高中物理【机械波】课件
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机械波 高中物理课件9-2
第2节 机械波一、机械波一、机械波一、机械波一、机械波一、机械波一、机械波一、机械波一、机械波一、机械波一、机械波二、波的衍射与干涉二、波的衍射与干涉二、波的衍射与干涉二、波的衍射与干涉二、波的衍射与干涉三、多普勒效应三、多普勒效应三、多普勒效应三、多普勒效应四、机械波考法总结四、机械波考法总结四、机械波考法总结四、机械波考法总结四、机械波考法总结四、机械波考法总结1.利用振动图像分析波动规律ABE四、机械波考法总结1.利用振动图像分析波动规律AD四、机械波考法总结1.利用振动图像分析波动规律C2.利用波形图像分析振动规律四、机械波考法总结2.利用波形图像分析振动规律ABC四、机械波考法总结2.利用波形图像分析振动规律ABD四、机械波考法总结2.利用波形图像分析振动规律BCE3.振动图像与波动图像的综合考法四、机械波考法总结3.振动图像与波动图像的综合考法AB四、机械波考法总结3.振动图像与波动图像的综合考法ACD4.多解：利用双振动图像分析波动物理量4.多解：利用双振动图像分析波动物理量四、机械波考法总结4.多解：利用双振动图像分析波动物理量D5.多解：波形的隐含性形成的多解四、机械波考法总结5.多解：波形的隐含性形成的多解C6.多解：利用双波动图像分析波动物理量四、机械波考法总结6.多解：利用双波动图像分析波动物理量BC四、机械波考法总结6.多解：利用双波动图像分析波动物理量BCD四、机械波考法总结7.多解：波的叠加与波的周期性形成多解。
高中物理选修课件第二章机械波
04 多普勒效应原理 及应用举例
多普勒效应定义及产生条件
定义
当观察者和波源之间存在相对运动时，观察者接收到的波的频率会发生变化，这种现象被称为多普勒效应。
产生条件
多普勒效应的产生需要满足两个条件，一是波源和观察者之间存在相对运动；二是观察者在波的传播方向上。
观察者和波源相对运动对频率影响
观察者向波源运动时
高中物理选修课件第二章机 械波
汇报人：XX 20XX-01-17
contents
目录
• 机械波基本概念与分类 • 机械波在介质中传播特性 • 机械波能量传递与衰减过程 • 多普勒效应原理及应用举例 • 机械振动与机械波关系探讨 • 实验：观察和分析机械波现象
01 机械波基本概念 与分类
机械波定义及产生条件
当机械波遇到不同介质的分界面 时，部分能量会返回原介质继续 传播，形成反射波。反射波的频 率、波长和速度与原波相同，但
传播方向相反。
折射现象
当机械波从一种介质斜射入另一 种介质时，传播方向会发生改变 ，形成折射波。折射波的频率不 变，但波长和速度会发生变化。
反射和折射条件
反射和折射现象的发生取决于入 射角、两种介质的性质以及波的 频率等因素。当入射角等于临界
将实验结果与理论预测进行比较，讨论可能 存在的误差和影响因素，提出改进实验的建 议。同时，可以进一步探讨机械波在实际应 用中的意义和价值。
THANKS
感谢观看
机械波定义
机械波是机械振动在介质中的传 播，是一种能量传递的形式。
产生条件
机械波的产生需要两个基本条件 ，一是振源，即产生振动的物体 或质点；二是传播介质，即能够 传递振动的物质。
横波与纵波特性比较
高中物理课件第七章第二讲《机械波及波动图像》
平衡位置附近 振动，并不随波 迁移 ． (2)介质中各质点的振动周期和频率都与 波源 的振动周期
和频率相同，而且各质点开始振动的方向与波源开始 振动的方向相同 ，即各质点的振动方式与波源的振动
方式完全一致．
(3)经过一个周期，质点完成一次全振动，通过的路程等 于 4倍的振幅 ，其实际位移是零．
机械波在传播过程中，若振源突然停止振动，而机械波 仍继续向前传播．
2．简谐横波在x轴上传播，某时刻
的波形如图7－2－1所示，已知
此时质点F沿y轴负方向运动，
则
()
A．此波向x轴负方向传播
B．质点D此时向y轴负方向运动
C．质点E的振幅为零
D．质点B将比C先回到平衡位置
解析：根据F点的振动方向可判断波沿x轴负方向传播，波 上任意质点的振幅都相等． 答案：AB
1．传播方向不确定出现多解 波总是由波源出发，并由近及远地向前传播．波在介质 中传播时，介质中的各个质点的振动情况可以根据波的 传播方向确定．反之亦然．但是，如果题中的已知条件 不能确定波的传播方向或者不能确定质点的振动方向， 则需要分情况进行讨论，此时就会出现多解现象．
二、描述机械波的物理量 1．波长
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，用λ表示．
2．波速 波在 同一种均匀介质 中匀速传播，波速就是指波在介 质中的传播速度．
3．频率 由 波源 决定，它等于波源的 频率 ．
4．波长、波速和频率的关系 (1)公式关系：v＝ λf . (2)适用条件：v＝λf对机械波、电磁波均适用． (3)决定因素：机械波由一种介质进入另一种介质时，由
的是
()
A．a处的波形是P波，c处的波形是L波 B．a处的波形是L波，c处的波形是P波 C．观测台T到震源的距离约是43.2 km D．观测台T到震源的距离约是66 km
和频率相同，而且各质点开始振动的方向与波源开始 振动的方向相同 ，即各质点的振动方式与波源的振动
方式完全一致．
