机械波的描述(详案)
高二物理机械波的描述
波形图
y O x
波形图
y O x
波形图记录了某一时刻波上每 个质点的相对平衡位置的位移。
波形图
y O λ λ
λλxFra bibliotek波长（λ） :当波源完成一次全振动时， 波向前传播一个波长。
y
x
波形的运动
波速（v）
1.机械波在均匀介质中匀速传播
2.机械波的波速由介质的性质决 定，不同的介质中波速不同。
1.波长（λ）
S 2.波速（ v ） v t T
波的周期和频率
1. 波的周期和频率就是波上
每个质点振动的周期和频率。
2. 波上的一个质点是在前一个
质点带动下做受迫振动， 所以振动的周期和频率都与 波源相同
1.波长（λ） 2.波速（v）
3.周期（T） 频率（f）
v f T
A
y
O
x
λ=8cm
v
y（cm）
2
-7
1
-2
x（cm）
机械波的描述
1. 波形图
2.
v f T
成都月子中心 / 成都月子中心
vzf06wcu
安排一个把头去办理这事，自己和其他几个把头也忍不住流下泪来。眼见着日头已经差不多一杆子高了，天气也慢慢热 起来，而痛哭的人们却越哭越伤心船老二止住眼泪对船老大说：“人死不能复生，咱们不能一直哭下去啊。老大你起来 说话。我看啊，大家都哭累了，咱们应该把白兄弟安置到一个合适的地方停起来，为他安排后事啊！还有亲属的善后事 宜，事情会很多的。你是船老大，不能老哭啊！”船老大听老二说得有理，站起身来擦把眼泪说：“正是哩，哭有什么 用啊！”说完了转身来到乔氏母女的身边，弯腰想把她们拉起来。看看实在拉不起来，就对耿老爹说：“请问你就是我 白兄弟的耿大哥吧？白兄弟曾经和我多次提起过你。说你们俩是非常要好的兄弟，你们父子落难了暂住在他们家里，还 帮助他们家盖起了新屋！”耿老爹流着眼泪连连点头。船老大擦一把眼泪，又说：“看我这兄弟媳妇母女俩现在除了痛 哭也理不了什么事了，我们总不能让白兄弟一直躺在船板上啊！是这样，我想用我们船帮最高的殡葬礼仪为白兄弟送行， 不知你们家眷亲属可同意？”耿老爹说：“可这事最终还得我兄弟媳妇母女俩点头啊！”船老大也说：“是这个理儿， 那还得请耿兄弟你去劝劝这苦命的母女俩了！”耿老爹强忍悲痛来到乔氏母女身边，弯下腰来想拉乔氏起来，说：“兄 弟媳妇，你就停一会儿再哭吧。这位船老大说，想用他们船帮最高的殡葬礼仪为我白兄弟送行呢，你看如何啊？”乔氏 哭着起不来，说：“人都死啦，什么样的殡葬礼仪，人也活不了了啊！”耿老爹劝她：“可这是船老大的一番心意，也 是对白兄弟的一个交代啊！”乔氏听了，略止悲声问：“那怎么的一个礼仪法啊？”船老大擦把眼泪，郑重地说：“是 这样，在我们码头的正位搭建灵棚，全体船工烧香守灵三日，然后，在太阳出山时，让白兄弟乘坐彩花灵船江葬，当日 晚上再以千朵荷花灯放江祭奠。”乔氏尚未答话，小青先就哭着反对了：“不，不，我要我爹回家去！”耿老爹又来劝 说小青：“青丫头啊，你爹已经去了。我们即使带他回去，终究还得安葬他啊！不如就让船老大来安排吧，他可是一番 好意啊！你爹喜欢长江，船老大这样安排他的后事，他一定会感到很欣慰的！”乔氏想一想，耿老爹的话确实有道理， 也哭着劝说女儿：“丫头啊，不如就这样吧。船老大他也真是好意啊，你爹去了，他哭得够伤心的了。他这样安排，你 爹他会满意的。”小青不再反对了，哭着说：“那你们看着办吧，我只管哭爹了啊！”船老大松了一口气，赶快安排人 搭建灵棚，摆放香炉火盆等去了。耿老爹问乔氏：“可得为白兄弟准备寿衣什么的？”乔氏又哭了，摇着头说：“不用 准备，他们船帮的人江葬时不兴换衣服的，我们只需要回家
机械波的描述
例8．如图所示的实线是某时刻的波形图象，虚 线是经过0.2s时的波形图象。 ⑴假设波向左传播，求它传播的可能距离。 ⑵若这列波向右传播，求它的最大周期。 ⑶假定波速是35m/s，求波的传播方向。
解析：由图可知，波长λ=4m ⑴若波向左传播，传播的可能距离是
S (n 3) (4n 3)m (n 0，1，2，3 )
二、描述波的特征的物理量
1、波长：在波动中，对于平衡位置的位移总是 相同的两个相邻质点间的距离。 在横波中，两相邻波峰（或两相邻波谷）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） 之间的距离等于波长。
2、周期（T）、频率（f）：
（1）波源的周期（或频率）叫做波的周期（或 频率） （2）在波动中，各个质点的振动周期（或频率） 是相同的，都等于波的周期（或频率）
• 纵波：各个质点的振动方向与波的传播方向在一直 线上。例如：声波。
第四章 周期运动
E 机械波的描述
波的图像
y/(m) （某一时刻各质点偏离平衡位置的位移）
波峰
s ss
-s -s -s
波谷
x/(m) （平衡位置）
注意：波的图像表示的是机械波在某一时刻各质点 所在的位置。（即各质点偏离平衡位置的位移）
例1．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
