高中物理选修34第二章机械波ppt课件.ppt
《高中物理选修34第二章机械波ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理选修34第二章机械波ppt课件.ppt(43页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、机机械械波波形成形成特点特点特性特性分类:横波与纵波分类:横波与纵波 绳波、声波绳波、声波反射、反射、惠更斯原理惠更斯原理波的叠加波的叠加波的干涉波的干涉多普勒效应多普勒效应波的叠加原理波的叠加原理、波的干涉、衍射波的干涉、衍射描述描述物理量:物理量:v=f =x x/t图像:图像:表示方法、物理意义、图象应用、与振表示方法、物理意义、图象应用、与振动图象的区别动图象的区别fvvT 波的衍射波的衍射内因内因外因外因横波横波:V V振振V V传传 波峰、波谷波峰、波谷纵波纵波: V V振振V V传传 疏部、密部疏部、密部3.3.波的分类:波的分类: 一、机械波的形成和传播特点一、机械波的形成和传
2、播特点4 4、机机械械波波传传播播的的特特点点(1)(1)机械波传播时,介质中各质点只是在机械波传播时,介质中各质点只是在各各自的平衡位置附近振动自的平衡位置附近振动,质点本身并不随,质点本身并不随波迁移。波迁移。 (3)(3)沿着波的传播方向,后一质点沿着波的传播方向,后一质点落后并重落后并重 复复前一质点的振动前一质点的振动 。(2)(2)各质点都做受迫振动,振动周期和波源各质点都做受迫振动,振动周期和波源的振动周期相同。各质点的的振动周期相同。各质点的起振方向起振方向与振与振源的起振方向相同。源的起振方向相同。 (4)(4)波传播的是波传播的是振动的形式,振动的形式,同时也能传递同时也能
3、传递能量能量和和信息信息。(5)(5)在同一种均匀介质中,质点的振动是在同一种均匀介质中,质点的振动是变变速速的,波的传播是的,波的传播是匀速匀速的。的。二、机械波的描述二、机械波的描述1 1、波长:对平衡位置的、波长:对平衡位置的位移总是相同位移总是相同的两个的两个相邻相邻质质点间的距离点间的距离波长波长波长波长(一)描述波(一)描述波的特征的特征的的物理量物理量说明:说明:波长波长波长波长说明:说明:(1 1)机械波的波速由介质决定,周期(或频)机械波的波速由介质决定,周期(或频率)由振源决定。率)由振源决定。(2 2)上述关系式对其他形式的波也成立。)上述关系式对其他形式的波也成立。fv
4、Tv或4 4、波长、周期(频率)和波速的关系、波长、周期(频率)和波速的关系波的周期波的周期T T 等于等于 波源振动的周期波源振动的周期,也等于,也等于各质点各质点的振动周期的振动周期。2 2、波的周期(或频率):、波的周期(或频率):振源的振动形式在介质中的传播速度。振源的振动形式在介质中的传播速度。3 3、波速、波速V V :Y位移位移2.纵坐标表示纵坐标表示X平衡位置平衡位置(二)波的图象(二)波的图象1.横坐标表示横坐标表示在波在波传播方向上传播方向上各质点的各质点的平衡位置平衡位置某时刻某时刻各质点偏离平衡位置的各质点偏离平衡位置的位移位移3. 物理意义:物理意义: 4.图象信息:
5、图象信息:反映反映某一时刻某一时刻各个质点各个质点偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移规律位移规律(1)该时刻各质点的)该时刻各质点的位移位移x、 振幅振幅A、以及该波的、以及该波的波长波长(2)已知波速的大小可求周期)已知波速的大小可求周期(3)若知道波的)若知道波的传播传播方向,可方向,可判断判断各质点的振动方向各质点的振动方向(4)已知波速的大小和方向,可画)已知波速的大小和方向,可画其他其他时刻的波形图时刻的波形图y/m x/m x/m t t/s 单一振动质点单一振动质点沿波传播方向的所有质点沿波传播方向的所有质点一质点的位移随时间的变化规律一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空
6、间分布规律某时刻所有质点的空间分布规律表示表示各质点各质点在在某时刻某时刻的位移的位移表示表示一个质点一个质点在在各时刻各时刻的位移的位移随时间推移随时间推移图象延伸图象延伸,但已有,但已有的图象形状不变的图象形状不变随时间推移图象沿传播方向随时间推移图象沿传播方向平移平移比喻为一质点的比喻为一质点的“传记记录卡传记记录卡”比喻为一个质点的比喻为一个质点的“录录像像带带”比喻为无数质点某一时刻比喻为无数质点某一时刻的的“特写镜头特写镜头”比喻为无数质点某一时刻比喻为无数质点某一时刻拍摄的拍摄的“照片照片”根据下一时刻的位移来判断根据下一时刻的位移来判断根据根据“质点带动原理质点带动原理”来判断