(3)经过一个周期，质点完成一次全振动，通过的路程等 于 4倍的振幅 ，其实际位移是零．
机械波在传播过程中，若振源突然停止振动，而机械波 仍继续向前传播．
2．简谐横波在x轴上传播，某时刻
的波形如图7－2－1所示，已知
此时质点F沿y轴负方向运动，
则
()
A．此波向x轴负方向传播
B．质点D此时向y轴负方向运动
C．质点E的振幅为零
D．质点B将比C先回到平衡位置
解析：根据F点的振动方向可判断波沿x轴负方向传播，波 上任意质点的振幅都相等． 答案：AB
1．传播方向不确定出现多解 波总是由波源出发，并由近及远地向前传播．波在介质 中传播时，介质中的各个质点的振动情况可以根据波的 传播方向确定．反之亦然．但是，如果题中的已知条件 不能确定波的传播方向或者不能确定质点的振动方向， 则需要分情况进行讨论，此时就会出现多解现象．
二、描述机械波的物理量 1．波长
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，用λ表示．
2．波速 波在 同一种均匀介质 中匀速传播，波速就是指波在介 质中的传播速度．
3．频率 由 波源 决定，它等于波源的 频率 ．
4．波长、波速和频率的关系 (1)公式关系：v＝ λf . (2)适用条件：v＝λf对机械波、电磁波均适用． (3)决定因素：机械波由一种介质进入另一种介质时，由
的是
()
A．a处的波形是P波，c处的波形是L波 B．a处的波形是L波，c处的波形是P波 C．观测台T到震源的距离约是43.2 km D．观测台T到震源的距离约是66 km
高中物理机械振动和机械波PPT课件
2
练习2：
有两个简谐运动：
x1
3a sin(4bt
4
)和x2
9a sin(8bt
)
2
它们的振幅之比是多少？它们的周期各是
多少 ？t =0时它们的相位差是多少？
五、简谐运动的几何描述—参考圆
匀速圆周运动在x轴上的投影为简谐运动。
五、简谐运动的几何描述—参考圆
用旋转矢量图画简谐运动的 x t 图
t 1 t 2 1 2
同相：频率相同、初相相同(即相差为0） 的两个振子振动步调完全相同。
反相：频率相同、相差为π 的两个振子 振动步调完全相反。
练习1：
下图是甲乙两弹簧振子的 x – t 图象，两
振动振幅之比为_2__∶___1，频率之比为_1_∶___1 ，
甲和乙的相差为_____ 。
实验器材
带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球，不易伸长的细线(约 1 米)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺．
实验步骤
(1)用细线和金属小一个球制作单摆。 (2)把单摆固定悬挂在铁架台上，让摆球自然下垂，在单摆平衡位 置处作上标记。 (3)用毫米刻度尺量出摆线长度 l′，用游标卡尺测出摆球的直径， 即得出金属小球半径 r，计算出摆长 l＝l′＋r. (4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过 5°)，然后放 开金属小球，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成 30～ 50 次全振动所用的时间 t，计算出金属小球完成一次全振动所用时 间，这个时间就是单摆的振动周期，即 T＝Nt (N 为全振动的次数).
解析 作一条过原点的与 AB 线平行的直线，所作的直线就是准确测
量摆长时所对应的图线．过横轴上某一点作一条平行纵轴的直线，则 和两条图线的交点不同，与准确测量摆长时的图线的交点对应的摆长
练习2：
有两个简谐运动：
x1
3a sin(4bt
4
)和x2
9a sin(8bt
)
2
它们的振幅之比是多少？它们的周期各是
多少 ？t =0时它们的相位差是多少？
五、简谐运动的几何描述—参考圆
匀速圆周运动在x轴上的投影为简谐运动。
五、简谐运动的几何描述—参考圆
用旋转矢量图画简谐运动的 x t 图
t 1 t 2 1 2
同相：频率相同、初相相同(即相差为0） 的两个振子振动步调完全相同。
反相：频率相同、相差为π 的两个振子 振动步调完全相反。
练习1：
下图是甲乙两弹簧振子的 x – t 图象，两
振动振幅之比为_2__∶___1，频率之比为_1_∶___1 ，
甲和乙的相差为_____ 。
实验器材
带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球，不易伸长的细线(约 1 米)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺．
实验步骤
(1)用细线和金属小一个球制作单摆。 (2)把单摆固定悬挂在铁架台上，让摆球自然下垂，在单摆平衡位 置处作上标记。 (3)用毫米刻度尺量出摆线长度 l′，用游标卡尺测出摆球的直径， 即得出金属小球半径 r，计算出摆长 l＝l′＋r. (4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过 5°)，然后放 开金属小球，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成 30～ 50 次全振动所用的时间 t，计算出金属小球完成一次全振动所用时 间，这个时间就是单摆的振动周期，即 T＝Nt (N 为全振动的次数).
