教材P22-23：
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
一切机械波都是
振动状态在某些物体中的传播.
对绳一端的抖动
依次引起了绳中各段的振动，振动在绳中的传播形成了绳波；对水面一处的扰动由近及远引起了水面各部分的振动，此振动在水中的传播形成了水波；击鼓时，对鼓皮的扰动引起了周围空气的振动，此振动在空气中的传播形成了声波.
达 . 芬奇
类
振动
别
波动
运动单个质点所表现出的现周期性运动象
大量质点共同表现出的周期性运动
运动质点受到指向平衡位成置的回复力作用因
介质中相邻质点间存在相互作用的弹力

教科高中物理选修机械波的形成和传播张含横波和纵波flash演示PPT课件

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一切机械波都是振动状态在某些物体 Nhomakorabea的传播.
对绳一端的抖动
依次引起了绳中各段的振动，振动在绳中的传播形成了绳波；对水面一处的扰动由近及远引起了水面各部分的振动，此振动在水中的传播形成了水波；击鼓时，对鼓皮的扰动引起了周围空气的振动，此振动在空气中的传播形成了声波.
例7.能否根据某一时刻的波形判断某个质点的振动方向？怎样判断？
沿着波的传播方向：上坡下，下坡上.
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三、由波的传播方向判断某一质点的振动方向
前带后，后跟前
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感谢您的观看。
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机械振动在介质中的传播称为机械波.
振动状态传播的方向就是波的传播方向.
引起开始振动的装置通常叫做波源.
从绳波中可以看到，软绳上有标记的两质点只在各自的平衡位置附近上下振动，并没有随波的传播而向前移动.
因此机械波是机械振动这一运动形式（包括波源的振动信息）的传播，介质本身并没有沿着波的方向发生迁移.
（3）振动是形成波动的必要条件，但有振动
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科普知识
1.超声波：是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。
)
A.绳上各质点同时停止振动，横波立即消失
B.绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失
C.离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动
D.离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动

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波动。（4）波动是振动形式（信息和能量）的传播过程。
学以致用
<1>.关于波下列说法正确的是（ CD） A.有机械振动就有机械波 B.没有机械波就没有机械振动 C.有机械波就一定有机械振动 D.机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式
<2>、区分横波和纵波是根据（ C ）
A．是否沿水平方向传播 B．质点振动的方向和波传播的远近
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：
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ppt的形成与传播
波的形成过程是这样的
C．质点振动的方向和波传播的方向 D．质点振动的快慢
<3>、下列说法不正确的有（ ACD）
A．声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波
B．波不但传递能量，还能传递信息
C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向
D．一切波的传播均需要介质
<4>.在机械波中，下列说法中错误的是( D )
A、各质点都在各自平衡位置附近振动 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后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点 D、各质点也随波的传播而迁移

机械波的形成与传播528课件

一、机械波的形成和传播1．机械波（1）定义：机械振动在介质中传播，形成机械波（2）产生条件：波源和能传播振动的介质同时存在机械波不能在真空中传播（3）介质：空间中传播波的物质，可以是固体、液体、气体2．机械波的形成过程以绳波为例：（1）绳子各部分看成许多质点组成，各部分之间存在着相互作用的弹力（2）沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点落后一段时间，质点依次被带动（3）振动的形式传播出去形成波波源振动起来时，带动相邻的质点振动，这个质点又带动更远的质点振动，这样波源的振动就传播出去了。

3．机械波的特点（1）介质各个质点不是同时起振，但起振方向与振源起振方向相同。

（2）离振源近的质点先起振。

（3）质点只在平衡位置振动，并不随波迁移。

（4）波传播的是振动形式和能量,且能传递信息.（5）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，各质点起振时与振源起振时的情况完全相同，其频率等于振源频率．4．机械波的分类（1）横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直波峰和波谷（2）纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上密部和疏部（3）声波为纵波；地震波既有横波又有纵波二、波的图象1、图象的获得横坐标：表示在波传播方向上各质点的平衡位置纵坐标：表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。

连接各位移矢量的末端所得到的平滑曲线就形成了波的图象2、简谐波波的图象为正弦（或余弦）曲线的波。

简谐波是最简单最基本的波。

波源为简谐运动。

3、图象的意义（1）描述在波传播方向上介质中各质点在某一时刻离开平衡位置的位移。

（2）波的图象（随时间）的变化情况（3）介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系.※已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。