7、来判断定义定义:波可以绕过障碍:波可以绕过障碍 物继续传播的现象物继续传播的现象 缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小,者比波长更小,S S障障波波发生明显衍射的条件:发生明显衍射的条件: 2.2.波的衍射波的衍射:3.3.波的干涉波的干涉:定义:频率相同的两列波叠加,使某些定义:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且振动加强和振动减弱的区域相互隔而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉开的现象叫做波的干涉产生稳定干涉的条件:产生稳定干涉的条件:频率相
8、同、相位差恒定。频率相同、相位差恒定。 波的干涉图样平面图:波的干涉图样平面图: 振动加强振动加强振动加强振动加强振动加强振动加强振动加强振动加强振动减弱振动减弱振动减弱振动减弱振动减弱振动减弱加强减弱点的分析:加强减弱点的分析: 若两个波源的若两个波源的振动步调相同振动步调相同 :(1 1)加强区:波程差为波长的整数倍)加强区:波程差为波长的整数倍 r=rr=r2 2-r-r1 1=k =k (k=0,k=0,1 1,2 2,)(2 2)减弱区:波程差为半波长的奇数倍:)减弱区:波程差为半波长的奇数倍: r=rr=r2 2-r-r1 1=(2k+1)/2 =(2k+1)/2 (k=0,k=0
9、,1 1,2 2,)加强点和减弱点满足的条件:加强点和减弱点满足的条件:若两个波源的若两个波源的振动步调相反振动步调相反: (1 1)减弱区:波程差为波长的整数倍)减弱区:波程差为波长的整数倍 r=rr=r2 2-r-r1 1=n =n (n=0,n=0,1 1,2 2,)(2 2)加强区:波程差为半波长的奇数倍:)加强区:波程差为半波长的奇数倍: r=rr=r2 2-r-r1 1=(2n+1)/2 =(2n+1)/2 (n=0,n=0,1 1,2 2,)4、多普勒效应、多普勒效应v定义定义:v相对运动与频率的关系:相对运动与频率的关系:v多普勒效应多普勒效应的应用的应用: 观察者观察者与与波
10、源波源间相对运动间相对运动接收的频率接收的频率与与波源波源 发出的频率发出的频率关系关系相对静止相对静止相对靠近相对靠近相对远离相对远离惠 更 斯C.Huygens荷兰物理学家荷兰物理学家(1629-1695)四四、惠更斯原理、惠更斯原理 介质中任一波面上的介质中任一波面上的各点,各点, 都可以看做发射子都可以看做发射子波的波源。其后任意时刻,波的波源。其后任意时刻,这些子波在波前进方向的包这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面。络面就是新的波面。惠更斯原理惠更斯原理的应用:的应用: 1 1、如右图所示为一横波在某一时刻的波、如右图所示为一横波在某一时刻的波形图。已知形图。已知F F质点此时
11、的运动方向如图所示,质点此时的运动方向如图所示,则则 ( )A A:波向右传播:波向右传播B B:质点:质点H H与质点与质点F F的的 的运动方向相同的运动方向相同C C:质点:质点C C比质点比质点B B先回到平衡位置先回到平衡位置 D D:质点:质点C C在此时的加速度为零在此时的加速度为零 C典型例题:典型例题:H2 2、如图所示,是某一向左传播的横渡在某时、如图所示,是某一向左传播的横渡在某时刻的图像,从该时刻开始的一段极短时间内,刻的图像,从该时刻开始的一段极短时间内,这列波中质点这列波中质点A A、B B的速度及加速度的大小变化的速度及加速度的大小变化情况是情况是 ( ( ) )
12、A Av vA A变小,变小,a aA A变大变大 B Bv vA A变大,变大,a aA A变小变小 C Cv vB B变小,变小,a aB B变大变大 D Dv vB B变大,变大,a aB B 变小变小AD 6 6、如图所示,一列简谐横波沿、如图所示,一列简谐横波沿x x轴正方向轴正方向传播,从波传到传播,从波传到x=5mx=5m的的M M点时开始计时,已点时开始计时,已知知P P点相继出现两个波峰的时间间隔为点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s0.4s,下面说法中正确的是下面说法中正确的是 ( ( ) )A A这列波的波长是这列波的波长是4m 4m B B这列波的传播速度是这列波的传