例2．关于波速说法错误的有（ABCE ） 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 C．同时在空气中传播两列声波，波长较大的 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
机械波简述
题型二 波速、波长和频率的关系 [例2] 简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列 说法中正确的是 ( ) A．振幅越大，则波传播的速度越快 B．振幅越大，则波传播的速度越慢 C．在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个 波长 D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所 用的时间越短．
[解析] 波在介质中传播的快慢程度称为波速，波 速的大小由介质本身的性质决定，与振幅无关，所 以A、B两选项错．由于振动质元做简谐运动，在 一个周期内，振动质元走过的路程等于振幅的4倍， 所以C选项错误；根据经过一个周期T，振动在介 质中传播的距离等于一个波长λ，所以振动的频率 越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短， 即D选项正确． [答案] D
题后反思：一个周期中振动在介质中传播的距离等 于一个波长． 波的周期或频率又等于波源的周期或频率．它们完 全是由波源决定的，与介质无关．波速是由介质的 性质决定的，与波的振幅、波长、周期、频率均无 关．在同一种均匀介质中(温度恒定情况下)波速是 一个定值．
男女声二重唱中，女高音和男中音声波的频率、波 长、波速分别为f1，λ1，v1和f2，λ2，v2，它们之间 的关系是 ( ) A．f1>f2，λ1>λ2，v1>v2 B．f1>f2，λ1>λ2，v1<v2 C．f1>f2，λ1<λ2，v1就是判断波传播的 路程与波长的关系，本题中的可能最小路程是波长 的1/3，这与平时所见的模型不同，容易出错．对 于判断波的传播方向除了根据路程与波长的关系， 还可以根据时间与周期的关系进行判断．
图4为一横波在某时刻的波形图．已知F质点此时的 运动方向如图所示，则 ( )
2．波的频率由波源的振动频率决定 波的频率是介质中各质点的振动频率，质点的振动 是一种受迫振动，驱动力来源于波源，所以波的频 率由波源决定，是波源的频率，当波由一种介质传 播到另一种介质时，波速和波长发生变化，周期和 频率不变．由λ＝vT可知，波长由波源和介质决 定．
高中物理 机械波
高中物理机械波机械波是一种通过介质传播的波动现象，常见的机械波包括声波和振动波。
在高中物理学习中，机械波是一个重要的概念，涉及到波动的特性、传播规律以及应用等方面。
本文将从传播特点、波动方程和波的应用等方面对高中物理中的机械波进行详细介绍。
一、机械波的传播特点机械波是指通过介质中各点粒子做周期性振动而传播的波动现象。
在机械波传播过程中，波动的物质称为介质，介质中的每个点都具有一定的振动特性。
机械波按照振动方式可以分为横波和纵波两种。
横波是指介质振动方向垂直于波传播方向的波动，如水波；而纵波则是指介质振动方向与波传播方向一致的波动，如声波。
机械波的传播速度与介质的性质密切相关，比如声波在不同介质中的传播速度有所不同。
此外，机械波的传播还受波长、频率等因素影响，波动方程可以用来描述机械波在介质中的传播规律。
二、机械波的波动方程机械波的传播过程可以通过波动方程进行描述。
在一维情况下，一般的波动方程可以写成：\[y(x, t) = A \cos(kx - ωt + φ) \]式中，\( y(x, t) \)代表介质中各点的位移，\( A \)表示振幅，\( k \)为波数，\( ω \)为角频率，\( φ \)为初相位。
波动方程可以具体描述机械波的传播特性，通过调整振幅、波数和角频率等参数可以控制波动的形态和传播速度。
机械波的波动方程对于高中物理学习者来说是一个重要的概念，它帮助我们更好地理解波动现象的规律，为进一步学习波的性质和应用奠定基础。
三、机械波的应用机械波在生活和科学技术中有着广泛的应用，比如声波在通信、医学和声学研究等领域起着重要作用。
声波可以传播声音信号，实现人们之间的交流和信息传递，同时还可以应用于医学超声波检查和声学研究等方面。
此外，振动波也在工程技术中发挥着重要作用，比如地震波、横波和纵波等波动现象被广泛应用于土木工程和地质勘探中。
通过研究机械波的传播规律和特性，可以更好地应用于实际生产和科研活动中，为人类社会的发展和进步做出贡献。
机械波的特性
机械波的特性引言：机械波是一种传递能量的波动现象，广泛存在于自然界和工程实践中。
机械波具有许多独特的特性，如传播性、反射性、折射性、干涉性和衍射性等。
本文将对机械波的特性进行详细介绍。
