2021-2022学年高二物理竞赛课件：波的能量.pptx

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1、波的能量波的能量波的能量波的能量波的能量波的能量 波动是机械能的传播的过程波动是机械能的传播的过程截面积为截面积为 S绳子绳子波沿波沿x轴的正方向传播轴的正方向传播振动方向为振动方向为y方向方向波函数波函数选取长度选取长度 x线元，线元，质量质量 线元速度线元速度线元动能线元动能线元的形变线元的形变线元很小线元很小张力的功为线元的势能张力的功为线元的势能线元势能线元势能机械能机械能线元动能线元动能线元势能线元势能动能和势能变化的相一致动能和势能变化的相一致 动能和势能动能和势能同步变化同步变化!机械能随时间变化机械能随时间变化能量以波速能量以波速u传播传播能量密度能量密度质量元的机械能质量元的

2、机械能平均能量密度平均能量密度平均能量密度平均能量密度能量密度一个周期的平均值能量密度一个周期的平均值平均能流平均能流单位时间通过垂直波方向上单位时间通过垂直波方向上dS的平均能量的平均能量能流密度能流密度单位时间通过单位时间通过单位面积平均能量单位面积平均能量波的强度波的强度 平面简谐波平面简谐波垂直传播方向上垂直传播方向上单位时间通过平面的平均能量单位时间通过平面的平均能量介质无吸收介质无吸收平面简谐波函数平面简谐波函数如图为一平面简谐波在如图为一平面简谐波在t=0时刻的波形图时刻的波形图设简谐波频率设简谐波频率 =250Hz，且此时质点，且此时质点P的运动方向向下的运动方向向下求：求：1)该波的波动方程该波的波动方程2)在距原点在距原点O为为100 m处处质点的振动方程质点的振动方程与质点速度表达式与质点速度表达式*t=0时刻时刻P点向下运动点向下运动 波沿波沿x轴负方向传播轴负方向传播O点的振动方程点的振动方程据题意据题意波动方程波动方程2)距原点距原点 处质点的振动方程处质点的振动方程波动方程波动方程质点的速度质点的速度