解析 作一条过原点的与 AB 线平行的直线，所作的直线就是准确测
量摆长时所对应的图线．过横轴上某一点作一条平行纵轴的直线，则 和两条图线的交点不同，与准确测量摆长时的图线的交点对应的摆长
教科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第3章 机械波 2.波速与波长、频率的关系
传播出去的速度,方向与波传播方向相同;质点的振动速度是质点在平衡位
置附近振动时的速度,大小、方向均随时间改变。
波的传播过程就是振动状态的传播过程。根据Δx=v·Δt便可求出某一振动
状态传到空间某一位置所经历的时间,也可求出经Δt时间波向前传播的距
离(在波速v已知的情况下)。
应用体验
【例2】 (多选)如图所示,波源O垂直于纸面做简谐运动,所激发的横波在均
第二种均匀介质中的波长为λ2,若λ1=2λ2,则该声波在两种介质中的频率之
比和波速之比分别为( C )
A.2∶1,1∶1
B.1∶2,1∶4
C.1∶1,2∶1
D.1∶1,1∶2
解析 波在两种介质中传播时频率不变,即频率之比为1∶1;
根据v=λf可知,波速之比为2∶1。
1 2 3 4 5
4.(波的周期、频率、波长)(多选)如图所示,波源O从平衡位置开始竖直向
1
的振动的时间间隔是 周期。并可依此类推。
4
3.波的空间周期性
(1)相隔距离为一个波长的整数倍的两质点,振动情况完全相同,且离开平
衡位置的位移“总是”相等,振动速度大小和方向也“总是”相同,因而波长显
示了波的空间周期性。
(2)相隔距离为半波长的奇数倍的两质点的振动情况完全相反,即在任何时
刻它们的位移大小相等、方向相反,速度也是大小相等、方向相反,会同时
5
,故
4
D 正确。
探究点二
波速
导学探究
波的传播速度取决于什么?不同频率的横波在同一种介质中的传播速度是
否相同?当波从一种介质进入另一种介质时,波长、频率和波速哪个物理
量保持不变?
提示 机械波的传播速度取决于介质。同一种介质中频率不同的机械波传
置附近振动时的速度,大小、方向均随时间改变。
波的传播过程就是振动状态的传播过程。根据Δx=v·Δt便可求出某一振动
状态传到空间某一位置所经历的时间,也可求出经Δt时间波向前传播的距
离(在波速v已知的情况下)。
应用体验
【例2】 (多选)如图所示,波源O垂直于纸面做简谐运动,所激发的横波在均
第二种均匀介质中的波长为λ2,若λ1=2λ2,则该声波在两种介质中的频率之
比和波速之比分别为( C )
A.2∶1,1∶1
B.1∶2,1∶4
C.1∶1,2∶1
D.1∶1,1∶2
解析 波在两种介质中传播时频率不变,即频率之比为1∶1;
根据v=λf可知,波速之比为2∶1。
1 2 3 4 5
4.(波的周期、频率、波长)(多选)如图所示,波源O从平衡位置开始竖直向
1
的振动的时间间隔是 周期。并可依此类推。
4
3.波的空间周期性
(1)相隔距离为一个波长的整数倍的两质点,振动情况完全相同,且离开平
衡位置的位移“总是”相等,振动速度大小和方向也“总是”相同,因而波长显
示了波的空间周期性。
(2)相隔距离为半波长的奇数倍的两质点的振动情况完全相反,即在任何时
刻它们的位移大小相等、方向相反,速度也是大小相等、方向相反,会同时
5
,故
4
D 正确。
探究点二
波速
导学探究
波的传播速度取决于什么?不同频率的横波在同一种介质中的传播速度是
否相同?当波从一种介质进入另一种介质时,波长、频率和波速哪个物理
量保持不变?
提示 机械波的传播速度取决于介质。同一种介质中频率不同的机械波传
高中物理选修3---4第十二章《机械波》全章新课教学课件
思考：
简谐运动的研究对象有什么特点？
※单个质点或能 够看为质点的 单个物体。
思考：
如果做机械振动的质点与它周围空间的其他质点间有力的 作用，它的振动对周围质点会不会有影响？
※引起其他质点 的振动。
思考：
周围空间的其他质点的振动究竟是一种什么运动？
※其他质点发生 的是受迫振动。
一、机械波： 1.定义:机械振动在介质中的传播形成机械波. 2.产生条件: ①波源: 保持持续振动并引起其他质点振动的物体. 可以认为是第一个开始振动的质点. ②介质: 指传播机械波的物质。
选修3—4 第十二章《机械波》
第一节： 第二节： 第三节： 第四节： 第五节： 第六节：
全章新课教学课件
《波的形成和传播》 《波的图象》 《波长、频率和波速》 《波的衍射和干涉》 《多普勒效应》 《惠更斯原理》
选修3—4 第十二章 机械波
§12.1 波的形成和传播
复习回忆
自运动学角度看简谐运动：
§12.2 波的图象
复习回忆
问题1：机械波是怎样形成的？
介质可以看成是由大量的质点构成的，两相 邻的质点之间都有相互的作用力，介质上的某一 质点在波源的作用下发生振动时，就会带动与它 相邻的质点振动，这些质点的振动又会带动各自 周围的质点发生振动，这样振动就在介质中由近 及远的传播形成机械波。
复习回忆
2.沿波传播的方向，介质中 各质点由波源开始由近及远 振动；
3.介质中各质点只在各自的平衡位置附近振 动，质点并不会随波迁移；
4.介质中各质点的起振方向均相同，均与波 源的起振方向一致，且振动的T与f也与波源 一致。
【例题】日常生活中,发现皮球掉入池塘 中,能否通过往池塘丢入石块,借助石块激 起的水波将球冲到岸边吗?
