《波的形成和传播》课件新人教版选修3-4

1、第十二章 机械波,波 的 形 成 和 传 播 波长、频率和波速,观察,演示,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18,绳波形成和传播,理想化方法,绳的简化模型,思考：1、如果握绳子的手不动，绳子会不会振动起来，那么在绳子上会不会有波？ 2、如果把绳子的中间剪段，在另一段绳子上会不会形成波？ 3、如果每段绳子都是孤立的， 还能发生波动现象吗？,绳子介质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,绳波形成和传播,时刻,思考,各质点开始振动的时刻、振动形式是否相同？,各质点的振动周期、起振方向是否相同？,各质点是否沿波的传播方向随波一起移动

2、？,各质点振动方向与波的传播方向是什么关系？,绳波形成和传播,结论：波的形成是由于介质中的各部分存在相互作用，某一点波源的振动，依次带动相邻部分发生振动受迫振动，并由近及远传播开去，形成波.,各点振动特点：离波源近的先起振,后一质点总是落后于前一个质点振动 ,质点并不随波迁移且各质点的起振方向相同.,观察,思考：各质点振动方向与波的传播方向有什么关系？,横波和纵波,横波的特点：,纵波的特点：,波峰 波谷,疏部 密部,横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。,纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。,思考：声波是横波还是纵波？,声波是纵波.,机械波,1. 波源和介质：,介质波借以传播的物

3、质,波源能够产生振动的物体或质点,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,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相同,(3)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。,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 （

4、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,波动与振动,小 结,一、机械波：,1、机械波：,2、产生条件：,同时存在波源和介质,问题：有振动一定存在波？有波一定存在振动？,二、机械波的分类：,1、横波：,质点振动方向与波的传播方向垂直。,2、纵波：,质点振动方向与波的传播方向在同一直线上,有波峰、波谷，叫凹凸波。,有疏部、密部，叫疏密波。,机械振动在介质中的传播,形成机械波,3、声波是纵波,小 结,三

5、、机械波的传播特点：,1、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,先振动质点带动后一质点 后一质点重复前一质点振动 后一质点滞后于前一质点 每一质点的起振方向都相同,2、波向外传播的是振动的形式 向外传递能量和信息 波是传递能量的一种方式，波是信息的载体。,一、波长（）,1、概念：在波动中对平衡位置的位移总是相等（包括大小和方向）的两相邻质点间的距离叫做波的波长。,2、注意： （1）“位移总是相等”的含义是“每时每刻都大小相等，”； （2）“位移总是相等的两个质点”，即不

6、论什么时候，振动步调完全一致，称为 。,任意两个同相点间的距离为波长的整数倍，相邻的两个同相点间的距离等于一个波长；,方向相同,同相点,（3） “位移总是相反的质点”，振动步调完全相反，称为。,反相点,在纵波中，两个相邻的之间的距离等于波长。,相距半波长奇数倍的两质点（反相质点）振动步调总是相反的；,（5）在横波中，两个相邻的之间的距离等于波长；,波峰（或波谷）,密部（或疏部）,（4）在波的传播方向上相距波长整数倍的两质点（同相质点）的振动步调总是相同的；,任意两个反相点间的距离为半波长的奇数倍，相邻的两个反相点间的距离等于半个波长；,二、周期（T）和频率（f ）,1、波的周期（或频率）：波源

7、振动的周期（或频率）波的周期（或频率）。 2、注意： （1）波的周期（或频率）等于周期（或频率）； （2）波的周期由决定，同一列波在不同介质中传播时； （3）每经历一个周期的时间，波就沿传播方向传播的距离； （4）每经历一个周期，原有的波形图不改变。,就是,波源振动的,波源,周期（或频率）保持不变,一个波长,三、波长、周期（频率）和波速的关系,1、波速：单位时间里振动传播的距离,它反映振动在介质中传播的快慢。,2、波速等于波长和频率的乘积，公式 3、经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长。,、注意：,（1） （2）波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的波（电磁

8、波、光波）也成立。 （3）波速的计算既可用,也可用,波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定。,当一列波从一种介质进入另一种介质传播时， 周期（或频率）保持不变。,例题1：某乐律C调“la”的频率为f =440Hz，试求这个音在空气中的波长。,结论：波长由波源和介质共同决定。,关于简谐波说法中正确的是（ ） A两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长 B任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长 C波动在一周期内向前传播的距离等于波长 D在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长,C,课 堂 练 习,关于波速说法错误的有（ ） A波速由介质和波源共同决定 B提高振源频率，波的传播速度将增大 C同时在空气中传播两列声波，波长较大的声波传播较快 D频率大的声波在空气中传播的波长越短 E波速反映了介质中质点振动的快慢 F波速反映了振动在介质中传播的快慢,ABCE,课 堂 练 习,关于v=f和v=/T说法正确的是（ ） A它们适用于一切波（包括电磁波、光波） B同一列波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时保持不变的只有f C由v=f可以看出，波速与频率成正比 D由两式得出同类波在同一种介质中传播时，波长和频率成反比，与周期成正比,AB,课 堂 练 习,