一、传播性：机械波的传播性是指波沿介质中某一方向传播的能力。
机械波可以是横波或纵波，横波是指波动垂直于波传播方向的波，而纵波是指波动沿波传播方向的波。
机械波在传播过程中，会将能量从一个地方传递到另一个地方。
二、反射性：机械波在遇到障碍物或者介质边界时，会发生反射。
反射是指波在遇到障碍物或介质边界时，部分入射波的能量被反弹回原来的介质中，并沿着入射的方向继续传播。
反射现象可以用于声波的回声定位和光波的镜面反射等。
三、折射性：机械波在传播介质之间发生折射现象。
折射是指波沿着一定的角度从一种介质传播到另一种介质时，改变传播方向的现象。
折射现象可以通过斯涅尔定律进行描述，即折射光线会按照入射角和介质的折射率之间的关系发生偏折。
四、干涉性：机械波具有干涉性，即两个或多个波相遇并叠加在一起时，会产生干涉现象。
干涉现象可以是相长干涉和相消干涉。
相长干涉是指两个波相遇并叠加在一起时，波的幅度增大；相消干涉是指两个波相遇并叠加在一起时，波的幅度减小。
干涉现象可以通过杨氏双缝干涉实验和牛顿环实验等进行观测和研究。
五、衍射性：机械波在通过遇到缝隙或障碍物时，会发生衍射现象。
衍射是指波在通过一个缝隙或者障碍物之后，波的传播方向改变的现象。
衍射现象可以用于解释声音在建筑物周围的传播和光线在衍射光栅上的衍射等。
六、频率和波长：机械波的频率指的是波的振动在单位时间内的完成的周期数。
频率用赫兹（Hz）来表示。
波长指的是波动在一个完整周期内传播的距离。
频率和波长可以用以下公式进行计算：v = fλ，其中v为波动的速度。
结论：机械波具有传播性、反射性、折射性、干涉性和衍射性等特性。
这些特性使得机械波在自然界和工程实践中得到广泛应用。
了解和掌握机械波的特性对于理解光波、声波和地震波等的传播机制以及利用波动解决实际问题具有重要意义。
(完整版)机械波总结
机械波（一）波的形成和传播质点振动时，由于质点间的相互作用，就带动相邻的质点振动起来，该质点又带动后面的质点振动起来，这样振动的状态就传播出去，形成了机械波。
绳波：用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去，形成绳波。
（二）横波和纵波从质点的振动方向和波的传播方向之间关系来看，机械波有两种基本类型：1. 横波：质点振动的方向跟波的传播方向垂直的波，叫做横波，如绳波。
在横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下去的最低处叫做波谷，横波是以波峰波谷这个形式将机械振动传播出去的，这种波在传播时呈现出凸凹相间的波形。
2. 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。
在纵波中，质点分布最密的地方叫做密部，质点分布最疏的地方叫做疏部，纵波在传播时呈现出疏密相间的波形。
（三）机械波1. 机械波的概念：机械振动在介质中的传播就形成机械波。
2. 机械波的产生条件：振源和介质。
振源——产生机械振动的物质，如在绳波中绳子端点在手的作用下不停抖动就是振源。
介质——传播振动的介质，如绳子、水。
说明：（1）各质点的振动周期都与波源的振动周期相同。
波传播时，介质中的质点跟着波源做受迫振动，每个质点的振动频率都与波源的振动频率相同。
（2）离波源越远，质点的振动越滞后，但各质点的起振方向与波源起振方向相同。
（3）波传播的是振动这种形式，而介质的质点并不随波迁移。
（4）波在传递运动形式的同时，也传递能量和信息。
（一）波的图象1. 振动质点在某一时刻的位置连成的一条曲线，叫波的图象。
2. 波的图象变化情况确定波的图象变化情况的方法：一是描点作图法，二是图象平移作图法。
（二）波的图象与振动图象的区别振动图象波的图象图线研究对象振动质点连续介质横坐标意义时间t各质点的平衡位置纵坐标意义振动质点偏离平衡位置的位移某一时刻各质点偏离平衡位置的位移图象的意义振动质点在一段时间内位移随时间的变化规律波在某时刻t的波形反映的物理信息①能直接得出振动质点在任意时刻的位移，振动的振幅，周期②能间接得出振动质点在任意时刻的速度、回复力、加速度等变化情况。
机械波的分类及运动特点
机械波的分类及运动特点机械波是指机械振动在介质中传播形成的一种波动现象。
根据介质的性质和波的传播特点，机械波可分为多种类型，如纵波、横波、表面波等。
本文将对这些类型进行详细介绍，并分析它们的运动特点。
1. 纵波纵波，也称为压缩波或稀疏波，是指波动方向与波传播方向在同一平面的波。
在纵波中，介质的粒子沿着波的传播方向做振动。
1.1 运动特点（1）波动方向与波传播方向相同；（2）介质的粒子在波的传播过程中仅在垂直于波传播方向的方向上做振动；（3）纵波可以通过压缩和稀疏来传播，压缩时粒子密度增加，稀疏时粒子密度减少；（4）纵波可以通过介质的弹性来传播，如声波就是一种纵波。
2. 横波横波，也称为剪切波，是指波动方向与波传播方向垂直的波。
