高中物理選修機(jī)械波PPT課件

1、第第2章機(jī)械波章機(jī)械波第第1節(jié)節(jié)波的形成和描述波的形成和描述第1頁/共25頁作一、波的形成與傳播一、波的形成與傳播1、機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播稱為機(jī)械波，簡(jiǎn)稱波2、條件： 波源（機(jī)械振動(dòng)） 介質(zhì) 繩子、水、空氣、地殼等傳播波的物質(zhì) 第2頁/共25頁3、傳播的特點(diǎn)、傳播的特點(diǎn)(3)、傳播的是：(2)、介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)僅在平衡位置附近往復(fù)振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)并不隨波傳播(1)、前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是要帶動(dòng)后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，依次帶動(dòng)下去，振動(dòng)也就由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處傳播，從而形成了波。振動(dòng)能量振動(dòng)形式介質(zhì)并不傳播第3頁/共25頁例1、下列關(guān)于機(jī)械波的說法中，錯(cuò)誤的是( )A波傳播的是振動(dòng)的形式和能量B相鄰質(zhì)點(diǎn)間必有

2、相互作用力C前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)相鄰的后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)必定落后于前一質(zhì)點(diǎn)D各質(zhì)點(diǎn)隨波的傳播而遷移D第4頁/共25頁1、橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和傳播方向垂直的波。波的分類二、第5頁/共25頁2、縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和傳播方向在同一直線上的波第6頁/共25頁三、波的描述（一）波的特征1、周期：各個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在自己的平衡位置附近做周期性的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)的時(shí)間。頻率：質(zhì)點(diǎn)每秒完成全振動(dòng)的次數(shù)。符號(hào)：T單位：S符號(hào)：f單位：Hz關(guān)系：T=1/f第7頁/共25頁2、波長(zhǎng)： 兩個(gè)相鄰的、相對(duì)平衡位置的位移和振動(dòng)方向總是相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離。第8頁/共25頁第9頁/共25頁3、波速（1）關(guān)系：經(jīng)

3、過一個(gè)周期，振動(dòng)在介質(zhì)中）關(guān)系：經(jīng)過一個(gè)周期，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離剛好等于一個(gè)波長(zhǎng)傳播的距離剛好等于一個(gè)波長(zhǎng)（2）決定因素：）決定因素：機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速率是由率是由介質(zhì)介質(zhì)本身本身的性質(zhì)決定的；頻率是由的性質(zhì)決定的；頻率是由波源波源的頻率的頻率決定。決定。（3）波速波速不是不是振動(dòng)速度振動(dòng)速度第10頁/共25頁2第11頁/共25頁（二）波的圖像yx各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移沿波的傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置簡(jiǎn)諧波第12頁/共25頁1、圖像的物理意義： 某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移2、圖像可以得到的信息： A、x、a、v的方向第13頁/共25頁V方向的判定？波

4、動(dòng)的本質(zhì)：前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)方法：前面的質(zhì)點(diǎn)波源下面，向下運(yùn)動(dòng)上面，向上運(yùn)動(dòng)第14頁/共25頁例3、一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波，波速為2 m/s.某時(shí)刻波形如圖所示，下列說法正確的是()A這列波的振幅為4 cmB這列波的周期為3 sC此時(shí)x1 m處質(zhì)點(diǎn)的加速度為0D此時(shí)x2 m處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向D第15頁/共25頁 針對(duì)訓(xùn)練1圖為一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中傳播的波形圖在傳播過程中，某一質(zhì)點(diǎn)在10 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程是16 m，則此波的波速是()A1.6 m/s B2.0 m/s C40 m/s D20 m/sC第16頁/共25頁討論與交流振動(dòng)圖像波動(dòng)圖像第17頁/共25頁四、振動(dòng)圖象與

5、波動(dòng)圖象的比較四、振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的比較振動(dòng)圖象振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象波動(dòng)圖象圖象圖象第18頁/共25頁坐坐標(biāo)標(biāo)橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)縱坐標(biāo)縱坐標(biāo)研究對(duì)象研究對(duì)象圖圖 象象振動(dòng)圖象振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象波動(dòng)圖象時(shí)間時(shí)間介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的振各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的振動(dòng)位移動(dòng)位移質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻的振動(dòng)位移刻的振動(dòng)位移一個(gè)質(zhì)點(diǎn)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn)介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn)第19頁/共25頁圖圖 象象振動(dòng)圖象振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象波動(dòng)圖象物理意義物理意義隨時(shí)間的變化隨時(shí)間的變化顯示的主要物理量顯示的主要物理量一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的振動(dòng)位移的振動(dòng)位移介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在同介質(zhì)中

6、各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的振動(dòng)位移一時(shí)刻的振動(dòng)位移原有圖形不變，圖原有圖形不變，圖線隨時(shí)間而延伸線隨時(shí)間而延伸原有波形沿波的原有波形沿波的傳播方向平移傳播方向平移振幅和周期振幅和周期振幅和波長(zhǎng)振幅和波長(zhǎng)第20頁/共25頁例4、根據(jù)圖甲、乙所示，分別判斷下列說法正確的是()A甲是振動(dòng)圖象，乙是波動(dòng)圖象B甲的波長(zhǎng)為2m，乙的周期為4SC甲、乙的振幅都是2cmD甲中A質(zhì)點(diǎn)向上振，乙中B時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向下振C第21頁/共25頁變式訓(xùn)練：如圖甲是t=1S時(shí)的波形圖，乙是質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像。求:（1）該列波的波長(zhǎng)、周期、波速？判斷該波的傳播方向？第22頁/共25頁針對(duì)訓(xùn)練2圖a為一列簡(jiǎn)諧橫波在t2 s時(shí)的波形圖，圖b為介質(zhì)中平衡位置在x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，P是平衡位置為x2 m的質(zhì)點(diǎn)下列說法正確的是()A波速為0.5 m/s B波的傳播方