《高中物理机械波》课件
波动能量的传递速度
机械波的传播速度由介质本身的性质 决定，与波源的振动速度无关。在均 匀介质中，波速是恒定的。
波动能量的损耗
能量损耗的原因
机械波在传播过程中，由于介质 内部摩擦、散射等原因，能量会 逐渐损耗。
能量损耗的表现
随着传播距离的增加，波的振幅 减小，即能量密度减小，最终导 致波消逝。
波动能量的反射和折射
波浪能利用
波浪能是一种巨大的可再 生能源，通过技术手段将 波浪能转化为电能或其他 形式的能源。
05
机械波的实验研究
波动实验的设计与操作
实验目的：通过实验观察机械波的传播现象， 验证波动的基本原理。
01
实验步骤
03
02
实验设备：包括振动源、波导管、示波器等 。
04
1. 将波导管固定在振动源上，确保波导管 稳定。
机械波的应用
声波的应用
01
02
03
声呐探测
利用声波在水中传播的特 性，声呐被广泛应用于水 下探测、定位和导航。
医学超声成像
通过高频声波显示人体内 部结构，超声成像技术在 医学诊断中具有重要应用 。
声音通信
电话、广播和语音识别等 通信方式依赖于声波传递 信息。
地震波的探测
地震监测
地震波的探测用于监测地壳运动和预 测地震，有助于减轻地震灾害的影响 。
2. 开启振动源，观察波导管中波的传播。
05
06
3. 使用示波器记录波的传播过程和波形。
数据分析和处理
数据记录
详细记录实验过程中观察到的波 形变化、波动频率、幅度等信息
。
数据处理
利用示波器获取的波形数据，计算 波速、波长等参数，分析波动特性 。
机械波的传播速度由介质本身的性质 决定，与波源的振动速度无关。在均 匀介质中，波速是恒定的。
波动能量的损耗
能量损耗的原因
机械波在传播过程中，由于介质 内部摩擦、散射等原因，能量会 逐渐损耗。
能量损耗的表现
随着传播距离的增加，波的振幅 减小，即能量密度减小，最终导 致波消逝。
波动能量的反射和折射
波浪能利用
波浪能是一种巨大的可再 生能源，通过技术手段将 波浪能转化为电能或其他 形式的能源。
05
机械波的实验研究
波动实验的设计与操作
实验目的：通过实验观察机械波的传播现象， 验证波动的基本原理。
01
实验步骤
03
02
实验设备：包括振动源、波导管、示波器等 。
04
1. 将波导管固定在振动源上，确保波导管 稳定。
机械波的应用
声波的应用
01
02
03
声呐探测
利用声波在水中传播的特 性，声呐被广泛应用于水 下探测、定位和导航。
医学超声成像
通过高频声波显示人体内 部结构，超声成像技术在 医学诊断中具有重要应用 。
声音通信
电话、广播和语音识别等 通信方式依赖于声波传递 信息。
地震波的探测
地震监测
地震波的探测用于监测地壳运动和预 测地震，有助于减轻地震灾害的影响 。
2. 开启振动源，观察波导管中波的传播。
05
06
3. 使用示波器记录波的传播过程和波形。
数据分析和处理
数据记录
详细记录实验过程中观察到的波 形变化、波动频率、幅度等信息
。
数据处理
利用示波器获取的波形数据，计算 波速、波长等参数，分析波动特性 。
高中物理机械波(概念讲解和例题分析)PPT课件
波源质点.
V=0
-
8
第八页，共二十六页。
•题5.介质中各质点起振的方向与波源的起振方
向相同。振动方向,频率和振幅也相同，只是 起振时间依次滞后。
A
B质点的速度?
XA VB 方向? B质点在平衡位置,速
波 源 (Bo)
B
ac
XD 度最大.
D 依次带动
C
A带动B;B带动C
-
9
第九页，共二十六页。
6题。波源每做一次全振动, 振动向远处传一 个相等的距离（一个波长的距离）.
-
25
第二十五页，共二十六页。
作 业： (Zuo)
课课练：P37课后练习。
-
26
第二十六页，共二十六页。
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
-
24
第二十四页，共二十六页。
5.一个小石子投向平静的湖水中，会激起一圈圈 波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下 列对树叶运动情况的叙述中正确的是
A.树叶渐渐飘向湖心 C
B.树叶渐渐飘向湖边
C.在原处震荡
D.沿着(Zhuo)波纹做圆周运动
的距离（一个波长的距离）.
•介质中各质点起振的方向与波源的起振方向 相同。振动方向,频率和振幅也相同，只是起 振时间依次滞后。
-
19
第十九页，共二十六页。
演示3
三、什(Shi)么是纵波？
• 介质质点振动方向与波的传播方向在同一 直线上的波叫做纵波
•纵波在传播过程中有明显的疏部和密部 ●声波是一种纵波
地震波既有横波又有纵波。
-
20
第二十页，共二十六页。
由于介质的性质不同，在液体和气体内部波只能 (Neng)以纵波的形式传播。水表面是椭圆波。 而在固体里既能以纵波的形式传播，又能以横波 的形式传播。所以地震既有纵波，又有横波。
V=0
-
8
第八页，共二十六页。
•题5.介质中各质点起振的方向与波源的起振方
向相同。振动方向,频率和振幅也相同，只是 起振时间依次滞后。
A
B质点的速度?
XA VB 方向? B质点在平衡位置,速
波 源 (Bo)
B
ac
XD 度最大.
D 依次带动
C
A带动B;B带动C
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9
第九页，共二十六页。
6题。波源每做一次全振动, 振动向远处传一 个相等的距离（一个波长的距离）.
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第二十五页，共二十六页。
作 业： (Zuo)
课课练：P37课后练习。
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26
第二十六页，共二十六页。
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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第二十四页，共二十六页。
5.一个小石子投向平静的湖水中，会激起一圈圈 波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下 列对树叶运动情况的叙述中正确的是
A.树叶渐渐飘向湖心 C
B.树叶渐渐飘向湖边
C.在原处震荡
D.沿着(Zhuo)波纹做圆周运动
的距离（一个波长的距离）.