在横波中，介质的粒子沿着垂直于波的传播方向做振动。
2.1 运动特点（1）波动方向与波传播方向垂直；（2）介质的粒子在波的传播过程中在垂直于波传播方向的两个方向上做振动；（3）横波在传播过程中不会出现压缩和稀疏现象；（4）横波可以通过介质的剪切变形来传播，如地震波中的P波和S波。
3. 表面波表面波是指沿着介质表面传播的波，它同时具有纵波和横波的特点。
表面波可分为两种类型： Love波（Love波是一种纵波）和Rayleigh波（Rayleigh波是一种横波）。
3.1 运动特点（1）沿着介质表面传播；（2）Love波波动方向与波传播方向相同，Rayleigh波波动方向与波传播方向垂直；（3）介质的粒子在波的传播过程中在垂直于波传播方向的方向上做振动，同时在水平方向上也有振动；（4）表面波的传播速度介于纵波和横波之间。
4. 机械波的传播条件机械波的传播需要介质的支持，常见的介质有固体、液体和气体。
在不同的介质中，机械波的传播特点和速度会有所不同。
（1）在固体中，机械波传播速度最快，其次是在液体中，最慢的是在气体中；（2）纵波在固体和液体中都能传播，横波只能在固体中传播；（3）机械波的传播受到介质的密度、弹性模量和泊松比等因素的影响。
高中物理说课稿：机械波4篇
高中物理说课稿：机械波高中物理说课稿：机械波精选4篇（一）大家好，今天我要给大家分享的是关于高中物理的一堂说课，我们的主题是机械波。
首先，我想给大家介绍一下机械波的概念。
机械波是一种通过介质传播的波动现象。
介质可以是固体、液体或气体，波动的传播是由粒子之间的相互作用引起的。
机械波分为横波和纵波，横波是指波动方向与传播方向垂直的波，纵波是指波动方向与传播方向平行的波。
接下来，我要介绍一下机械波的特点和性质。
首先，机械波具有传播和反射的特点，也就是说波动可以沿着传播方向传播，并且在遇到障碍物时会发生反射。
其次，机械波还具有折射和干涉的特性，当波动从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象；而当两个波动相遇时，会发生干涉现象。
最后，机械波还具有波速和频率的特性，波速指的是波动在单位时间内传播的距离，频率指的是单位时间内波动的周期数。
接下来，我要给大家介绍一下机械波的产生和传播。
机械波的产生通常有两种方式，一种是由物体振动引起的，例如声波就是由物体振动引起的机械波；另一种是由外力作用引起的，例如摇动绳子引起的波动。
机械波的传播是通过粒子之间的能量传递而实现的，当波动传播时，粒子会沿着波动方向做周期性的振动。
最后，我要给大家介绍一下机械波的应用。
在生活中，机械波有许多重要的应用。
例如，声波被广泛应用于通讯和音频设备中；地震波被用于研究地震活动和地壳的结构；超声波被用于医疗诊断和清洁材料等。
总结一下，机械波是一种通过介质传播的波动现象，具有传播、反射、折射、干涉等特点和性质。
机械波的产生和传播是通过物体的振动和粒子之间的相互作用实现的。
机械波在生活中有着广泛的应用。
以上就是我对高中物理机械波的一个简要介绍，希望能够给大家带来一些启发和思考。
谢谢大家！高中物理说课稿：机械波精选4篇（二）尊敬的各位教师们，大家好！我是高中物理老师XXX，今天我将为大家带来一堂关于欧姆定律的物理说课。
首先，我将介绍一下本课的教学目标。
高中物理机械波
高中物理机械波机械波是指在介质中传播的能量和物质的波动现象，其传播方式包括横波和纵波。
在高中物理学习中，机械波是一个非常重要的概念，涉及到许多实际应用和现象。
本文将介绍机械波的基本概念、特性、传播和应用。
一、机械波的基本概念机械波是由物质的振动引起的波动。
在机械波传播过程中，介质中的物质不会被传递，只是被传递的能量和动量。
机械波传播的速度取决于介质的性质，如密度、弹性模量等。
机械波的传播方式包括横波和纵波。
横波是指波的振动方向垂直于波的传播方向，如水波和光波。
纵波是指波的振动方向与波的传播方向相同，如声波和弹性波。
二、机械波的特性1.振动方向机械波的振动方向可以是任意的，但一般情况下只有横波和纵波两种情况。
在横波中，振动方向垂直于波的传播方向；在纵波中，振动方向与波的传播方向相同。
2.波长和频率机械波的波长是指波的一个完整周期所对应的距离。
频率是指波每秒钟的周期数。
波长和频率的关系可以用下式表示：v = λf其中，v是波速，λ是波长，f是频率。
3.波速和传播速度机械波的波速是指波在介质中传播的速度。
传播速度是指波的能量和动量在介质中传递的速度。
波速和传播速度可以用下式表示：v = d/t其中，d是波的传播距离，t是传播时间。
4.反射、折射和干涉机械波在介质之间传播时，会发生反射、折射和干涉等现象。
反射是指波遇到障碍物后反弹回来的现象；折射是指波从一种介质传播到另一种介质时方向改变的现象；干涉是指两个或多个波相遇并产生新的波形的现象。
三、机械波的传播机械波的传播需要介质的支持，介质可以是固体、液体或气体。
机械波的传播方式包括横波和纵波。
