第节波的形成和描述.ppt

新课标资源网,老师都说好,!,JTY EDUCATION,第,1,节 波的形成和描述,（一）波的形成和传播,生活中的波现象,：,绳波的形成过程,：,观察,绳子各部分看成是,相互之间存在弹力的质点,。,沿波传播方向，前一质点,依次带动,后一质点,延迟,振动。,振动的传播从总体上看形成凸凹相间的波。,受迫振动！,介质可以看成是,由大量的质点构成的,，两相邻的质点之间都有,相互的作用力,，介质上的某一质点在波源的作用下发生振动时，就会,带动与它相邻的质点振动,，这些质点的振动又会带动各自周围的质点发生振动，这样,振动就在介质中由近及远的传播形成机械波,。,一、波的形成和传播,绳波的形成过程：,1绳子各部分看成许多质点组成，各部分之间存在着相互作用的弹力,2沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点落后一段时间，质点依次被带动,3振动的形式传播出去形成波,思考：,波是如何形成和传播的？,波源振动起来时，带动相邻的质点振动，这个质点又带动更远的质点振动，这样波源的振动就传播出去了,一、波的形成和传播,d.,波传播的是振动形式和能量,且能传递信息,.,a.,介质各个质点不是同时起振，但起振方向与振源方向相同。,b.,离振源近的质点先起振。,c.,质点只在平衡位置振动，并不随波迁移。,e.,传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振源，各质点起振时与振源起振时的情况完全相同，其频率等于振源频率,一、波的形成和传播,带动性 滞后性 重复性,质点的振动方向与波的传播方向垂直,质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上,横波的特点：,纵波的特点：,波峰 波谷,疏部 密部,二、波的分类及特点,横波：,纵波：,声波是纵波,地震波既有横波又有纵波。,(,水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。,),二、波的分类及特点,声波是纵波，不仅能在空气中传播，也能在液体、固体中传播。,水波、绳波、弹簧波、声波、地震波,形成需要那些条件？,地震波既有纵波，也有横波。当纵波传来时感到左右晃动，横波传来时感到上下振动。,三、机械波,机械振动在介质中的传播，形成机械波,同时存在振源和介质,有振动不一定存在波，有波一定存在振动,1,介质和波源：,介质,借以传播波的物质,波源,保持持续振动的物体,2,机械波：,3,产生机械波的条件,:,注意,:,4,机械波向外传播是振动形式的传播，介质中,各质点不随波发生迁移,（1）当波在介质中传播时，各个质点均在自己的平衡位置附近振动,（2）在波的传播方向上各质点依次开始振动,各质点振动,周期相同,（由振源决定，即与振源振动周期相同）,各质点,振幅相同,（不考虑能量损失时）,各质点,刚开始振动的方向相同,5,波是传递能量的一种方式,波向外传播的是振动的形式,(,向外传递信息和能量,),三、机械波,1.,关于振动和波的关系，下列说法正确的是（）,A,有机械波必有振动,B,有机械振动必有波,C,离波源远的质点振动较慢,D,波源停止振动时，介质中的波立即停止传播,A,课 堂 练 习,课 堂 练 习,2.,一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,六个质点（）,A,它们的振幅相同,B,质点,D,和,F,的速度方向相同,C,质点,A,和,C,的速度方向相同,D,从此时算起，质点,B,比,C,先回到平衡位置,AD,3.A,、,B,、,C,、,D,是一列横波上的四个点，某时刻波形如图所示，那以如果,A,此时速度是向上的，则,C,点必是,，如果,B,点此时速度是向上的，则波向,传播，,A,、,B,两点加速度方向,.C,、,D,两点加速度方向,课 堂 练 习,速度向上,左,向下,向上,我们可以用照象机把波的形状摄下,来，就是按下,快门瞬间,各个质点,离开,各自平衡位置,时的情形。我们就把这,些质点连成曲线，就是该时刻的,波的,图象,。,Y,位移,四、波动情况的图象表示法,1.,用横坐标表示在波,传播方向上,各质点的,平衡位置,2.,用纵坐标表示,某时刻,各质点偏离平衡位置的,位移,X,平衡位置,正方向,负方向,3.,在,XOY,坐标平面上画出,某时刻,各质点,偏离平衡位置的,位移,Y,位移,X,平衡位置,O,4.,波的图象的画法：,将,某时刻,各质点,偏离平衡位置的,位移矢量的末端,用光滑的,曲线连接起来,Y,位移,X,平衡位置,O,振动图象的画法,波的图象是在波的传播方向上，介质中各振动质点在某一时刻的波形图简称波形,（,1,）如果波的图象是正弦曲线，这样的波叫做正弦波，也叫,简谐波,（,2,）介质中有正弦波传播时，介质的质点在做简谐振动,（,3,）简谐波是一种最基本、最简单的波,.,五、波的图象的物理意义,1.,波的图象的物理意义：,反映,各个质点,某一时刻,偏离平衡位置的,位移,由波的,图象的画法可以知道：,对,横波,而言图象反映了某时刻介质中各个质点在空间的实际分布情况。,2.,振动图象的物理意义：,反映,某个质点,不同时刻,偏离平衡位置的,位移,由,振动图象的画法可以知道：,图象上的点并不表示做简谐运动的质点在空间的实际位置。,六、周期和频率,波的周期（或频率）：波源振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）,波的周期（或频率）等于波源的振动周期（或频率）,波的周期由波源决定，同一列波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变,每经历一个周期的时间，当前的波形图与原有的波形图相同,七、波长,定义,:,沿波的传播方向,两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是相同（包括大小和方向）的质点间的距离叫做,波的波长,对波长定义的理解：,“位移总是相等”的含义是“每时每刻都大小相等，方向相同”,位移总是相等的两个质点速度也总是相等的,在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长，在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）之间的距离等于波长,在波的传播方向上（或平衡位置之间）相距的两质点振动步调总是相反的,相距整数倍两质点（同相质点）的振动步调总是相同的在波的传播方向上相距奇数倍的两质点（反相质点）振动步调总是相反的,八、波速,单位时间内振动所传播的距离叫,波速,它反映振动在介质中传播的快慢程度.,波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同,波在均匀介质中是匀速传播的，即，它向外传播的是振动的形式，而不是将质点向外迁移,波速与质点的振动速度不同，质点的振动是一种变加速运动，因此质点的振动速度时刻在变,九,.,波长、周期（频率）和波速的关系,波长和频率的乘积.,经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长.,三者关系：,三者关系：,波速等于波长和频率的乘积.,经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长.,对三者关系的理解:,波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期（或频率）保持不变但由于波速的变化而导致波长的变化,波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立,波速的计算既可用,也可用,例题:,如图在一条直线上有三点,S、M、N,，S,为波源，距,M,点为12,m，,距,N,点为21,m,由于波源,S,的振动在直线上形成一列横波，其波长为8,m，,波速为4,m/s，,下列说法中正确的是（）,A,M,点先开始振动，,N,点后振动，振动时间相差2.25,s，,但振动周期都为2,s,B,M,点在最高点时，,N,点在平衡位置以上向下振动,C,M,点在最高点时，,N,点在平衡位置以上向上振动,D,振动过程中,M、N,两点的位移有可能在某时刻相同,