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※已知某质点的振动方向也可确定波的传播方向4、振动图象与波的图象的比较（1）两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置的位移（2）振动图象的横坐标表示时间，O点为质点的平衡位置；波的图象的横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置（3）两种图象的形状都是正弦或余弦曲线（指简谐运动和简谐波）三、波长、频率和波速1、波长在波动中对平衡位置的相位或位移总是相等的两相邻质点间的距离叫做波的波长．（1）“位移总是相等”的含义是“每时每刻都大小相等，方向相同”．（2）位移总是相等的两个质点速度也总是相等的．（3）在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长，在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）之间的距离等于波长．（4）在波的传播方向上（或平衡位置之间）相距的两质点振动步调总是相反的．（5）相距整数倍两质点（同相质点）的振动步调总是相同的．在波的传播方向上相距奇数倍的两质点（反相质点）振动步调总是相反的．2、周期和频率波的周期（或频率）：波源振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）．（1）波的周期（或频率）等于波源的振动周期（或频率）．（2）波的周期由波源决定，同一列波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变．（3）每经历一个周期的时间，当前的波形图与原有的波形图相同．3、波速单位时间内振动所传播的距离叫波速．它反映振动在介质中传播的快慢程度.（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）波在均匀介质中是匀速传播的，即，它向外传播的是振动的形式，而不是将质点向外迁移．（3）波速与质点的振动速度不同，质点的振动是一种变加速运动，因此质点的振动速度时刻在变．4、波长、周期（频率）和波速的关系经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长.（1）波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定．当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期（或频率）保持不变．但由于波速的变化而导致波长的变化．（2）波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立．（3）波速的计算既可用也可用例题分析1．一列简谐横波的波速v＝16cm/s，沿x轴正方向传播。

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3．后一质点总落后于前一质点的运动
4．传播的只是振动形式，不是质点
5．能量都来自波源
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例题1：一列波由波源向四周扩展而去，由此可知（）
A 介质中各质点由近及远传播而去Ｂ介质中各质点的振动形式由近及远传播而去Ｃ介质中各质点的能量由近及远传播而去Ｄ介质中各质点只是振动而没有迁移
• 点击下图观看实验演示
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思考下面五个问题：
1．各质点作什么运动？ 2．各质点的运动情况和第一个质点的运动有什么关系？ 3．为什么会形成凸凹相间的形式呢？ 4．波在向前传播，是各质点在向前传吗？ 5．各质点运动能量来源于？
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课堂小结：
1．各质点在上下振动
2．都在重复第一个质点的运动
1、纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波．
2、密部：在纵波中，质点分布最密的地方叫做密部． 3、疏部：在纵波中，质点分布最疏的地方叫做疏部． 4、纵波也叫疏密波．
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五、波传播的本质
1、波传播的是振动这种形式
2、波传播的是能量 3、波传播的还有信息
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课后作业：
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答案: B C D 8
例题2：日常生活中，发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边？
解析：不能．向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去．这是表面现象，实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动．
练习册1、2、3题
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谢谢！
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大学物理5-1 机械波的形成和传播

注意
第5章机械波
5–1 机械波的形成和传播
二横波和纵波横波:振动方向与传播方向垂直的波横波:振动方向与传播方向垂直的波. 如电磁波垂直的波
特征:具有交替出现的波峰和波谷特征:具有交替出现的波峰和波谷.
第5章机械波
5–1 机械波的形成和传播
纵波:质点振动方向与波的传播方向平行的波. 纵波:质点振动方向与波的传播方向平行的波平行的波能在固体,液体和气体中传播) 如声波. (能在固体,液体和气体中传播) 如声波.
ν
ν =1 T
3,波长 , 沿波的传播方向,两个相邻的, 波长 λ :沿波的传播方向,两个相邻的,相位的振动质点之间的距离, 差为 2π 的振动质点之间的距离即一个完整波形的长度. 的长度 u λ = uT =
第5章机械波
ν
5–1 机械波的形成和传播
一平面简谐波的波动方程介质中任一质点( 介质中任一质点(坐标为 x)相对其平衡位置的 ) 位移( 位移(坐标为 y)随时间的变化关系,即 y ( x, t ) 称 )随时间的变化关系, 为波函数. 为波函数
+ y( x + x,t + t ) = Acos[ω( t + t ) +0 ] u
第5章机械波
y (t + t , x + x) = y (t , x)
y(x + x, t + t) = y(x, t)
5–1 机械波的形成和传播
y
O
u t
t + t
在时间t内整个波形沿波的内整个波形沿波的传播方向平移了一段距离x 行波
λ
+ 0 )
λ
λ

选修34机械波的形成与传播

（2）机械波的形成过程：
由于相邻质点间存在着相互作用，当绳中某
一质点发生振动（振源）时，就会带动相邻的
质点，使它上下振动。这个质点又带动更远一
些的质点振动起来，从而使绳子上的质点都跟
着振动起来。绳端这种上下振动的状态就沿绳子传了
出去，从整体上看就是一些a凹凸相间的波形。
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横波动画展示
a
7
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？
a
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分组讨论：机械波在传播过程中的特点？
1.质点只在平衡位置振动，并不随波迁移。机械波是振动形式的传播。
C.有机械波就一定有机械振动
D.机械波是机械振动在介质中的传播过
程，它是传递能量的一种方式
a
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<2>、区分横波和纵波是根据（ C ）
A．是否沿水平方向传播 B．质点振动的方向和波传播的远近 C．质点振动的方向和波传播的方向 D．质点振动的快慢
a
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<3>、下列说法不正确的有（ ACD）
A．声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波
a
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二、波的分类及特点声波是纵波
地震波既有横波又有纵波。 (水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。)
a
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三、机械波
1．介质和波源：介质——借以传播波的物质．波源——保持持续振动的物体．
2．机械波：机械振动在介质中的传播，形成机械波