机械波及其图像课件.ppt
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1、第二节第二节 机械波及其图象机械波及其图象基础知识梳理一、机械波一、机械波1定义:机械振动在定义:机械振动在 中传播,中传播,形成了机械波形成了机械波2产生条件:一是要有做机械振产生条件:一是要有做机械振动的物体作为动的物体作为 ;二是要有能够传;二是要有能够传播机械振动的播机械振动的 介质波源介质基础知识梳理垂直基础知识梳理4机械波的特点机械波的特点(1)机械波传播的是运动形式,介质中机械波传播的是运动形式,介质中质点只在各自的质点只在各自的 附近振动,并不附近振动,并不随波迁移随波迁移(2)机械波传播的过程就是机械波传播的过程就是 的的过程,也是传递信息的过程过程,也是传递信息的过程平衡位
2、置能量传递基础知识梳理(3)“前带后,后跟前,运动状态向后前带后,后跟前,运动状态向后传传”即:各质点都做受迫振动,起振即:各质点都做受迫振动,起振方向由方向由 来决定,并且其振动频率来决定,并且其振动频率(周周期期)都都 波源的振动频率波源的振动频率(周期周期),但离,但离波源越远的质点振动越滞后波源越远的质点振动越滞后波源等于基础知识梳理二、描述机械波的物理量二、描述机械波的物理量1波长:在波动中振动相位总是波长:在波动中振动相位总是 的的两个相邻质点间的距离用两个相邻质点间的距离用“”表示表示2频率频率f:在波动中,介质中各质点的振:在波动中,介质中各质点的振动频率都是相同的,都等于动频
3、率都是相同的,都等于 的振动频率的振动频率相同波源基础知识梳理机械波的传播速度由机械波的传播速度由 决定,决定,与机械波的频率无关与机械波的频率无关介质基础知识梳理三、波的图象三、波的图象1波的图象波的图象(1)坐标轴:取质点平衡位置的连坐标轴:取质点平衡位置的连线作为线作为x轴,表示质点分布的顺序;取轴,表示质点分布的顺序;取过波源质点的振动方向作为过波源质点的振动方向作为y轴,表示轴,表示质点质点 位移基础知识梳理(2)意义:在波的意义:在波的 方向上,介质方向上,介质中质点在某一时刻相对各自中质点在某一时刻相对各自 的位的位移移(3)形状:正弦形状:正弦(或余弦或余弦)图线图线平衡位置传
4、播基础知识梳理2.简谐波图象的应用简谐波图象的应用(1)从图象上直接读出波长和振幅从图象上直接读出波长和振幅(2)可确定任一质点在该时刻的位可确定任一质点在该时刻的位移移(3)可确定任一质点在该时刻的加可确定任一质点在该时刻的加速度的方向速度的方向基础知识梳理(4)若已知波的传播方向,可确定若已知波的传播方向,可确定各质点在该时刻质点的振动方向;若各质点在该时刻质点的振动方向;若已知某质点的振动方向,可确定该波已知某质点的振动方向,可确定该波的传播方向的传播方向(5)若已知波的传播方向,可画出若已知波的传播方向,可画出在在t前后的波形沿传播方向平移前后的波形沿传播方向平移xvt.课堂互动讲练一
5、、对波长、波速及频率概念的一、对波长、波速及频率概念的理解理解1对波长的理解对波长的理解(1)在波的传播方向上,两个相邻在波的传播方向上,两个相邻的振动步调总是相同的质点间的距离的振动步调总是相同的质点间的距离(2)质点振动一个周期,波传播的质点振动一个周期,波传播的距离距离课堂互动讲练(3)在横波中两个相邻的波峰在横波中两个相邻的波峰(或两或两个相邻的波谷个相邻的波谷)之间的距离;在纵波中之间的距离;在纵波中两个相邻的密部两个相邻的密部(或两个相邻的疏部或两个相邻的疏部)之之间的距离间的距离(4)在简谐横波的波形图线中,一在简谐横波的波形图线中,一个完整的正个完整的正(余余)弦曲线在横轴所截
6、取的弦曲线在横轴所截取的距离距离课堂互动讲练2对波速的理解对波速的理解(1)波在均匀介质中匀速传播,波波在均匀介质中匀速传播,波速就是指波在介质中的传播速度电速就是指波在介质中的传播速度电磁波可以不依靠介质在真空中传播磁波可以不依靠介质在真空中传播(2)波速的大小完全由介质决定,波速的大小完全由介质决定,与波的频率无关与波的频率无关(3)在同种介质中,纵波和横波的在同种介质中,纵波和横波的传播速度是不同的传播速度是不同的课堂互动讲练(4)波速与振速的区别:波速与振速的区别:波速:波源振动几个周期,波形就向波速:波源振动几个周期,波形就向(或能量或能量)向外平移的速度在同一种均匀介向外平移的速度
