物理 第二章 机械波 第1讲 机械波的形成和传播 教科版选修34.ppt

第第1讲机械波的形成和传播讲机械波的形成和传播 目目标标定定位位 1.理理解解机机械械波波的的形形成成过过程程和和产产生生条条件件.2.知知道道波波的种类及横波和纵波的概念的种类及横波和纵波的概念.3.明确机械波传播的特点明确机械波传播的特点一、机械波的形成和传播一、机械波的形成和传播1波的形成波的形成由由于于绳绳的的各各部部分分之之间间都都有有相相互互作作用用的的弹弹力力联联系系着着，所所以以当当手手抖抖动动绳绳的的一一端端，紧紧靠靠这这一一端端的的质质点点运运动动，它它会会_相相邻邻的的质质点点运运动动，依依次次传传递递下下去去每每一一个个质质点点都都在在重重复复绳绳一一端端的的振振动动，后后一一个个质质点点的的运运动动状状态态总总是是_于于前前一一个个质质点的运动状态点的运动状态2介质介质能够传播振动的物质能够传播振动的物质带动带动 滞后滞后 3机械波机械波_在介质中的传播在介质中的传播4波源波源引起引起_振动的装置振动的装置5机机械械波波是是_这这一一运运动动形形式式(包包括括波波源源的的振振动动信信息息)的传播，介质本身并没有沿着波的方向发生的传播，介质本身并没有沿着波的方向发生_6波是传递波是传递_的一种方式的一种方式机械振动机械振动 初始初始 机械振动机械振动 迁移迁移 能量能量 二、横波与纵波二、横波与纵波1按按介介质质中中质质点点的的振振动动方方向向和和波波的的传传播播方方向向的的关关系系不不同同，常常将波分为将波分为_和和_2横波横波(1)定定义义：介介质质中中质质点点的的振振动动方方向向与与波波的的传传播播方方向向_的的波波(2)标识性物理量标识性物理量波峰：凸起来的波峰：凸起来的_处处波谷：凹下去的波谷：凹下去的_处处横波横波 纵波纵波 垂直垂直 最高最高 最低最低 3纵波纵波(1)定定义义：介介质质中中质质点点的的振振动动方方向向和和波波的的传传播播方方向向_的的波波(2)标识性物理量标识性物理量密部：介质中质点分布密部：介质中质点分布_的部分的部分疏部：质点分布疏部：质点分布_的部分的部分4简简谐谐波波：如如果果传传播播的的振振动动是是_运运动动，这这种种波波叫叫做做简简谐谐波波.平行平行 密集密集 稀疏稀疏 简谐简谐 1波的形成波的形成传传播播波波的的物物质质，如如水水、绳绳、空空气气等等，可可以以分分成成许许多多小小部部分分，每每一一小小部部分分都都可可以以看看作作质质点点当当其其中中一一个个质质点点振振动动时时，由由于于质质点点间间的的相相互互作作用用，就就带带动动相相邻邻的的质质点点振振动动起起来来，该该质质点点又又带带动动后后面面的的质质点点振振动动起起来来，这这样样振振动动的的状状态态就就传传播播出出去，形成了机械波去，形成了机械波一、波的形成和传播一、波的形成和传播2机械波的传播机械波的传播(1)各质点的振动周期都与波源的振动周期相同各质点的振动周期都与波源的振动周期相同(2)离离波波源源越越远远，质质点点的的振振动动越越滞滞后后，但但各各质质点点的的起起振振方方向向与波源起振方向相同与波源起振方向相同(3)波波传传播播的的只只是是振振动动形形式式，介介质质中中的的每每个个质质点点只只在在自自己己平平衡位置附近振动，并不随波迁移衡位置附近振动，并不随波迁移【例例1】(多多选选)关关于于机机械械波波的的形形成成和和传传播播，下下列列说说法法中中正正确确的是的是()A机机械械波波只只能能在在介介质质中中传传播播，波波源源周周围围如如果果没没有有介介质质，就不能形成机械波就不能形成机械波B离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些C离离波波源源较较近近的的质质点点总总比比离离波波源源较较远远的的质质点点振振动动得得早早一一些些D一一旦旦波波源源振振动动起起来来，介介质质中中的的各各个个质质点点也也就就立立刻刻振振动动起来起来解解析析机机械械波波形形成成的的条条件件是是有有波波源源和和介介质质，两两者者缺缺一一不不可可；机机械械波波的的形形成成可可表表述述为为离离波波源源近近的的质质点点带带动动离离波波源源远远的的质质点，故离波源近的质点振动的早一些，分析知点，故离波源近的质点振动的早一些，分析知A、C正确正确答案答案AC 