第三节 机械波（课件）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版机械建筑类）

主题四 机械振动和机械波 第三节 机械波 【问题引入】 雨后的水坑中时常会有零星积水滴入，滴入的雨滴会在水坑中形成一圈圈的涟漪，逐渐扩散开来。古装舞蹈演员挥动长袖，袖子形成波动的样子不断向外扩散传播。如何怎样产生和传播波？波有什么性质和特点呢？ 一、机械波 质点 平衡位置 波源 带动 带动 一、机械波 机械振动 波源 介质 形式 方式 一、机械波 二、横波与纵波 最高 最低 最密 最疏 声波是纵波，它不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播． 二、横波与纵波 三、声波 声音以声波的形式传播，声源是发出声音的物体。声源振动产生声波，声波是一种机械波，声场是声波传播的空间。人耳可以听到的声波的频率一般在20Hz（赫兹）至20kHz之间。 在不同介质中声波的传播速率是不同的。在15 ℃的空气中声速约为340 m/s，在水中的传播速率约是空气中的4.5倍，在金属中的传播速率更大。 四、超声波及应用 频率超过20000 Hz 的波叫超声波。超声波人耳感受不到，但很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官，如蚊子、蝙蝠、猫、狗和家畜就能听到超声波。超声波具有定位功能。蝙蝠、海豚能发出超声波，超声波遇到障碍物或捕食目标时会被反射回来．蝙蝠、海豚就是根据接收到反射回来的超声波来确定障碍物或食物的位置，从而确定飞行或游动方向。 超声波在工业生产、工程检测、视频加工领域也有着广泛的应用。 超声清洗是目前在金属塑料元器件、精密电子、航空器材等材料的表面处理方面最高效节能和绿色环保技术手段，利用超声可以对多种类型钢材、高压容器、大小机械部件等进行探伤，可以用于水下定位与通讯、地下资源勘查等，超声干燥对热敏性食品应用有很大潜力，可以提高湿气的去除率和干燥速度且被干燥的材料不会被破坏或吹走。 四、超声波及应用 五、次声波及应用 频率小于20Hz（赫兹）的声波叫做次声波。次声波又称亚声波，通常情况下并不引起人耳听觉。次声波不容易衰减，不易被水和空气吸收。次声波具有很强的穿透能力，可以穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等障碍物。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近，容易和人体器官产生共振，对人体有很强的伤害性，因此被一些国家用于研发次声波武器。 次声波会干扰人的神经系统正常功能，危害人体健康。一定强度的次声波，能使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧。住在十几层高的楼房里的人，遇到大风天气，往往感到头晕、恶心，这也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。更强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至死亡。 五、次声波及应用 六、课堂练习 1．下列关于波长的说法，正确的是（　　） A．在一个周期内，振动在介质中向前传播一个波长 B．在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为一个波长 C．在波的传播方向上，波长等于两个振动完全相同的质点平衡位置间的距离 D．波长等于横波中波峰与波峰间的距离 A 六、课堂练习 2．关于机械波，下列说法中正确的是（　　） A．振动在宇宙空间传播就形成机械波 B．只有机械波可以传递信息 C．在横波和纵波中质点的振动方向和传播方向总是一致的 D．波动中各质点离开平衡位置的位移不一定总是相等的 D 3．一列横波沿ｘ轴正方向传播，波速50m/s，S为上下振动的振源，频率40Hz，在波上有一质点P，P与S在ｘ轴上的距离为为6.5ｍ，当S刚好通过平衡位置向上运动时（如图），质点P的运动情况是（ ） A．刚好到达x轴上方最大位移处 B．刚好经过平衡位置 C．经过x轴上方某位置，运动方向向下 D．经过x轴下方某位置，运动方向向上 D 1．形成原因：以绳波为例(如图) (1)可以将绳分成许多小部分，每一部分看成______． (2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的____________． (3)由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的这个质点称为_______． (4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就_______周围质点振动，并依次_______邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播． 1．形成：____________在介质中传播，形成机械波． 2．产生条件 (1)要有______． (2)要有传播振动的______． 3．机械波的实质 (1)传播振动这种运动______． (2)传递能量的一种______．依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量． 机械波可分为横波和纵波两类，比较如下： 定义 标识性物理量 实物波形 横波 质点的振动方向和波的传播方向相互垂直的波 ①波峰：横波中，凸起的_______处 ②波谷：横波中，凹下的_______处 纵波 　质点的振动方向和波