高中物理机械波

12.1波的形成和传播（1）看课本P24,为什么绳上各点都能动起来呢？凹凸相间的波是怎样形成的呢？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●●●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,后一质点延迟振动后一质点总比前一质点滞后。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（四）波的分类及特点１、横波２、纵波波峰、波谷疏部、密部①质点振动方向与传播方向垂直②特点：①质点振动方向与传播方向在同一直线上②特点：按质点振动方向与波传播方向的关系分类：２、纵波①质点振动方向与传播方向在同一直线上②特点：２、纵波２、纵波三、机械波的分类1、横波：质点振动方向与波的传播方向垂直。如：绳波在横波中，凸起部分的最高点叫做波峰，凹下部分的最低点叫做波谷波峰波谷2、纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上。如：弹簧波、声波在纵波中，质点分布最密的部分叫密部，质点分布最疏的部分叫疏部。横波和纵波可以同时存在，例如：地震波既有横波又有纵波。注意：横波只能在固体中传播，而纵波可以在固、液、气中传播。密部疏部演示弹簧波声波•声波是纵波.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。（二）机械波的特点：水波离开了它产生的地方,而那里的水并不离开,就象风在田野里掀起的麦浪.我们看到,麦浪滚滚地在田野里奔去,但是麦子却仍旧留在原来的地方.达.芬奇水中的小船质点并不随波迁移，2.产生条件：同时存在振源和介质．波源——保持持续振动的物体（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——借以传播波的物质（外因）机械波不能在真空中传播。机械波的定义及产生条件类别振动波动运动现象运动成因联系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,波动是振动的传播认识波波是如何形成的波的特点波的分类本节课学习的内容：问：质点本身有没有随波迁移？传出去的是什么？质点做什么运动？没有！机械振动机械振动的运动形式能量和信息问：在机械波的传播中，存在着哪两种运动？波的传播：匀速直线运动质点的振动：机械振动（周期性非匀变速运动）问：由波的形成可推知机械波波速取决于什么？机械波波速仅取决于介质一个周期内波推进的距离是一个波长四、机械波和机械振动的关系类别振动波动运动现象运动成因联系单个质点的周期性运动所有质点共同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质点受到相邻质点的带动1.振动是波动的起因,波动是振动的传播2.有波动一定有振动,有振动不一定有波动书P26123一、振动图象1、物理意义：描述一质点在各时刻离开平衡位置的位移2、由图可以读出：1）该质点在任一时刻的位移x2）振幅A周期T3）加速度a的方向：总指向平衡位置4）比较速度v的大小5）速度v的方向：（在其上，v方向向上；在其下，v方向向下）注意：图象上的纵坐标表示位移，并不表示质点在空间的实际位置。xtO0sin()xAt看下一时刻所处的位置二、波的图象1、物理意义：描述某时刻各个质点偏离平衡位置的位移横波的图象与波形相似。对横波:对纵波:波形——疏密相间的波形波的图象——正弦（或余弦）图象YXOv2、由图可以得出？1）振幅A波长YXOvA2）该时刻任一质点的位移x3）该时刻任一质点加速度a的方向：4）该时刻任一质点速度v的方向：指向平衡位置（在其上，v方向向上；在其下，v方向向下）看该质点的前一质点的位置，注意：波不一定沿x轴正方向传播，不指定波的传播方向，波可能沿x轴正方向或负方向传播。注意波的双向性方法1vvvv上坡下坡上坡上坡下坡vABCD方法二：看下一时刻的波的图象方法三：沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动方法四：在图象上的一点画出波的传播方向(水平箭头)、质点的振动方向(竖直箭头)，这两个箭头总在曲线的同侧方法1、平移法0xy△xt△xt+△t△x＝v△tv5）若知道传播方向，可以画出经△t后的波形YXOv¼T后的波形？YXO方法2、特殊质点法v一般用于画经T/4,T/2,3T/4…后的波的图象经T/4后经T/2后四、振动图象与波的图象的比较XtOYXO振动图象波的图象研究对象一个质点一段时间许多质点一个时刻坐横标纵时间各质点的平衡位置位移位移判断质点的振动方向看下一时刻看前一质点经△t后的图象继续延伸波形沿传播方向平移什么情况下已振质点的波形不变？一、波长λ-------在波动中，两个相邻同相质点间的距离1)在横波中，两个相邻波峰（或波谷）间的距离等于λ；2)在纵波中，两个相邻密部（或疏部）间的距离等于λ；思考:两个相邻反相质点间的距离为多少？λλλλ2二、频率-----波的频率等于质点振动的频率注意：波的频率只与振源有关，与介质无关例如：同一声音在空气、水、钢管中传播，音调（频率）不变。三、波速------振动在介质中传播的速度1)波速取决于介质的性质；2)波从一种介质传播到另一种介质时，频率f不变，波速v变化，因而波长λ也变例如：某声音f＝100HZ，在空气中传播v1＝340m/s,其波长λ1＝3.4m；在钢管中传播v2＝1500m/s,其波长λ2＝15mfTv