在横波中，介质中的粒子沿着垂直于波的传播方向振动；在纵波中，介质中的粒子沿着波的传播方向振动。
机械波的传播速度取决于介质的性质，如密度、弹性模量等。
四、机械波的应用机械波在日常生活中有许多应用，如声波、地震波、水波等。
声波是一种机械波，它是由物体振动产生的，可以传播到空气、水、固体等介质中。
机械波的描述(详案)
机械波的描述（详案）【教学目标】知识能力目标：1．研究波的产生和运动过程，理解波形图和波的传播规律2．结合波的产生过程，利用波形图理解波的周期和频率、波长和波速计算方法过程目标：利用学习过的频闪照片方法，研究波形运动，培养实验探究能力情感态度目标：培养观察现象、分析问题的探究精神【教学重点】1．机械波的传播规律2．机械波的描述物理量：波长、波速和周期频率【教学难点】1．机械波传播过程中的波形变化规律2．波形运动与波上质点运动的区分【教学流程】实验引入波形图波形运动频率周期波长波速知识归纳和应用【教学过程】课题引入：上节课同学们初步研究了波的产生过程。
通过学习认识到，机械波是机械振动在介质中的传播。
这节课我们将以横波为研究对象，进一步探究在物理中用那些物理量来描述机械波，以及这些物理量之间存在怎样的关系。
学生实验观察：利用筷子和细绳制造一列绳波，观察波形与波形运动。
（实验方法：一位同学将绳子一端固定，另一位同学用筷子在桌面上左右振动，形成绳波。
一、波的图像：学生观察实验视频，归纳实验现象：（1）有上下起伏的波浪线（2）波浪线在向前移动着问题1：实验中波形运动的很快，如何看清某个时刻的波形呢？由问题一引出波形图。
学生回答：牌照（定格）。
通过通过快照记录下波的图形就是波形图。
波形图记录了某个时刻波上每个质点相对于平衡位置的位移。
波形图记录了某一时刻波上每个质点的相对平衡位置的位移。
问题2：波形图图形有何特点？学生回答：不断重复（周期性图像）二、波的描述物理量1． 波长（λ）：（1）波形图中，两个相邻波峰（波谷）间的距离。
学生通过观察横波演示仪：波形的产生过程对应着振动的传递过程。
当波源转动一次时，质点链上恰好形成一个完整的波形。
学生归纳波长的定义：波源振动一个周期，波向前推进的距离。
同时观察到波源振动一个周期，波向前传播一个波长的距离，半个周期波传播半个波长的距离。
问题3：波的传播是匀速的吗？如何验证这一结论？学生回答：利用频闪照片研究，若在相同时间内，波传播的距离相同，则波的传播是匀速的。
机械波的基本概念与特性分析
机械波的基本概念与特性分析机械波是指由介质中的粒子振动所产生的能量传播现象。
它具有一些特性，包括传播速度、振动方向和传播方式等。
本文将对机械波的基本概念和其特性进行详细分析。
一、机械波的基本概念机械波是一种能量传播形式，其产生源于介质中粒子的振动。
当介质中的粒子受到扰动时，它们之间会相互传递能量，并引起相邻粒子的振动，从而形成波动。
这种波动沿着介质传播，但介质本身并不随波动传播。
二、机械波的特性分析1. 传播速度：机械波的传播速度是指波动在介质中传播的快慢。
传播速度与介质的性质有关，例如介质的密度和弹性系数等。
根据波动的性质可以将机械波分为横波和纵波。
横波的传播速度由介质的弹性性质决定，而纵波的传播速度还受到介质的密度影响。
2. 振动方向：机械波的振动方向决定了波动的性质。
在横波中，介质中粒子的振动方向垂直于波的传播方向。
而在纵波中，介质中粒子的振动方向与波的传播方向一致。
3. 传播方式：机械波的传播方式可以分为波前的推移和能量的传递。
波前的推移是指波动在介质中的传播，其中波动的形状会随着时间的推移而变化。
能量的传递是指波动沿着介质传播时，波动所携带的能量也会传递给介质中的其他部分。
4. 波动的频率和周期：机械波的频率是指波动在单位时间内完成的周期数，通常用赫兹（Hz）来表示。
而机械波的周期则是指波动完成一个完整周期所需的时间。
5. 波动的幅度：机械波的幅度是指波动峰值与波动零点之间的差值。
幅度越大，则波动的能量传递越强，而幅度越小，则波动的能量传递越弱。
6. 叠加原理：机械波具有叠加原理，即当两个或多个波同时通过时，它们在空间中相互叠加。
在同一位置上，叠加后的波动形态受到各个波波动形态的影响。
综上所述，机械波是一种由介质中的粒子振动引起的能量传播现象。
它具有传播速度、振动方向、传播方式、频率和周期、幅度以及叠加原理等特性。
对于理解波动现象和应用波动理论具有重要的意义。
通过深入研究机械波的特性，我们可以更好地理解自然界中的波动现象，并将其应用于各个领域。
高一物理下册《机械波的描述》教案、教学设计
-要求：学生课后撰写学习心得，总结本节课的学习体会和收获，为下一节课的学习打下基础。
五、作业布置
为了巩固本章节《机械波的描述》的知识，检验学生的学习效果，特布置以下作业：
1.基础知识巩固题：
-完成课本第XX页的练习题1-5题，重点关注波动方程的推导与应用；
3.教师点评：针对各小组的讨论成果进行点评，指出优点和不足，引导学生深入思考。
