波的形成与传播课件.ppt

1,波的形成和传播,观察,一、波的形成与传播振动的传播称为波动，简称波。演示实验：绳波（flash）思考：那绳波究竟是怎样形成的呢？,（1）物理模型：把绳子看成由无数个质点弹性连接而成，可以想象为（如图所示）,（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。只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。这样，绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去了，从整体上看，就是一些凹凸相间的波形。,t=2T/4时：,t=3T/4时：,t=0时：,t=T/4时：,t=5T/4时：,t=T时：,t=T/4时：,周期性重现,横波动画展示,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3：绳上各点开始振动时的方向（起振方向）？,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？,2019/12/13,13,可编辑,分组讨论：机械波在传播过程中的特点？,2.介质各个质点不是同时起振的，离振源近的质点先起振。（步调不一致），但起振方向与振源方向相同。,1.质点只在平衡位置振动，并不随波迁移。,3.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,(1)介质中各质点的运动都是在各自的中心位置附近振动，质点并不随波迁移。,(2)离振源近的质点先起振，后一质点落后、重复前一质点的振动。,(3)各质点的起振方向都与振源的起振方向相同。,(4)各质点的振动周期和波源的振动周期相同。,(5)波是传递振动形式、能量和信息的一种方式。,(6)在同一种均匀介质中，质点的振动是变速的，波的传播是匀速的。,总结:波的振动特点,带动性滞后性重复性,二、波的分类及特点,横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，其中凸起部分的最高点叫波峰，凹下部分的最低点叫波谷.,纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波；其中质点分布较稀的部分叫疏部，质点分布较密的部分叫密部.,观察：波峰和波谷密部和疏部,声波是纵波,注：横波只能在固体中传播，而纵波可以在固、液、气中传播,横波和纵波可以同时存在，例如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。,横波和纵波的比较,三、机械波,机械振动在介质中的传播，形成机械波,同时存在振源和介质,有振动不一定存在波，有波一定存在振动,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：,3产生机械波的条件:,注意:,4机械波向外传播是振动形式的传播，介质中各质点不随波发生迁移,（1）当波在介质中传播时，各个质点均在自己的平衡位置附近振动,（2）在波的传播方向上各质点依次开始振动,各质点振动周期相同（由振源决定，即与振源振动周期相同）,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相同，但振动步调不一致,5波是传递能量的一种方式,波向外传播的是振动的形式(向外传递信息和能量),三、机械波,机械波传播特征,(1)沿波的传播方向，介质中各质点由波源开始由近及远的依次开始振动，靠近波源的质点超前于远离波源的质点；,(2)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）,各质点起振方向相同,(3)机械波传播的是振源的振动形式和能量。,1区别振动是一个质点的往复运动，而波动是介质中许多质点的集体运动2联系（1）都是周期性的运动：波动周期等于质点的振动周期（2）从某一质点来看，所呈现的是振动，从介质的整体来看，所呈现的是波动（3）振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波动,波动与振动,例1：在机械波中有（）A各质点都在各自的平衡位置附近振动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的后一质点振动，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例2：区分横波和纵波是根据（）A沿水平方向传播的