7、在同一种均匀介质中波动的传播是匀速的,与波动频率无关质中波动的传播是匀速的,与波动频率无关课堂互动讲练振速:质点的振动速度波动振速:质点的振动速度波动中各质点都在平衡位置附近做周期性中各质点都在平衡位置附近做周期性振动,是变速运动,质点并不沿波的振动,是变速运动,质点并不沿波的传播方向随波迁移传播方向随波迁移课堂互动讲练3对频率的理解对频率的理解(1)在波的传播方向上,介质各质在波的传播方向上,介质各质点都做受迫振动,其振动是由振源的点都做受迫振动,其振动是由振源的振动引起的,故各质点的振动频率都振动引起的,故各质点的振动频率都等于振源的振动频率等于振源的振动频率(2)当波从一种介质进入另一种
8、介当波从一种介质进入另一种介质时,波的频率不变质时,波的频率不变课堂互动讲练1.(2008年高考宁夏卷年高考宁夏卷)下列关于简谐下列关于简谐运动和简谐机械波的说法正确的是运动和简谐机械波的说法正确的是()A弹簧振子的周期与振幅有关弹簧振子的周期与振幅有关B横波在介质中的传播速度由介质横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定本身的性质决定C在波传播方向上的某个质点的振在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度动速度就是波的传播速度D单位时间内经过媒质中一点的完单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率全波的个数就是这列简谐波的频率即时应用课堂互动讲练解析解析:选BD.弹
9、簧振子周期由振子簧振子周期由振子质量和量和弹簧簧劲度系数决定与振幅无关,度系数决定与振幅无关,A项错误;波的;波的传播速度由介播速度由介质决定与决定与波源无关,波源无关,B项正确;正确;质点的振点的振动速度速度与波速无关,与波速无关,C项错误;波;波传播播时每振每振动一次向前一次向前传播一个完整的波形,播一个完整的波形,D项正确正确课堂互动讲练二、振动图象与波动图象的比较二、振动图象与波动图象的比较波的振动图象与波动图象虽然形波的振动图象与波动图象虽然形状相同,但所研究的对象、意义、特状相同,但所研究的对象、意义、特点等有所不同所以,要掌握两者的点等有所不同所以,要掌握两者的区别,及在某些情况
10、下两者的相互转区别,及在某些情况下两者的相互转化化课堂互动讲练 两种图象两种图象比较内容比较内容振动图象振动图象波动图象波动图象研究对象研究对象某一振某一振动质动质点点沿波沿波传传播方向所播方向所有有质质点点图象意义图象意义某一某一质质点位移点位移随随时间变时间变化化规规律律某某时时刻所有刻所有质质点点相相对对平衡位置的平衡位置的位移位移图象特点图象特点课堂互动讲练 两种图象两种图象比较内容比较内容振动图象振动图象波动图象波动图象图象信息图象信息(1)周期、振幅周期、振幅(2)各各时时刻刻质质点的位移点的位移(3)速速度度、加加速速度度的的方方向向(1)波波长长、振幅、振幅(2)任任意意一一质
11、质点点该该时时刻的位移刻的位移(3)任任意意一一质质点点在在该该时时刻加速度的方向刻加速度的方向图象变化图象变化随随时时间间推推移移图图象象延延续续,但已有形状不但已有形状不变变随随时时间间推推移移,图图象象沿沿传传播方向平移播方向平移一个完整曲一个完整曲线对应横线对应横坐标坐标一个周期一个周期一个波一个波长长课堂互动讲练2.(2008年高考江苏卷年高考江苏卷)一列沿着一列沿着x轴轴正方向传播的横波,在正方向传播的横波,在t0时刻的波形时刻的波形如图如图721甲所示图甲中某质点的甲所示图甲中某质点的振动图象如图乙所示质点振动图象如图乙所示质点N的振幅是的振幅是_m,振动周期为,振动周期为_s,
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- 机械波 及其 图像 课件
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