（四）课堂练习
在课堂练习环节，我将设计以下练习题，帮助学生巩固所学知识：
1.基础练习：求解给定波长、波速和频率的波动方程，并分析其物理意义。
-示例：已知绳波的波速v=5 m/s，波长λ=1 m，频率f=5 Hz，求解波动方程。
-实践：现场演示绳波、声波传播等实验，引导学生观察并总结波的特点。
（二）讲授新知
在讲授新知环节，我将按照以下步骤帮助学生掌握机械波的基本概念和特性：
1.系统讲解波的基本概念，如波速、波长、频率等，并通过实例加深学生理解。
-解释：波速是指波在介质中传播的速度，波长是相邻两个波峰（或波谷）之间的距离，频率是单位时间内通过某一点的完整波的个数。
1.引导学生从知识、方法和情感态度等方面进行自我总结，分享学习收获。
-问题：通过本节课的学习，你掌握了哪些波的知识？在学习过程中，你遇到了哪些困难？你是如何克服的？
2.教师针对学生的总结进行点评，强调重点知识，纠正错误观念。
-点评：强调波的基本概念、波动方程、干涉衍射现象等，并指出学生在学习过程中的误区。
-能够运用数学工具，如三角函数、复数等，分析简单波动问题；
-掌握波动方程在特定边界条件下的解法，如固定端、自由端等。
3.掌握波的干涉、衍射、反射和折射等现象，并能解释实际生活中的相关现象；
机械波的描述
知识回顾
机械波的描述
波的图像
y
O
x
波的图像
v
y
个 质点的相对平衡位置的位移。
横坐标:波的传播方向上各个质点的平衡位置
纵坐标:某时刻各个质点偏离平衡位置的位移
波的图像
v
y
Ａ
YB
Bx FV a
－Ａ
XB
x
O
活动1:某时刻波的图像如图所示，在图像上标出
（2）M点从图示情况到第一次出现波峰所需时间，画出此时的波
形。
＝2m
t＝s/v＝1.2s
T＝/V=0.4s
y(cm) 3P
v
S＝34A＝0.36m
246
-3
M x(m) 8
例3：一列横波向x轴正方向传播，波速为5m/s，某时刻刚好 传到x＝2m处的P点，波形如图，求：（1）波传到x＝8m处的M 点所需时间，此过程中P点通过的路程，此时M点的运动方向， （2）M点从图示情况到第一次出现波峰所需时间，画出此时的波 形。
声波的传播速度
钢铁中：v=5000m/s 水中： v=1500m/s 空气中：v=340m/s
同一介质中，不同频率的声波波速 相同。
v f
T
1.波长（λ） 波源介质共同决定 2.波速（v） 介质决定 3.周期（T） 波源决定
频率（f）
讨论：
机械波的传播速度和机械波中质点 的振动速度一样吗？
质点B的回复力F，加速度a,位移x,速度v的方向
描述波的物理量
y
O
v
x
v
周期
横波 v 动画
v
描述波的物理量
y
λ
A
C
第四讲 机械波-完整
一、波动的产生和传播
机械波是机械振动在介质中的传播。弹性 介质中各相邻质点以弹性力相互约束，当介质 中某指点A在外部驱动力作用下离开平衡位置 时，其邻近质点对A将有弹性力作用，这样质 点A将在外部驱动力和邻近质点对它的弹性力 的共同作用下，在自己的平衡位置附近振动。 另一方面，邻近质点也要受到质点A的反作 用而离开其平衡位置，当邻近质点离开其平衡 位置时，又将受到较远质点的弹性力作用，这 样邻近质点将在质点A的驱动和较远质点的弹 性力共同作用下，在自己的平衡位置附近振动 起来。
A
2
2
2
2、能流和能流密度 为了描述波的能量是传播着、流动着 的，可以引入能流和能流密度的概念。 单位时间内通过介质中某面积的波的 能量，称为通过该面积的能流。 单位时间内通过介质中某面积的平 均能量，称为通过该面积的平均能流。 平均能流用 P 表示，单位为瓦（W ）
P vS
t x y A cos[2 ( ) ] T vT t x A cos[2 ( ) ] T 式中 vT ，称为波长，即一个 振动周期内，波向前传播的距离。
1、当给定x（即考察波线上某给定质点） 2、当给定t（即考察某给定时刻波线上所 有质点） 3、当x和t都变化时
所以，弹性介质中一个质点的振动 会引起邻近质点的振动，而邻近质点的 振动又会引起较远点的振动，振动就这 样以一定的速度由近及远向各个方向传 播出去，形成波动。
对于波动，需明确以下几点：
1、机械波产生的条件： （1）必须有激发波动的振动系统，即波源。 （2）必须有传播波源振动的弹性介质。 2、波动所传播的是振动状态。 3、波传播过程中各点的振动频率与周期与 波源相同。若不计能量损失，振幅也相 同。
机械波：机械振动在弹性介质（固体、液体） 中的传播。 例如：水波、声波等。 电磁波：变化电场和变化磁场在空间（不一定有 介质）中的传播。 例如：无线电波、光波等。
机械波的描述 高二物理
2.正弦波(简谐波) (1)如果波的图像是 正弦曲线，这样的波叫作正弦波，也叫简谐波 . (2)简谐波中各质点的振动是简谐运动 . 3.波形图与振动图像 (1)波形图表示介质中的“各个质点”在某一时刻的位移. (2)振动图像表示介质中“某一质点”在各个时刻的位移.
