波的形成与传播PPT教学课件.ppt

现象,生活中，暗送秋波,白毛浮绿水，红掌拨清波,双手推开窗前月一石击破水中天,问题：,？,什么是波，波怎样产生的,1,12.1波的形成和传播,2,想一想,.大型团体操比赛是如何表现出波浪来的？,3,用绳子模拟波的形成,感受波的特点.,4,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,连续性弹性介质,5,波：振动的传播过程,由波源向外（由近及远）的传播过程,前面的质点先振动,6,波的传播过程之动作分解,7,沿波的传播方向，上坡处质点的振动方向向下，下坡处质点振动向上,8,波的传播过程之分解动作的传播,9,10,波的形成过程是这样的,绳子各部分看成是相互之间存在弹力的质点,沿波传播方向，前一质点依次带动后一质点,后一质点延迟振动,把质点的振动状态向前传播，从总体上看形成凸凹相间的波,波：振动的传播过程,11,波的分类及特点,按质点振动方向与波传播方向的关系分类：,12,横波：质点振动方向与波的传播方向相垂直的波。,（仅在固体中传播，如绳波。）,特征：具有交替出现的波峰和波谷。,波的分类及特点,按质点振动方向与波传播方向的关系分类：,13,纵波：质点振动方向与波的传播方向互相平行的波。,（可在固体、液体和气体中传播。如声波，弹簧波。）,特征：波形具有交替出现的密部和疏部。,一般的波，如水波、地表波等，都能分解为横波与纵波来进行研究。,按质点振动方向与波传播方向的关系分类：,14,声波,空气中的声波是纵波.,15,2.产生条件：,波源内因,1.定义：机械振动在介质中的传播，形成机械波,机械振动是产生机械波的必要条件。,介质外因,机械波不能在真空中传播。,机械波的定义及产生条件,连续性的弹性介质,16,1沿波的传播方向上,前一质点带动相邻后一质点振动，后一振动的质点总是模仿前一质点的振动。但总是滞后于前一个质点的振动2、介质中的各点只是在各自的平衡位置附近做机械振动，并不随波迁移。,机械波的特点：,17,机械波传播特征,(1)各质点只在各自的平衡位置附近做往复运动，而质点本身并不随波的传播而迁移。,各质点振动周期相同,各质点振幅相同（不考虑能量损失时）,各质点刚开始振动的方向同起振方向与波源的起振方向相同,(2)机械波通过向外传播机械振动的形式向外传递能量和信息。,18,单个质点所表现出的周期性运动,大量质点共同表现出的周期性运动,质点受到指向平衡位置的回复力作用,介质中相邻质点间存在相互作用的弹力,振动是波动的起因,波动是振动的传播,19,我们可以用照象机把波的形状摄下来，就是按下快门瞬间各个质点离开各自平衡位置时的情形。我们就把这些质点连成曲线，就是该时刻的波的图象。,波的图象,20,五、波的图象,1定义（拍照片）：,2.波的图像表示,（1）.用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置,（2）.用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移,21,3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.,五、波的图象,22,波的图象,（1）波的图象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.,时刻t的波形,时刻t+t的波形,4.物理意义,23,1.从波的图象可以知道振幅,2.从波的图象可以知道该时刻各个质点对平衡位置的位移,3.借助图象还可以说明各个质点的速度、加速度在该时刻的变化情况和速度、加速度的方向,波的图象的应用,24,波的传播方向,A,B,C,D,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,25,向左传播,如果这个质点的振动方向向上,如果已知这个质点做减速运动,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,向右传播,向右传播,26,试画出该时刻前T/4、3T/4和5T/4时刻的波形图,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,波的传播方向,T/4,3T/4,27,波的图象的应用,(1)已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。,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,4介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系.,5.画波形,28,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（）,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,C,课堂练习,29,一列简谐波在t=0时刻的波形图如图（a）所示，图(b)表示该波传播的媒质中某质点此后一段时间内的振动图象，则（）A若波沿x轴正方向传播，(b)图应为a点的振动图象B若波沿x轴正方向传播，(b)图应为b点的振动图象C若波沿x轴正方向传播，(b)图应为c点的振动图象D若波沿x轴正方向传播，(b)图应为d点的振动图象,B,课堂练习,30,确定质点运动方向,形象记忆,图线变化,物理意义,图线,研究内容,研究对象,波动图象,振动图象,单一振动质点,沿波传播方向的所有质点,一质点的位移随时间的变化规律,某时刻所有质点的空间分布规律,表示各质点在某时刻的位移,表示一个质点在各时刻的位移,随时间推移图象延伸，但已有的图象形状不变,随时间推移图象沿传播方向平移,比喻为一个质点的“录象带”,比喻为无数质点某一时刻拍摄的“照片”,根据下一时刻的位移来判断,根据“质点带动原理”来判断,振