高中物理 12.1 波的形成和傳播課件 新人教版選修34.ppt

第十二章機(jī)械波第一節(jié)波的形成和傳播 人教版選修3 4 一 波的形成和傳播 機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播 繩波的形成過(guò)程 1 繩子各部分看成許多質(zhì)點(diǎn)組成 各部分之間存在著相互作用的彈力 2 沿波的傳播方向上后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)比前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)落后一段時(shí)間 質(zhì)點(diǎn)依次被帶動(dòng) 3 振動(dòng)的形式傳播出去形成波 帶動(dòng)性滯后性重復(fù)性 1 定義 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟波的傳播方向垂直的波叫做橫波 2 波峰 在橫波中凸起的最高處叫做波峰 3 波谷 在橫波中凹下的最低處叫做波谷 二 橫波和縱波 1 橫波 1 定義 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫做縱波 2 密部 在縱波中 質(zhì)點(diǎn)分布最密的地方叫做密部 3 疏部 在縱波中 質(zhì)點(diǎn)分布最疏的地方叫做疏部 4 縱波也叫疏密波 2 縱波 聲波是縱波 地震波既有橫波又有縱波 水波既不是橫波也不是縱波 叫做水紋波 四 機(jī)械波 1 介質(zhì)和波源 介質(zhì) 借以傳播波的物質(zhì) 波源 保持持續(xù)振動(dòng)的物體 2 機(jī)械波 機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播 形成機(jī)械波3 產(chǎn)生機(jī)械波的條件 同時(shí)存在振源和介質(zhì) 注意 有振動(dòng)不一定存在波 有波一定存在振動(dòng) 4 機(jī)械波向外傳播時(shí) 1 各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng) 各個(gè)質(zhì)點(diǎn)均在自己的平衡位置附近振動(dòng) 介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)不隨波發(fā)生遷移 在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)依次開始振動(dòng) 各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期相同 由振源決定 即與振源振動(dòng)周期相同 各質(zhì)點(diǎn)振幅相同 不考慮能量損失時(shí) 各質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)的方向 起振方向 相同 五 波動(dòng)與振動(dòng)區(qū)別和聯(lián)系 1 區(qū)別 振動(dòng)是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng) 而波動(dòng)是介質(zhì)中許多質(zhì)點(diǎn)的集體運(yùn)動(dòng) 5 波向外傳播的是振動(dòng)的形式和能量 信息 2 傳播規(guī)律 波在同一種均勻介質(zhì)中勻速傳播 2 聯(lián)系 1 都是周期性的運(yùn)動(dòng) 波動(dòng)周期等于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期 2 從構(gòu)成介質(zhì)的某一質(zhì)點(diǎn)來(lái)看 所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是振動(dòng) 從構(gòu)成介質(zhì)的整體來(lái)看 所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是波動(dòng) 3 振動(dòng)是形成波動(dòng)的必要條件 但有振動(dòng)不一定存在波動(dòng) 4 波動(dòng)是振動(dòng)形式 信息 的傳播過(guò)程 幾點(diǎn)說(shuō)明 1 參與振動(dòng)的點(diǎn)都做受迫振動(dòng) 振動(dòng)頻率 振幅都去決于振源 且每當(dāng)一個(gè)周期完成后又回到最初的位置 并沒有隨波一起遷移 2 如果波在介質(zhì)中一旦形成 它可以離開波源在介質(zhì)中由近及遠(yuǎn)傳播 即使波源停止振動(dòng) 介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)仍可以將振動(dòng)的形式和能量傳播下去 3 傳播的對(duì)稱性 同一波源的振動(dòng)形式在同一介質(zhì)中向不同方向傳播時(shí) 沿各個(gè)方向傳播的波形在同一時(shí)刻關(guān)于波源對(duì)稱 關(guān)于波源對(duì)稱的點(diǎn) 同時(shí)起振且同一時(shí)刻振動(dòng)狀態(tài)總相同 例題 日常生活中 發(fā)現(xiàn)球掉入池塘里 能否通過(guò)往池塘丟入石塊 借助石塊激起的水波把球沖到岸邊 解析 不能 向水中投入石塊 水面受到石塊的撞擊開始振動(dòng) 形成水波向四周傳去 這是表面現(xiàn)象 實(shí)際上水波向四周傳播而水只是上下振動(dòng)并不向外遷移 所以球也僅僅是上下振動(dòng)而不會(huì)向岸邊運(yùn)動(dòng) 小結(jié) 1 波是自然界一種常見的運(yùn)動(dòng) 產(chǎn)生機(jī)械波的條件是波源和介質(zhì)2 機(jī)械波和機(jī)械振動(dòng)是有區(qū)別的機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波 有機(jī)械波一定有機(jī)械振動(dòng) 有機(jī)械振動(dòng)不一定有機(jī)械波3 機(jī)械波形成時(shí) 介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng) 循規(guī)蹈矩而不隨波逐流4 機(jī)械波分為橫波和縱波 橫波和縱波可以同時(shí)存在 例如地震波既有橫波又有縱波 1 科學(xué)探測(cè)表明 月球表面無(wú)大氣層 也沒有水 更沒有任何生命存在的痕跡 在月球上 兩宇航員面對(duì)面講話也無(wú)法聽到 這是因?yàn)閍月球太冷 聲音傳播太慢b月球上沒有空氣 聲音無(wú)法傳播c宇航員不適應(yīng)月球 聲音太輕d月球上太嘈雜 聲音聽不清楚 b 2 關(guān)于機(jī)械波的形成 下列說(shuō)法正確的是 a物體做機(jī)械振動(dòng) 一定形成機(jī)械波b后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng) 只是時(shí)間落后c參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)群有相同的頻率d機(jī)械波是質(zhì)點(diǎn)隨波遷移 也是振動(dòng)能量的傳遞 關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系 下列說(shuō)法正確的是 a振動(dòng)是波的成因 波是振動(dòng)的傳播b振動(dòng)是單個(gè)指點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象 波是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來(lái)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象c波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度d波源停止振動(dòng) 波立即停止振動(dòng) ab 一列橫波沿繩子向右傳播 某時(shí)刻繩子形成如圖所示的形狀 對(duì)此時(shí)繩上a b c d e f六個(gè)質(zhì)點(diǎn) a 它們的振幅相同b 質(zhì)點(diǎn)d和f的速度方向相同c 質(zhì)點(diǎn)a和c的速度方向相同d 從此時(shí)算起 質(zhì)點(diǎn)b比c先回到平衡位置 ad 5 a b c d是一列橫波上的四個(gè)點(diǎn) 某時(shí)刻波形如圖所示 那以如果a此時(shí)速度是向上的 則c點(diǎn)必是 如果b點(diǎn)此時(shí)速度是向上的 則波向傳播 a b兩點(diǎn)加速度方向 c d兩點(diǎn)加速度方向 速度向上 左 向下 向上 6 一列橫波某時(shí)刻的波形如圖所示 經(jīng)過(guò)0 25s圖中的p點(diǎn) 此時(shí)在平衡位置 第一次到達(dá)波峰的位置 此后再經(jīng)0 75s p點(diǎn)的位移和速度可能是a位移是2cm 速度為零b位移是0 速度方向沿 y的方向c位移是 2