3.对波的图像的理解 (1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”.可以将波 的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”. (2)简谐波的图像是正(余)弦曲线，介质中的质点做简谐运动. 4.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偏离平衡位置的位移. (2)可以直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A及波长. (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.
比质点Q的小
√D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示
解析 t＝T2时刻，题图(b)表示介质中的某质点从平衡位置向下振动，而题
图(a)中质点 Q 在 t＝T2时刻从平衡位置向上振动，平衡位置在坐标原点的
质点从平衡位置向下振动，所以质点 Q 的振动图像与题图(b)不同，平衡
位置在坐标原点的质点的振动图像如题图(b)所示，选项 A 错误，D 正确；
在t＝0时刻，质点P处在波谷位置，
速率为零，与平衡位置的距离最大，
加速度最大，而质点Q运动到平衡
位置，速率最大，加速度为零，即
在t＝0时刻，质点P的速率比质点Q的小，质点P的加速度大小比质点Q
的大，选项B、C错误.
返回
1.(波的图像的理解)如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，传播方 向向左，则此时刻有 A.各质点的位移都为5 cm B.x＝2 m处的质点速度方向沿y轴正方向
机械波的描述高二上学期物理粤教版(2019)选择性必修第一册
时刻的质点由P1(或P2)位置经Δt后运动到P1′(或
P2′)处，这样就可以判断质点的振动方向了．
一、机械波的图像
（二）波的图像的应用
判断质点振动方向或波传播方向的方法
上下坡法
沿波的传播方向看去，“上坡”处的质点向下振动；
“下坡”处的质点向上振动，简称“上坡下、下坡上”
波的传播速度
Y
b
上坡
Y
b
下坡
从波的图象上可获得的哪些信息？
一、机械波的图像
（二）波的图像的应用
若已知波的传播方向，如何判断质点的振动方向？
或已知质点的振动方向，如何判断波的传播方向呢？
波的传播速度
Y
O
a
Y
c
b
波的传播速度
d
c
b
e
f
h
g
X
O
a
d
e
f
h
g
X
一、机械波的图像
（二）波的图像的应用
判断质点振动方向或波传播方向的方法
带动法
正
方
向
O
负
方
向
Y
位移
X
平衡位置
对于横波而言，波形图就是该时刻波的图像！
一、机械波的图像
2.物理意义：波的图像表示各质点在某一时刻
偏离平衡位置的位移分布规律。
在不同时刻质点的振动位移不同，其对应的波的
图像也是不同的,不同时刻的波形曲线是不同的。
3.如果波的图像是正弦曲线，这样的波叫作正弦
波，也叫简谐波.简谐波是最基本、最简单的波。
出一个周期内满足条件的关系Δ t或Δ x，
若此关系为时间，则 t ＝ nT＋ Δ t (n ＝ 0，1，2，…)；
初中物理教案：了解机械波的传播和特性
初中物理教案：了解机械波的传播和特性了解机械波的传播和特性引言：在学习物理的过程中，我们经常会接触到“波”的概念。
而波是一种常见的物理现象，广泛存在于日常生活中。
了解机械波的传播和特性，不仅可以增加我们对自然界运动规律的认识，还能帮助我们更好地理解一些重要现象。
本文将通过介绍机械波的定义、传播方式、特性等方面来深入了解机械波。
一、机械波的定义和分类1. 定义：机械波是指通过介质中分子振动而传递能量的一种波动现象。
它需要介质的支持才能进行传播。
根据振动方式不同，可将机械波分为纵波和横波两种。
2. 分类：（1）纵波单向传播：纵波单向传播是指介质中分子振动方向与能量传播方向相同的情况。
比如声音就是一种纵波单向传播。
（2）横波单向传播：横波单向传播是指介质中分子振动方向与能量传播方向垂直的情况。
比如水面上的波浪就属于横波单向传播。
二、机械波的传播方式1. 振动源产生起伏：机械波的传播主要是由振动源引起的，振动源在形成起伏时会对介质分子施加一个周期性的压力。
这个作用使得介质分子围绕平衡位置作往返运动，形成波。
2. 传递能量：机械波在传播过程中，除了将信息传递出去之外，还会把原先振动源的能量带给其他地方。
因此，机械波既可以传递信息，也可以传递能量。
三、机械波的特性1. 干涉现象：当两个或多个机械波相遇时，它们会叠加产生干涉现象。
干涉现象分为构成干涉和破坏干涉两种情况。
构成干涉时，两个波峰或两个波谷相遇形成一个更大的振幅；破坏干涉时，一个正向振幅与一个反向振幅相遇时互相抵消。