借借题题发发挥挥根根据据波波的的形形成成特特点点，先先振振动动的的质质点点带带动动后后面面的的质质点点振振动动，后后面面质质点点总总是是落落后后于于前前面面质质点点的的振振动动，每每一一个个质质点点都都在在自自己己的的平平衡衡位位置置附附近近振振动动，正正确确画画出出各各时时刻刻的的波波形图，可以使问题变得更形象直观形图，可以使问题变得更形象直观1区别区别(1)研究对象不同研究对象不同振振动动是是单单个个质质点点所所表表现现出出的的周周而而复复始始的的运运动动现现象象，波波动动是是大量质点表现出的周而复始的运动现象大量质点表现出的周而复始的运动现象二、振动与波动的区别与联系二、振动与波动的区别与联系(2)运动成因不同运动成因不同振振动动是是质质点点由由于于某某种种原原因因离离开开平平衡衡位位置置，同同时时受受到到指指向向平平衡衡位位置置的的力力回回复复力力的的作作用用波波动动是是由由于于介介质质中中质质点点受受到到相相邻邻质质点点的的扰扰动动而而随随着着运运动动，并并将将振振动动形形式式由由近近及及远远传传播播开开去去，各各质质点点间间存存在在相相互互作作用用的的弹弹力力，各各个个质质点点受受到到回回复力作用复力作用(3)运动性质不同运动性质不同质质点点的的振振动动是是变变速速运运动动，在在同同一一介介质质中中波波动动的的传传播播速速度度不不变变2联系联系(1)振动是波动的起因，波是振动的传播；振动是波动的起因，波是振动的传播；(2)有波动一定有振动，有振动不一定有波动；有波动一定有振动，有振动不一定有波动；(3)波波动动的的周周期期等等于于质质点点振振动动的的周周期期，波波动动和和振振动动都都是是周周期期性运动性运动【例例3】(多选多选)关于振动和波的关系，下列说法中正确的是关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A振动是波的成因，波是振动的传播振动是波的成因，波是振动的传播B振振动动是是单单个个质质点点呈呈现现的的运运动动现现象象，波波是是许许多多质质点点联联合合起起来呈现的运动现象来呈现的运动现象C波的传播速度就是质点振动的速度波的传播速度就是质点振动的速度D波源停止振动时，波立即停止传播波源停止振动时，波立即停止传播解解析析机机械械波波的的产产生生条条件件是是有有波波源源和和介介质质由由于于介介质质中中的的质质点点之之间间相相互互作作用用，一一个个质质点点的的振振动动带带动动相相邻邻质质点点的的振振动动由由近近及及远远传传播播而而形形成成波波，所所以以选选项项A和和B正正确确；波波的的传传播播速速度度是是波波形形由由波波源源向向外外伸伸展展的的速速度度，在在均均匀匀介介质质中中其其速速度度大大小小不不变变，而而质质点点振振动动的的速速度度和和方方向向都都随随时时间间周周期期性性地地发发生生变变化化，选选项项C错错误误；波波源源一一旦旦将将振振动动传传给给了了介介质质，振振动动就就会会在在介介质质中中向向远远处处传传播播，当当波波源源停停止止振振动动时时，介介质质仍仍然然继继续续传传播播波波源源振振动动的的运运动动形形式式，不不会会随随波波源源停停止止振振动动而而停停止止传播，即波不会停止传播，选项传播，即波不会停止传播，选项D错误错误答案答案AB针针对对训训练练(多多选选)有有关关机机械械振振动动与与机机械械波波的的下下列列说说法法中中正正确确的的是是()A有机械振动就一定有机械波有机械振动就一定有机械波B机械波中各质点振幅一定相同机械波中各质点振幅一定相同C机械波中各质点均做受迫振动机械波中各质点均做受迫振动D机械波中各质点振动周期相同机械波中各质点振动周期相同解解析析机机械械波波是是机机械械振振动动在在介介质质中中的的传传播播形形成成的的，故故A错错误误；只只有有简简谐谐波波中中各各质质点点振振动动的的振振幅幅才才相相同同，故故B错错误误；由由于于质质点点间间的的弹弹力力作作用用，因因此此，在在波波传传播播时时，介介质质中中的的质质点点跟跟着着波波源源做做受受迫迫振振动动，每每个个质质点点的的振振动动频频率率都都与与波波源源的的振振动频率相同，故动频率相同，故C、D正确正确答案答案CD