高中物理 12.1 波的形成和传播课件 新人教版选修34.ppt

第十二章机械波第一节波的形成和传播 人教版选修3 4 一 波的形成和传播 机械波的产生和传播 绳波的形成过程 1 绳子各部分看成许多质点组成 各部分之间存在着相互作用的弹力 2 沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点落后一段时间 质点依次被带动 3 振动的形式传播出去形成波 带动性滞后性重复性 1 定义 质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波 2 波峰 在横波中凸起的最高处叫做波峰 3 波谷 在横波中凹下的最低处叫做波谷 二 横波和纵波 1 横波 1 定义 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 2 密部 在纵波中 质点分布最密的地方叫做密部 3 疏部 在纵波中 质点分布最疏的地方叫做疏部 4 纵波也叫疏密波 2 纵波 声波是纵波 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 四 机械波 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 机械振动在介质中的传播 形成机械波3 产生机械波的条件 同时存在振源和介质 注意 有振动不一定存在波 有波一定存在振动 4 机械波向外传播时 1 各质点的振动 各个质点均在自己的平衡位置附近振动 介质中各质点不随波发生迁移 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 起振方向 相同 五 波动与振动区别和联系 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 5 波向外传播的是振动的形式和能量 信息 2 传播规律 波在同一种均匀介质中匀速传播 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 从构成介质的某一质点来看 所呈现的现象是振动 从构成介质的整体来看 所呈现的现象是波动 3 振动是形成波动的必要条件 但有振动不一定存在波动 4 波动是振动形式 信息 的传播过程 几点说明 1 参与振动的点都做受迫振动 振动频率 振幅都去决于振源 且每当一个周期完成后又回到最初的位置 并没有随波一起迁移 2 如果波在介质中一旦形成 它可以离开波源在介质中由近及远传播 即使波源停止振动 介质中的质点仍可以将振动的形式和能量传播下去 3 传播的对称性 同一波源的振动形式在同一介质中向不同方向传播时 沿各个方向传播的波形在同一时刻关于波源对称 关于波源对称的点 同时起振且同一时刻振动状态总相同 例题 日常生活中 发现球掉入池塘里 能否通过往池塘丢入石块 借助石块激起的水波把球冲到岸边 解析 不能 向水中投入石块 水面受到石块的撞击开始振动 形成水波向四周传去 这是表面现象 实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移 所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动 小结 1 波是自然界一种常见的运动 产生机械波的条件是波源和介质2 机械波和机械振动是有区别的机械振动在介质中的传播形成机械波 有机械波一定有机械振动 有机械振动不一定有机械波3 机械波形成时 介质中的质点只在各自的平衡位置附近振动 循规蹈矩而不随波逐流4 机械波分为横波和纵波 横波和纵波可以同时存在 例如地震波既有横波又有纵波 1 科学探测表明 月球表面无大气层 也没有水 更没有任何生命存在的痕迹 在月球上 两宇航员面对面讲话也无法听到 这是因为a月球太冷 声音传播太慢b月球上没有空气 声音无法传播c宇航员不适应月球 声音太轻d月球上太嘈杂 声音听不清楚 b 2 关于机械波的形成 下列说法正确的是 a物体做机械振动 一定形成机械波b后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动 只是时间落后c参与振动的质点群有相同的频率d机械波是质点随波迁移 也是振动能量的传递 关于振动和波的关系 下列说法正确的是 a振动是波的成因 波是振动的传播b振动是单个指点呈现的运动现象 波是许多质点联合起来呈现的运动现象c波的传播速度就是质点振动的速度d波源停止振动 波立即停止振动 ab 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 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 ad 5 a b c d是一列横波上的四个点 某时刻波形如图所示 那以如果a此时速度是向上的 则c点必是 如果b点此时速度是向上的 则波向传播 a b两点加速度方向 c d两点加速度方向 速度向上 左 向下 向上 6 一列横波某时刻的波形如图所示 经过0 25s图中的p点 此时在平衡位置 第一次到达波峰的位置 此后再经0 75s p点的位移和速度可能是a位移是2cm 速度为零b位移是0 速度方向沿 y的方向c位移是 2