•介质中各质点起振的方向与波源的起振方向 相同。振动方向,频率和振幅也相同，只是起 振时间依次滞后。
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19
第十九页，共二十六页。
演示3
三、什(Shi)么是纵波？
• 介质质点振动方向与波的传播方向在同一 直线上的波叫做纵波
•纵波在传播过程中有明显的疏部和密部 ●声波是一种纵波
地震波既有横波又有纵波。
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20
第二十页，共二十六页。
由于介质的性质不同，在液体和气体内部波只能 (Neng)以纵波的形式传播。水表面是椭圆波。 而在固体里既能以纵波的形式传播，又能以横波 的形式传播。所以地震既有纵波，又有横波。
高二物理机械波1(PPT)2-2
一、波的形成和传播
机械波是怎样产生的？
1、向平静的水中投石子
会看到什么现象？
可以看到以石子击水点为中心，振动
（波浪）远离中心向四周传播，直到
很远。
2、绳子一端固定，手拿另一端水平ຫໍສະໝຸດ 拉直，上下抖动会看到什么现象？
可以看到一列凸凹相间的波形 （振动形式）向绳子的另一端传 去。
•
； 大鹅视频 大鹅视频
•
•
•
从小，我就有一个英雄梦，心中也装着个小小江湖。 想身着白衣背负长剑，想一人行走江湖实现抱负。桃花树下与谁弹一曲歌，酌一杯陈酿看那人间繁华。 肖洋，你是……谁的盖世英雄呢？ 你只是万千俗世人中的一个渺小追梦者。
初三:肖洋 曾几次向往桃花铺满路的三月扬州，几次憧憬侠客无所谓世间对错的侠骨柔肠。 总相信着“天生我材必有用千金散尽还复来”，也相信着自己是个盖世英雄。 你不是春山点墨的诗人，也不是提剑披甲的将军，你的意中人也不知道在哪里。
机械波是怎样产生的？
1、向平静的水中投石子
会看到什么现象？
可以看到以石子击水点为中心，振动
（波浪）远离中心向四周传播，直到
很远。
2、绳子一端固定，手拿另一端水平ຫໍສະໝຸດ 拉直，上下抖动会看到什么现象？
可以看到一列凸凹相间的波形 （振动形式）向绳子的另一端传 去。
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； 大鹅视频 大鹅视频
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从小，我就有一个英雄梦，心中也装着个小小江湖。 想身着白衣背负长剑，想一人行走江湖实现抱负。桃花树下与谁弹一曲歌，酌一杯陈酿看那人间繁华。 肖洋，你是……谁的盖世英雄呢？ 你只是万千俗世人中的一个渺小追梦者。
初三:肖洋 曾几次向往桃花铺满路的三月扬州，几次憧憬侠客无所谓世间对错的侠骨柔肠。 总相信着“天生我材必有用千金散尽还复来”，也相信着自己是个盖世英雄。 你不是春山点墨的诗人，也不是提剑披甲的将军，你的意中人也不知道在哪里。
高中物理人教版(2019)选择性必修第一册 第三章机械波第1节波的形成课件
像上面我们看到的绳子中传播的波。这类波中质点上下振动，波向右传播，二者的方向相互垂 直。质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，叫作横波。在横波中，凸起的最高处叫作 波峰，凹下的最低处叫作波谷。
质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫作纵波。在纵波中，质点 分布最密的位置叫作密部，质点分布最疏的位置叫作疏部。
做一做 一组学生手挽手排成一行，从左边第一位同学开始，周期性地下蹲、起立，依次带动 旁边的同学重复他的动作，只是后边的一位总比前边的一位稍迟一点点。这样就会看 到凹凸相间的波沿着队伍传播开来，而每个学生的位置并没有移动。运动会上的团体 操表演常常用这种办法来表现波浪。
二、横波和纵波
所有的波 都是这样 传播吗？
总结：按质点的振动方向和波的传播方向的关系，波可分为 ： 1.横波：质点的振动方向和波的传播方向垂直，有波峰和波谷；绳波是典型的横波 2.纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行，有疏部和密部之分；声波是典型的纵波
发声体振动时在空气中产生的声波是纵波。例如振动的音叉，它的叉股向一侧振动时， 压缩邻近的空气，使这部分空气变密，叉股向另一侧振动时，又使这部分空气变得稀 疏。这种疏密相间的状态向外传播就形成声波。声波传入人耳，使鼓膜振动，就引起 声音的感觉。声波不仅能在空气中传播，也能在液体、固体中传播。
立即停止传播。
谢谢！
1.机械波 （1）介质：波借以传播的物质，叫作介质 （2）概念：机械振动在介质中的传播，形成了机械波
（3）产生条件：有振源，有传播振动的介质 注意：有振动不一定存在波，有波一定存在振 2动.波的传播特点：
（1）带动、重复、滞后（前带后，后跟前，运动状态往后传） （2）各质点只在自己的平衡位置做简谐运动，并不随波迁移 （3）波向外传播的是振动的形式的同时，还向外传递信息和能量。
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栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
即时应用 3．(2012·黄冈质检)如图1－2－3所示 为t＝0时刻两波源间的波形图象，
图1－2－3
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
波源S1和波源S2分别位于坐标原点和x ＝1.2 m处，质点M位于x＝0.6 m处， 此时图中x＝0.4 m和x＝0.8 m处的P、 Q两质点刚开始振动．已知两列波的 波速均为v＝0.4 m/s、振幅均为A＝2 cm，其中波源S1只振动了一个周期， 下列判断正确的是( )
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
【解析】 由振动图象得x＝6 m处的 质点该时刻向y轴正向运动，对照波动 图象可知，波的传播方向为x轴负向， A错误；此刻b向平衡位置运动，a远 离平衡位置运动，b先回到平衡位置， C正确；
栏目 导引
第一章 图象得 λ ＝8 m，故 v＝Tλ＝2 m/s，B 正确；所有 质点的振幅都为 5 cm，D 错误． 【答案】 BC
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
五、波的干涉 1．波的叠加原理：几列波相遇时能保 持各自的运动状态，继续传播，在它 们重叠的区域里，介质的质点同时参 与这几列波引起 的振动，质点的位移等于这几列波单 独传播时引起的位移的矢量和．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
2．波的干涉 (1)定义：频率相同的两列波叠加时， 某些区域的振动__加__强___、某些区域的 振动__减__弱___，这种现象叫波的干涉． (2)条件：两列波的频率相同． 3．干涉和衍射是波特有的现象，波同 时还可以发生反射、折射．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
当t＝4 s时，如图乙所示区间只剩下波 源S2产生的波(图中虚线)，由图可知D 正确．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
题型探究讲练互动
波的形成和传播
例1 (2011·高考新课标全国卷)一振 动周期为T、振幅为A、位于x＝0点的 波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐 振动．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
【解析】一维简谐波的振幅、周期 与波源的振幅、周期相等，故A、B 正确；P点振动速度的最大值与传播 速度没有关系，故C错误；各质点的 起振方向都一样，故D错；由s＝vT ＝λ知,P点与波源振动同步,故E对． 【答案】 ABE
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
波动图象和振动图象的 综合应用