13、播速度是10m/s10m/sC C质点质点Q Q(x=9mx=9m)经过)经过0.5s0.5s才第一次到达波峰才第一次到达波峰D DM M点以后各质点开始振动时的方向都是向下点以后各质点开始振动时的方向都是向下ABD 7 7、一列简谐横、一列简谐横波波沿沿x x轴负方向传播,图甲是轴负方向传播,图甲是t=t=1 1s s时的波形图,图乙是波中某振动质元位移时的波形图,图乙是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线随时间变化的振动图线( (两图用同一时间起点两图用同一时间起点) ),则图乙可能是图甲中哪个质元的振动图线则图乙可能是图甲中哪个质元的振动图线 ( )( ) A. A. x x=0=0处
14、的质元处的质元 B. B. x x= =1 1m m处的质元处的质元 C. C. x x=2m=2m处的质元处的质元 D. D. x x=3m=3m处的质元处的质元A 8 8、如图所示,、如图所示,A A是波源,各相邻质点间的距离皆为是波源,各相邻质点间的距离皆为1 1m m,当,当t=0t=0时,时,A A开始向上振动,经开始向上振动,经0.1s0.1s到最大位移处,到最大位移处,此时波传到此时波传到C C质点,则质点,则( )A. A. 波的传播速度是波的传播速度是10m/s10m/s,周期为,周期为0.4s0.4sB B波的频率是波的频率是2.5Hz2.5Hz,波长是,波长是4m4mC
15、C再经再经0.2s0.2s,波传播到,波传播到G G点,点,F F点在最大位移处点在最大位移处D D波传播到波传播到J J点时,其历时点时,其历时0.45s0.45s,质点,质点H H 在最大在最大位移处位移处D Y/cmX/m00.060.18Pvsvxt3 . 16 . 018. 096. 011sssTvxt9 . 14 . 06 . 006. 096. 022svT4 . 06 . 024. 0变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分专题讲座专题讲座专题一专题一 已知波的传播方向已知波的传播
16、方向( (或质点的振动方向或质点的振动方向) ) 判断质点的振动方向判断质点的振动方向( (或波的传播方向或波的传播方向) )1.1.已知波的传播方向判断质点的振动方向已知波的传播方向判断质点的振动方向【例例1 1】一列波形图如图所示一列波形图如图所示, , 波沿波沿x x轴正方向传播轴正方向传播, ,则则P P点和点和 Q Q点的振动方向向哪?点的振动方向向哪? 解法一解法一, ,特殊点法特殊点法: 在质点在质点P P靠近波源一方附近靠近波源一方附近( (不超过不超过 ) )图象上找图象上找 另一点另一点P P,若若P P在在P P上方上方, ,则则P P向上运动向上运动, ,若若P P 在
17、在P P下方下方, ,则则P P向下运动向下运动.(.(即即“顺着波的传播方向顺着波的传播方向, , 下山抬头下山抬头, ,上山低头上山低头”).).如图所示如图所示, ,所以所以P P点向上点向上 振振, ,Q Q点向下振点向下振. .4变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 解法二解法二, ,微平移法:微平移法: 做出经微小时间做出经微小时间t t(t t ) )后的波形后的波形, ,就可知就可知各各 质点经过质点经过t t时间到达的位置时间到达的位置, ,各质点的振动方各质点的振动方向即可确
18、定向即可确定, ,如图乙所示如图乙所示, ,所以也同样能得到所以也同样能得到P P点是点是 在向上振在向上振, ,Q Q点在向下振点在向下振. . 答案答案 见解析见解析4T变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分2.2.已知质点的振动方向判断波的传播方向已知质点的振动方向判断波的传播方向【例例2 2】一列简谐横波沿一列简谐横波沿x x轴传播轴传播, ,波速为波速为10 m/s,10 m/s, t t=0=0时刻的波形如图所示时刻的波形如图所示, ,图中质点图中质点M M此时正此时正 经过平衡位置沿
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中物理 选修 34 第二 机械波 ppt 课件
限制150内