内容正文:
一、波 的 形 成
第三章
机械波
振动的传播称为波动,简称波。
随风飘扬的红旗
水面泛起的涟漪
运动员手中飞舞的彩带
是振动在红旗上的传播
是振动在彩带上的传播
是振动在水中的传播
机械振动在介质中的传播——机械波
一、波的产生条件
①波源:能够产生振动的物体或物体的一部分,又称振源
②介质:传播振动的媒介物,如:空气、水、绳 等等
波的产生必须同时满足两个条件:波源和介质
二、波的形成过程
以绳波为例
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
三、波传播的特点
问题2:各质点做什么运动?
各质点以刚开始静止的位置(平衡位置)为中心做机械振动
问题3:各质点的起振方向相同吗?
各质点起振方向相同,都和波源起振方向相同
问题4:各质点振幅相等吗?
各质点振动振幅相等
问题1:各质点随波迁移吗?
问题5:各质点振动周期和频率都相等吗?与波源的周期频率有关系吗?
各质点振动周期与频率都相等,且都等于波源的周期和频率。各质点做的是受迫振动
问题6:各质点振动有先后顺序吗?
在空间上由近及远依次振动,在时间上由近及远依次振动
各质点并不随波迁移,只是上下振动
三、波传播的特点
问题7:波源停止运动后,各质点如何运动?
各质点逐渐依次停止运动,距波源越远,停止运动越晚。
波的形成
四、横波与纵波
1、横波:质点振动方向与波的传播方向互相垂直的波 .
波峰
波峰
波谷
振动方向
波的传播方向
平衡位置
①特征:凸凹相间,具有交替出现的波峰和波谷 .
②机械波中的横波仅在固体中传播
四、横波与纵波
2、纵波:质点振动方向与波的传播方向在一条直线上的波 .
②可在固体、液体和气体中传播
①特征:疏密相间,具有交替出现的密部和疏部 .
密部
疏部
密部
疏部
波的传播方向
质点振动方向
声波是纵波
地震波
地震波既有横波又有纵波。(纵波速度的大致范围为5.5~7千米/秒,横波速度的大致范围为3.2~4.0千米/秒)
机械波传递的三个特点:
(1)介质中有机械波传播时,介质本身并不随波一起传播,它传播的只是 。
(2)波是传递 的一种方式。
(3)波可以传递 。
运动形式
能量
信息
新课讲授
课堂小结
例1、(多选)关于横波和纵波,下列说法正确的是( )
A. 横波中,质点的振动方向一定与波的传播方向垂直
B. 对于纵波,质点的振动方向与波的传播方向一定相同
C. 形成纵波的质点不随波迁移
D. 声波是纵波,地震波是横波
AC
例2.已知一列机械波在一水平绳上匀速传播,则以下说法中正确的是( )
A.绳子上任意一点做受迫振动的周期相同
B.绳子上任意一点在四分之一周期内通过的路程为一个振幅
C.绳子上相距为一个波长的两点振动情况是异步的
D.绳子上质点随波发生迁移
A
课堂练习
随堂练习
例3、关于振动和波的关系,下列说法中正确的是( )
A. 如果波源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止
B. 物体做机械振动,一定产生机械波
C. 波的传播速度即波源的振动速度
D. 波动的频率,与介质性质无关,仅由波源的振动频率决定
D
例4、(多选)关于机械波,下列说法中正确的是( )
A、有机械振动,必会形成机械波
B、有机械波必有机械振动
C、机械波是机械振动在介质中传播的过程,它是传递能量的一种形式
D、机械波传递波源的振动形式和能量
BCD
随堂练习
例5、如图所示,是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4、…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.已知t=0时,质点1开始向上运动,t= 时,1到达最上方,5开始向上运动.问:
(1)t= 时,质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何?
(2)t= 时,质点8、12、16的运动状态如何?
随堂练习
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