2. 反射现象：当机械波单向通过界面进入到另一种介质中时，会发生反射现象。
反射使得波向原来传播的方向折回。
3. 折射现象：在机械波单向通过由一种介质进入到另一种介质中的过程中，会发生折射现象。
折射是由于波的传播速度在两种不同介质中不同造成的。
4. 吸收现象：当机械波穿越一些特定物体或介质时，会遇到吸收现象。
这意味着部分能量将被转化为其他形式而损失。
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机械波的描述
【教学目标】
知识能力目标：
1．研究波的产生和运动过程，理解波形图和波的传播规律
2．结合波的产生过程，利用波形图理解波的周期和频率、波长和波速计算
方法过程目标：
利用学习过的频闪照片方法，研究波形运动，培养实验探究能力情感态度目标：
培养观察现象、分析问题的探究精神
【教学重点】
1．机械波的传播规律
2．机械波的描述物理量：波长、波速和周期频率
【教学难点】
1．机械波传播过程中的波形变化规律
2．波形运动与波上质点运动的区分
【教学流程】
实验引入波形图波形运动
频率周期波长波速
知识归纳和应用
【教学过程】
课题引入：上节课同学们初步研究了波的产生过程。
通过学习认识到，机械波是机械振动在介质中的传播。
这节课我们将以横波为研究对象，进一步探究在物理中用那些物理量来描述机械波，以及这些物理量之间存在怎样的关系。
学生实验观察：利用筷子和细绳制造一列绳波，观察波形与波形运动。
（实验方法：一位同学将绳子一端固定，另一位同学用筷子在桌面上左右振动，形成绳波。
一、波的图像：
学生观察实验视频，归纳实验现象：
（1）有上下起伏的波浪线
（2）波浪线在向前移动着
问题1：实验中波形运动的很快，如何看清某
个时刻的波形呢？由问题一引出波形图。
学生回答：牌照（定格）。
通过通过快照记录下波的图形就是波形图。
波形图记录了某个时刻波上每个质点相对于平衡位置的位移。
波形图记录了某一时刻波上每个质点的相对平衡位置的位移。
问题2：波形图图形有何特点？
学生回答：不断重复（周期性图像）
二、波的描述物理量
1． 波长（λ）：
（1）波形图中，两个相邻波峰（波谷）间的距离。
学生通过观察横波演示仪：波形的产
生过程对应着振动的传递过程。
当波源转
动一次时，质点链上恰好形成一个完整的
波形。
学生归纳波长的定义：波源振动一个
周期，波向前推进的距离。
同时观察到波源振动一个周期，波向
前传播一个波长的距离，半个周期波传播半个波长的距离。
问题3：波的传播是匀速的吗？如何验证这一结论？
学生回答：利用频闪照片研究，若在相同时间内，波传播的距离相同，则波的传播是匀速的。
学生实践1：学生研究四张波形照片，测量任意
一点的运动路程，发现相同时间内运动路程相同，可
以证明波的传播是匀速的。
时间间隔1/25秒。
2． 波速（v ）：
通过实验研究，我们发现在均匀介质中的传播是
匀速的。
问题4：波形在传播过程中是上下起伏的吗？
（1） 孤波演示：通过观察一列孤波的传播过
程，学生发现，波在传播过程中，波形并未如想象的一般上下起伏变化。
而是保持形状向前运动（整体平移）
（2） 通过慢放实验视频，观察波形的平移。
体会波形传播与生活错觉的差异。
（3） 实验中之所以容易产生波形上下起伏的错觉，原因在于我们既观察到了波
源的上下振动，有注意到向前运动的波形，将两者的运动错误的融合在一
起而形成的错觉。
问题5：波长与波速之间有何关系？
学生回答：由于波源振动一个周期时间里，波传播的距离是一个波长，对比匀速直线运动公式，s =vt ，所以λ=vT 。
（1）由于在振源振动一个周期（T ）的时间内，波前进的距离为一个波长（λ），所以根
据匀速直线运动速度公式：
f T v λλ
==
（2）机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，不同的介质中波速不同。
问题6：波长与波速关系式中的周期和频率是指什么运动？
学生回答：质点振动的周期和频率。
3． 频率和周期：
所谓波的频率和周期，就是波形上每一个支点的振动周期和频率。
由于波上的每一个质点都是在前一质点的带领下做受迫振动，所以所有质点的振动周期和频率均和波源相同。
学生实践2：下图是实验中的一张照片，若波源刚振动了一个周期，试画出波源再振动T/4后的波形。
学生实践3：上图中质点A 的运动方向？
方法一：质点A 是在前一个质点的带动下运动的，由于前一个质点在A 点上面，所以A 点将向上运动。
方法二：根据上一题中所画的T/4之后的波形，可以发现质点A 已经运动到波峰位置，所以A 向上运动。
课堂总结：今天我们学习了描述波的几个物理量，请同学简单归纳一下。
学生回答：学习了波长、波速和周期、频率。
这几个物理量之间存在f T v λλ==的关系。
课后作业：练习册“波的描述”B 组。