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
特别提醒 (1)计算波速既可应用v＝λf或v＝ ， 也可以应用v＝ . (2)应用波的图象，要注意，波动多解 问题一般先考虑波传播的“双向性”，再 考虑“周期性”
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
即时应用 2．(2010·高考安徽卷)一列沿x轴正方 向传播的简谐横波，某时刻的波形如 图1－2－2所示．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
第一章 机械振动 机械波
第二节 机械波
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
基础梳理自学导引
一、机械波 1．机械波的形成条件 (1)有发生机械振动的___波__源___． (2)有传播__介__质____，如空气、水等．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
2．传播特点 (1) 传 播 振 动 形 式 、 传 递 ___能__量____ 、 传递信息． (2)质点不随波迁移．
解析：选D.由于质点并不随波做定向 移动，所以A错误；t＝1 s时，两波叠 加情况如图甲所示，可得x＝0.4 m和x ＝0.8 m处质点为加强点且正在向下振 动，x＝0.6 m处质点为加强点且正在 向上振动，所以B错误；
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
由于波源S1只振动一个周期，所以在 t＝2.25 s时S1产生的一个波形已经传 过M点，所以M点的位移不可能超过 2 cm，C错误；
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
A．t＝0.5 s时，质点P、Q都刚好运动 到M点 B．t＝1 s时，x＝0.4 m与x＝0.8 m之 间的质点速度均为零 C．t＝2.25 s时，质点M的位移为4 cm D．t＝4 s时，x＝0.3 m处质点的位移 为2 cm
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
向平移
一个完整曲线 对应横坐标
一个周期
一个波长
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
即时应用 1．(2010·高考天津卷)一列简谐横波沿x 轴正向传播，传到M点时波形如图1－2 －1所示，再经0.6 s，N点开始振动,则 该波的振幅A和频率f为( )
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
图1－2－1 A．A＝1 m f＝5 Hz B．A＝0.5 m f＝5 Hz C．A＝1 m f＝2.5 Hz D．A＝0.5 m f＝2.5 Hz
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
六、多普勒效应 由于波源与观察者互相__靠__近____或者 互相__远__离___时，接收到的波的_频__率___ 与波源频率不相等的现象．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
要点透析直击高考
一、振动图象与波动图象的比较 波的振动图象与波动图象虽然形状相 同，但所研究的对象、意义、特点等 有所不同．所以，要掌握两者的区别 及在某些情况下两者的相互转化.
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
该波源产生的一维简谐横波沿x轴正 向传播，波速为v，传播过程中无能 量损失．一段时间后，该振动传播 至某质点P，关于质点P振动的说法 正确的是( )
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
A．振幅一定为A B．周期一定为T C．速度的最大值一定为v D．开始振动的方向沿y轴向上或向下 取决于它离波源的距离 E．若P点与波源距离s＝vT，则质点P 的位移与波源的相同
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
三、干涉加强点与减弱点的判断方法 1．条件判断法：振动频率相同、振动情 况完全相同的两列波叠加时，加强、减 弱条件如下：设点到两波源的距离差为 Δr，当 Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)时为加强点， 当 Δr＝2n＋2 1λ(n＝0,1,2，…)时为减弱 点．
栏目 导引
微平移法：沿波的传播方 向将波的图象进行一微小 平移，然后由两条波形曲 线来判断．
由图可判定： t时刻质点A振动方向向下， 质点B振动方向向上，质点 C振动方向向下．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
图象
方法
“上、下坡”法 沿着波的传播方向看，上 坡的点向下振动，下坡的 点向上振动，即“上坡下、 下坡上”． 例如：图中，A点向上振动， B点向下振动，C点向上振 动．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
两种图象 比较内容
振动图象
波动图象
研究对象
某一振动 沿波传播方向
质点
所有质点
图象意义
某一质点 位移随时 间变化规
律
某时刻所有质 点相对平衡位
置的位移
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
两种图象 比较内容
振动图象
波动图象
图象特点
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
两种图象 比较内容
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
(2)双向性 ①传播方向双向性：波的传播方向不 确定． ②振动方向双向性：质点振动方向不 确定．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
(3)波形的隐含性形成多值解 在波动问题中，往往只给出完整波形 的一部分，或给出几个特殊点，而其 余信息均处于隐含状态．这样，波形 就有多种情况，形成相关波动问题的 多值解．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
解 析 ： 选 D. 从 图 中 可 以 看 出 振 幅 为 0.5 m，A、C错误；从图可看出波长 λ＝4 m，波速v＝x/t＝10 m/s，得频 率为2.5 Hz，B错误，D正确．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
二、简谐横波常见问题分类 1．由t时刻波形图画t＋Δt时刻的波形图 (1)平移法：先算出经Δt时间波传播的距 离Δx＝v·Δt，再把波形沿波的传播方向 平移Δx.当Δx＞λ，即Δx＝nλ＋x时，可 采取去整(nλ)留零(x)的方法只需平移x即 可．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
(2)特殊点法：在波形上找特殊点，如过 平衡位置的点、与它相邻的波峰和波谷， 判断出这些点经过 Δt 后的位置，画出相 应的正弦曲线或余弦曲线即可，这种方 法只适用 Δt＝kT4的情况．
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
2．质点振动方向与波传播方向的互判
图象
方法
振动图象
波动图象
图象信息
(1)周期、振 (1)波长、振幅
幅
(2)任意一质点
(2)各时刻质 该时刻的位移
点的位移 (3)任意一质点
(3)速度、加 在该时刻加速
速度的方向 度的方向
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第一章 机械振动 机械波
两种图象 比较内容
图象变化
振动图象
