高中物理机械波介绍.ppt

曲线的同侧
v
5）若知道传播方向，可以画出经△t后的波形
v Y
方法1、平移法
O
X
y
v
△x
0
△x
△x＝v △t
t
¼ T 后的波形？
x
t+△t
方法2、特殊质点法
Y
v
O
X
经T/4后 经T/2后
一般用于画经T/4,T/2,3T/4…后的波的图象
四、振动图象与波的图象的比较
振动图象
X
波的图象
Y
O
t
研究对象 一个质点一段时间
O
t
2）振幅A 周期T 3）加速度a的方向：总指向平衡位置
x Asin(t 0)
4）比较速度v的大小 5 ）速度v的方向： 看下一时刻所处的位置
（在其上，v方向向上；在其下，v方向向下）
注意：图象上的纵坐标表示位移，并不表示质点在空间的实际位 置。
二、波的图象
Y O
v X
1、物理意义：描述某时刻各个质点偏离平衡位置的 位移
B．振动质点的频率随波的传播而降低
C．介质中的各个质点只在自己的平衡位置附近做振动
D．机械波的传播必须有介质
E．介质中的质点随波迁移
F．波源的振动能量随波传递
G．波源的能量随振动质点的迁移而随波传递
一、振动图象
1、物理意义：描述一质点在各时刻离开平衡位置的位移
x
2、由图可以读出：
1）该质点在任一时刻的位移x
向右传，经(n+3/4 )T 向左传，经(n+1/4 )T
例.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.
Y
波的传播方向
O
X
1
2
3
4
例.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.
Y 波的传播方向
O
X
1
2
3
4
如图所示，已知此时质点f的运动方向向下，
则（ BCD
）
A．此波朝x轴的负方向传播
B．质点d此时向下运动
C．质点b将比质点c先回到平衡位置
D．质点e此时的位移为零
一、波长 λ
-------在波动中，两个相邻同相质点间的距离
1)在横波中，两个相邻波峰（或波谷）间的距离等
于λ；
λ
2)在纵波中，两个相邻密λ 部（或疏部）间的距离等
对横波: 横波的图象与波形相似。
对纵波:
波形——疏密相间的波形 波的图象——正弦（或余弦）图象
2、由图可以得出？
AY
1）振幅A 波长
O
2）该时刻任一质点的位移x
v

X
3）该时刻任一质点加速度a的方向：指向平衡位置
4）该时刻任一质点速度v的方向：
方法1
看该质点的前一质点的位置，
（在其上，v方向向上； 在其下，v方向向下）
如：绳波 在横波中，凸起部分的最高点叫做波峰， 凹下部分的最低点叫做波谷
波峰
波谷
2、纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上。
如：弹簧波、声波
演示弹簧波
在纵波中，质点分布最密的部分叫密部，
质点分布最疏的部分叫疏部。
密部 疏部
横波和纵波可以同时存在，例如：地震波既有横波又 有纵波。
注意：横波只能在固体中传播，而纵波可以在固、液、 气中传播。
没有！
机械振动
传出去的是什么？ 机械振动的运动形式 能量和信息
问：在机械波的传播中，存在着哪两种运动？
质点的振动： 机械振动（周期性非匀变速运动）
波的传播： 匀速直线运动
一个周期内波推进 的距离是一个波长
问：由波的形成可推知机械波波速取决于什么？
机械波波速仅取决于介质
三、机械波的分类 1、横波：质点振动方向与波的传播方向垂直。
注意：波不一定沿x轴正方向传播，不指定波的 传播方向，波可能沿x轴正方向或负方向传播。
注意波的双向性
方法二：看下一时刻的波的图象
v
v
A
B
C
D
方法三：沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，
“下坡”的点向上运动
上坡
v
v
下坡
上坡
上坡
下坡
方法四：在图象上的一点画出波的传播方向(水平箭
头)、质点的振动方向(竖直箭头) ，这两个箭头总在
机械波：机械振动在介质中的传播
机械波的形成：
①介质中各质点间存在相互作用的弹力； ②后一质点受到前一质点的带动,总是要重 复前方质点的运动。 ③后一质点总比前一质点滞后。
能否比较各 质点此时的 速度大小？
v
由此可推知各质点 的速度方向
二. 形成机械波的条件： 波源
弹性介质
问：质点本身有没有随波迁移？ 质点做什么运动？
例2.关于横波与纵波的说法中，正确的是（ C ） A．振源上下振动形成的波是横波 B．振源左右振动形成的波是纵波 C．振源振动方向与波的传播方向互相垂直形成的是
横波 D．在固体中传播的波一定是横波
例3.关于机械波在传播过程中的特点，以下说法正确
的是（ ACDF
）
A．后振动的质点总是跟着重复前一个带动它振动的质 点振动
四、机械波和机械振动的关系
类别
运动 现象
运动 成因
振动 单个质点 的周期性运动
波动
所有质点 共同的周期性运动
质点受到指向平衡 介质中质点受到相邻
位置的回复力作用
质点的带动
联系 1.振动是波动的起因,波动是振动的传播 2.有波动一定有振动,有振动不一定有波动
书P 26 1 2 3
例1.关于振动和波的关系，下列说法正确的是 （ DEH ）
坐横 标纵
时间 位移
判断质点的 振动方向
看下一时刻
经△t后 的图象
继续延伸
O
X
许多质点一个时刻
各质点的平衡位置 位移
看前一质点
波形沿传播 方向平移
什么情况下已振质点的波形不变？
乙
乙
甲
甲
表示了两个质点的振动 哪个质点振动超前？ 乙超前甲1/4 T
表示了同一列波在两个时刻 的波形，经多久甲波形变为 乙波形的？
于λ；
λ
Biblioteka Baidu
λ
思考:两个相邻反相质点间的距离为多少？
2
二、频率
-----波的频率等于质点振动的频率 注意：波的频率只与振源有关，与介质无关 例如：同一声音在空气、水、钢管中传播，音
试画出该时刻前T/4、3T/4和5T/4时刻的波形图
例.一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成 如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、 F六个质点（ AD ）
• A．它们的振幅相同
• B．质点D和F的速度方向相同
• C．质点A和C的速度方向相同
• D．从此时算起，质点B比C先回到平衡位置
例.一机械横波在x轴上传播，在某时刻的波形
A．如果波源停止振动，在介质中传播的波也立即停 止
B．发声体在振动时，一定会产生声波
C．波动的过程是介质质点由近及远的传播过程
D．波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的 传播过程
E．如果没有机械振动，一定没有机械波
F．只要物体做机械振动，一定有机械波产生
G．机械波的传播速度与振源的振动速度一样
H．机械波的频率与振源的频率一样