高中物理机械波优秀课件
表示了同一列波在两个时刻 的波形,经多久甲波形变为 乙波形的?
向右传,经(n+3/4 )T 向左传,经(n+1/4 )T
例.一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图 试画出再经过T/4、3T/4和5T/4时的波形图.
Y
波的传播方向
O
X
1
2
3
4
例.一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图 试画出再经过T/4、3T/4和5T/4时的波形图.
书P 26 1 2 3
例1.关于振动和波的关系,下列说法正确的是 ( DEH )
A.如果波源停止振动,在介质中传播的波也立即停 止
B.发声体在振动时,一定会产生声波
C.波动的过程是介质质点由近及远的传播过程
D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的 传播过程
E.如果没有机械振动,一定没有机械波
上坡
下坡
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
v
5)若知道传播方向,可以画出经△t后的波形
v Y
方法1、平移法
O
X
y
v
△x
0
△x
△x=v △t
t
¼ T 后的波形?
x
t+△t
方法2、特殊质点法
Y
v
O
X
经T/4后 经T/2后
一般用于画经T/4,T/2,3T/4…后的波的图象
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
x
2、由图可以读出:
1)该质点在任一时刻的位移x
O
t
2)振幅A 周期T 3)加速度a的方向:总指向平衡位置
xAsin(t0)
4)比较速度v的大小 5 )速度v的方向: 看下一时刻所处的位置
(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。
例.一机械横波在x轴上传播,在某时刻的波形
如图所示,已知此时质点f的运动方向向下,
则( BCD
)
A.此波朝x轴的负方向传播
B.质点d此时向下运动
C.质点b将比质点c先回到平衡位置
D.质点e此时的位移为零
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;
λ
2)在纵波中,两个相邻密λ 部(或疏部)间的距离等
于λ;
λ
λ
思考:两个相邻反相质点间的距离为多少? 2
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
v f
T
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=15m
方法1
看该质点的前一质点的位置,
(在其上,v方向向上; 在其下,v方向向下)
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
方法二:看下一时刻的波的图象
v
v
A
B
C
D
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
上坡
v
vபைடு நூலகம்
下坡
上坡
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问:质点本身有没有随波迁移? 质点做什么运动?
没有!
机械振动
传出去的是什么? 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?
质点的振动: 机械振动(周期性非匀变速运动)
波的传播: 匀速直线运动
一个周期内波推进 的距离是一个波长
问:由波的形成可推知机械波波速取决于什么?
Y 波的传播方向
O
X
1
2
3
4
试画出该时刻前T/4、3T/4和5T/4时刻的波形图
例.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( AD )
• 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
例3.关于机械波在传播过程中的特点,以下说法正确
的是( ACDF
)
A.后振动的质点总是跟着重复前一个带动它振动的质 点振动
B.振动质点的频率随波的传播而降低
C.介质中的各个质点只在自己的平衡位置附近做振动
D.机械波的传播必须有介质
E.介质中的质点随波迁移
F.波源的振动能量随波传递
G.波源的能量随振动质点的迁移而随波传递
四、振动图象与波的图象的比较
振动图象
X
波的图象
Y
研究对象 坐横 标纵
判断质点的 振动方向 经△t后
的图象
O
t
一个质点一段时间
时间 位移
看下一时刻
继续延伸
O
X
许多质点一个时刻
各质点的平衡位置 位移
看前一质点
波形沿传播 方向平移
什么情况下已振质点的波形不变?
乙
乙
甲
甲
表示了两个质点的振动 哪个质点振动超前? 乙超前甲1/4 T
机械波波速仅取决于介质
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
演示弹簧波
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。 密部 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。
四、机械波和机械振动的关系
类别
运动 现象
运动 成因
振动 单个质点 的周期性运动
波动
所有质点 共同的周期性运动
质点受到指向平衡 介质中质点受到相邻
位置的回复力作用
质点的带动
联系 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
二、波的图象
Y O
v X
1、物理意义:描述某时刻各个质点偏离平衡位置的 位移
对横波: 横波的图象与波形相似。
对纵波:
波形——疏密相间的波形 波的图象——正弦(或余弦)图象
2、由图可以得出?
AY
1)振幅A 波长
O
2)该时刻任一质点的位移x
v
X
3)该时刻任一质点加速度a的方向:指向平衡位置
4)该时刻任一质点速度v的方向:
F.只要物体做机械振动,一定有机械波产生
G.机械波的传播速度与振源的振动速度一样
H.机械波的频率与振源的频率一样
例2.关于横波与纵波的说法中,正确的是( C ) A.振源上下振动形成的波是横波 B.振源左右振动形成的波是纵波 C.振源振动方向与波的传播方向互相垂直形成的是
横波 D.在固体中传播的波一定是横波