随时间推移 图象延续， 但已有形状
不变
波动图象
随时间推移， 图象沿传播方
图1－2－2
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第一章 机械振动 机械波
P为介质中的一个质点，从该时刻开始 的一段极短时间内，P的速度v和加速 度a的大小变化情况是( ) A．v变小，a变大 B．v变小，a变小 C．v变大，a变大 D．v变大，a变小
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第一章 机械振动 机械波
解析：选D.由题图知波传播方向沿x轴 正方向，根据质点振动方向与波的传 播方向的关系可知质点P的速度方向在 该时刻开始的一段极短时间内沿y轴正 方向，即向该质点的平衡位置运动， 因此P质点速度v增大，位移减小，回 复力减小，因此加速度a减小，故只有 选项D正确．
第一章 机械振动 机械波
即时应用 3．(2012·黄冈质检)如图1－2－3所示 为t＝0时刻两波源间的波形图象，
图1－2－3
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第一章 机械振动 机械波
波源S1和波源S2分别位于坐标原点和x ＝1.2 m处，质点M位于x＝0.6 m处， 此时图中x＝0.4 m和x＝0.8 m处的P、 Q两质点刚开始振动．已知两列波的 波速均为v＝0.4 m/s、振幅均为A＝2 cm，其中波源S1只振动了一个周期， 下列判断正确的是( )
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第一章 机械振动 机械波
【解析】 由振动图象得x＝6 m处的 质点该时刻向y轴正向运动，对照波动 图象可知，波的传播方向为x轴负向， A错误；此刻b向平衡位置运动，a远 离平衡位置运动，b先回到平衡位置， C正确；
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第一章 图象得 λ ＝8 m，故 v＝Tλ＝2 m/s，B 正确；所有 质点的振幅都为 5 cm，D 错误． 【答案】 BC
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第一章 机械振动 机械波
五、波的干涉 1．波的叠加原理：几列波相遇时能保 持各自的运动状态，继续传播，在它 们重叠的区域里，介质的质点同时参 与这几列波引起 的振动，质点的位移等于这几列波单 独传播时引起的位移的矢量和．
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第一章 机械振动 机械波
2．波的干涉 (1)定义：频率相同的两列波叠加时， 某些区域的振动__加__强___、某些区域的 振动__减__弱___，这种现象叫波的干涉． (2)条件：两列波的频率相同． 3．干涉和衍射是波特有的现象，波同 时还可以发生反射、折射．
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第一章 机械振动 机械波
当t＝4 s时，如图乙所示区间只剩下波 源S2产生的波(图中虚线)，由图可知D 正确．
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第一章 机械振动 机械波
题型探究讲练互动
波的形成和传播
例1 (2011·高考新课标全国卷)一振 动周期为T、振幅为A、位于x＝0点的 波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐 振动．
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第一章 机械振动 机械波
【解析】一维简谐波的振幅、周期 与波源的振幅、周期相等，故A、B 正确；P点振动速度的最大值与传播 速度没有关系，故C错误；各质点的 起振方向都一样，故D错；由s＝vT ＝λ知,P点与波源振动同步,故E对． 【答案】 ABE
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第一章 机械振动 机械波
波动图象和振动图象的 综合应用
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第一章 机械振动 机械波
特别提醒 (1)计算波速既可应用v＝λf或v＝ ， 也可以应用v＝ . (2)应用波的图象，要注意，波动多解 问题一般先考虑波传播的“双向性”，再 考虑“周期性”
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第一章 机械振动 机械波
即时应用 2．(2010·高考安徽卷)一列沿x轴正方 向传播的简谐横波，某时刻的波形如 图1－2－2所示．
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第一章 机械振动 机械波
第一章 机械振动 机械波
第二节 机械波
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第一章 机械振动 机械波
基础梳理自学导引
一、机械波 1．机械波的形成条件 (1)有发生机械振动的___波__源___． (2)有传播__介__质____，如空气、水等．
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第一章 机械振动 机械波
2．传播特点 (1) 传 播 振 动 形 式 、 传 递 ___能__量____ 、 传递信息． (2)质点不随波迁移．
解析：选D.由于质点并不随波做定向 移动，所以A错误；t＝1 s时，两波叠 加情况如图甲所示，可得x＝0.4 m和x ＝0.8 m处质点为加强点且正在向下振 动，x＝0.6 m处质点为加强点且正在 向上振动，所以B错误；
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
由于波源S1只振动一个周期，所以在 t＝2.25 s时S1产生的一个波形已经传 过M点，所以M点的位移不可能超过 2 cm，C错误；
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第一章 机械振动 机械波
A．t＝0.5 s时，质点P、Q都刚好运动 到M点 B．t＝1 s时，x＝0.4 m与x＝0.8 m之 间的质点速度均为零 C．t＝2.25 s时，质点M的位移为4 cm D．t＝4 s时，x＝0.3 m处质点的位移 为2 cm
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第一章 机械振动 机械波
向平移
一个完整曲线 对应横坐标
一个周期
一个波长
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第一章 机械振动 机械波
即时应用 1．(2010·高考天津卷)一列简谐横波沿x 轴正向传播，传到M点时波形如图1－2 －1所示，再经0.6 s，N点开始振动,则 该波的振幅A和频率f为( )
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第一章 机械振动 机械波
图1－2－1 A．A＝1 m f＝5 Hz B．A＝0.5 m f＝5 Hz C．A＝1 m f＝2.5 Hz D．A＝0.5 m f＝2.5 Hz
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第一章 机械振动 机械波
六、多普勒效应 由于波源与观察者互相__靠__近____或者 互相__远__离___时，接收到的波的_频__率___ 与波源频率不相等的现象．
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第一章 机械振动 机械波
要点透析直击高考
一、振动图象与波动图象的比较 波的振动图象与波动图象虽然形状相 同，但所研究的对象、意义、特点等 有所不同．所以，要掌握两者的区别 及在某些情况下两者的相互转化.
栏目 导引
第一章 机械振动 机械波
该波源产生的一维简谐横波沿x轴正 向传播，波速为v，传播过程中无能 量损失．一段时间后，该振动传播 至某质点P，关于质点P振动的说法 正确的是( )
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第一章 机械振动 机械波
A．振幅一定为A B．周期一定为T C．速度的最大值一定为v D．开始振动的方向沿y轴向上或向下 取决于它离波源的距离 E．若P点与波源距离s＝vT，则质点P 的位移与波源的相同
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第一章 机械振动 机械波
三、干涉加强点与减弱点的判断方法 1．条件判断法：振动频率相同、振动情 况完全相同的两列波叠加时，加强、减 弱条件如下：设点到两波源的距离差为 Δr，当 Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)时为加强点， 当 Δr＝2n＋2 1λ(n＝0,1,2，…)时为减弱 点．
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微平移法：沿波的传播方 向将波的图象进行一微小 平移，然后由两条波形曲 线来判断．
由图可判定： t时刻质点A振动方向向下， 质点B振动方向向上，质点 C振动方向向下．
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第一章 机械振动 机械波
图象
方法
“上、下坡”法 沿着波的传播方向看，上 坡的点向下振动，下坡的 点向上振动，即“上坡下、 下坡上”． 例如：图中，A点向上振动， B点向下振动，C点向上振 动．
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第一章 机械振动 机械波
两种图象 比较内容
振动图象
波动图象
研究对象
某一振动 沿波传播方向
质点
所有质点
图象意义
某一质点 位移随时 间变化规
律
某时刻所有质 点相对平衡位
置的位移
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第一章 机械振动 机械波
两种图象 比较内容
振动图象
波动图象
图象特点
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第一章 机械振动 机械波
两种图象 比较内容
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第一章 机械振动 机械波
(2)双向性 ①传播方向双向性：波的传播方向不 确定． ②振动方向双向性：质点振动方向不 确定．
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第一章 机械振动 机械波
(3)波形的隐含性形成多值解 在波动问题中，往往只给出完整波形 的一部分，或给出几个特殊点，而其 余信息均处于隐含状态．这样，波形 就有多种情况，形成相关波动问题的 多值解．
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第一章 机械振动 机械波
解 析 ： 选 D. 从 图 中 可 以 看 出 振 幅 为 0.5 m，A、C错误；从图可看出波长 λ＝4 m，波速v＝x/t＝10 m/s，得频 率为2.5 Hz，B错误，D正确．
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第一章 机械振动 机械波
二、简谐横波常见问题分类 1．由t时刻波形图画t＋Δt时刻的波形图 (1)平移法：先算出经Δt时间波传播的距 离Δx＝v·Δt，再把波形沿波的传播方向 平移Δx.当Δx＞λ，即Δx＝nλ＋x时，可 采取去整(nλ)留零(x)的方法只需平移x即 可．
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第一章 机械振动 机械波
(2)特殊点法：在波形上找特殊点，如过 平衡位置的点、与它相邻的波峰和波谷， 判断出这些点经过 Δt 后的位置，画出相 应的正弦曲线或余弦曲线即可，这种方 法只适用 Δt＝kT4的情况．
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第一章 机械振动 机械波
2．质点振动方向与波传播方向的互判
图象
方法
振动图象
波动图象
图象信息
(1)周期、振 (1)波长、振幅
幅
(2)任意一质点
(2)各时刻质 该时刻的位移
点的位移 (3)任意一质点
(3)速度、加 在该时刻加速
速度的方向 度的方向
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第一章 机械振动 机械波
两种图象 比较内容
图象变化
振动图象
随时间推移 图象延续， 但已有形状
不变
波动图象
随时间推移， 图象沿传播方
图1－2－2
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第一章 机械振动 机械波
P为介质中的一个质点，从该时刻开始 的一段极短时间内，P的速度v和加速 度a的大小变化情况是( ) A．v变小，a变大 B．v变小，a变小 C．v变大，a变大 D．v变大，a变小
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第一章 机械振动 机械波
解析：选D.由题图知波传播方向沿x轴 正方向，根据质点振动方向与波的传 播方向的关系可知质点P的速度方向在 该时刻开始的一段极短时间内沿y轴正 方向，即向该质点的平衡位置运动， 因此P质点速度v增大，位移减小，回 复力减小，因此加速度a减小，故只有 选项D正确．