第十二章機(jī)械波 第1節(jié) 波的形成和傳播 波 水波 光波 聲波 電磁波 運(yùn)動會開幕式中的人浪 思考 繩的一端振動后 為什么后面的質(zhì)點(diǎn)能被帶動著運(yùn)動起來 如果將繩剪斷 后面的質(zhì)點(diǎn)還能運(yùn)動嗎 如果手不動 繩子能形成波嗎 一 波的形成和傳播 波具體是如何形成的呢 一 波的形成和傳播 繩波的形成原因 1 繩子各部分看成許多質(zhì)點(diǎn)組成 各部分之間存在著相互作用的彈力 2 沿波的傳播方向上后一個質(zhì)點(diǎn)比前一個質(zhì)點(diǎn)落后一段時(shí)間 質(zhì)點(diǎn)依次被帶動 3 振動的形式傳播出去形成波 波是如何形成和傳播的 波源振動起來時(shí) 帶動相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動 這個質(zhì)點(diǎn)又帶動更遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動 這樣波源的振動就傳播出去了 一 波的形成和傳播 演示 思考 介質(zhì)中各個質(zhì)點(diǎn)是不是同時(shí)起振 起振方向與振源起振方向什么關(guān)系 波向右傳播 質(zhì)點(diǎn)是不是也向右遷移 d 波傳播的是振動形式和能量 且能傳遞信息 a 介質(zhì)各個質(zhì)點(diǎn)不是同時(shí)起振 但起振方向與振源起振方向相同 b 離振源近的質(zhì)點(diǎn)先起振 c 質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置振動 并不隨波遷移 e 傳播過程中各質(zhì)點(diǎn)的振動都是受迫振動 驅(qū)動力來源于振源 各質(zhì)點(diǎn)起振時(shí)與振源起振時(shí)的情況完全相同 其頻率等于振源頻率 一 波的形成和傳播 帶動性滯后性重復(fù)性 質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向垂直 質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向在一條直線上 橫波的特點(diǎn) 縱波的特點(diǎn) 波峰波谷 疏部密部 二 波的分類及特點(diǎn) 橫波 縱波 縱波 波峰 波谷 疏部 密部 1 聲波是縱波 2 地震波既有橫波又有縱波 3 水波既不是橫波也不是縱波 叫做水紋波 其特點(diǎn)較接近橫波 二 波的分類及特點(diǎn) 三 機(jī)械波 機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播 形成機(jī)械波 同時(shí)存在振源和介質(zhì) 有振動不一定存在波 有波一定存在振動舉例 1 介質(zhì)和波源 介質(zhì) 借以傳播波的物質(zhì) 課本P25 波源 保持持續(xù)振動的物體 2 機(jī)械波 3 產(chǎn)生機(jī)械波的條件 注意 4 機(jī)械波向外傳播是振動形式的傳播 介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)不隨波發(fā)生遷移 1 當(dāng)波在介質(zhì)中傳播時(shí) 各個質(zhì)點(diǎn)均在自己的平衡位置附近振動 2 在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)依次開始振動 各質(zhì)點(diǎn)振動周期相同 與振源振動周期相同 各質(zhì)點(diǎn)振幅相同 不考慮能量損失時(shí) 各質(zhì)點(diǎn)開始振動的方向相同 起振方向 5 波是傳遞能量的一種方式 波向外傳播的是振動的形式 向外傳遞信息和能量 三 機(jī)械波 例題 日常生活中 發(fā)現(xiàn)球掉入池塘里 能否通過往池塘丟入石塊 借助石塊激起的水波把球沖到岸邊 解析 不能 向水中投入石塊 水面受到石塊的撞擊開始振動 形成水波向四周傳去 但是 實(shí)際上水波向四周傳播而水只是上下振動并不向外遷移 所以球也僅僅是上下振動而不會向岸邊運(yùn)動 例題講解 課堂練習(xí) 一列橫波沿繩子向右傳播 某時(shí)刻繩子形成如圖所示的形狀 對此時(shí)繩上A B C D E F六個質(zhì)點(diǎn) A 它們的振幅相同B 質(zhì)點(diǎn)D和F的速度方向相同C 質(zhì)點(diǎn)A和C的速度方向相同D 從此時(shí)算起 質(zhì)點(diǎn)B比C先回到平衡位置 AD A B C D是一列橫波上的四個點(diǎn) 某時(shí)刻波形如圖所示 那以如果A此時(shí)速度是向上的 則C點(diǎn)必是 如果B點(diǎn)此時(shí)速度是向上的 則波向傳播 A B兩點(diǎn)加速度方向 C D兩點(diǎn)加速度方向 課堂練習(xí) 向上 左 向下 向上 繩波的形成過程 1 繩子各部分看成許多質(zhì)點(diǎn)組成 各部分之間存在著相互作用的彈力 2 沿波的傳播方向上后一個質(zhì)點(diǎn)比前一個質(zhì)點(diǎn)落后一段時(shí)間 質(zhì)點(diǎn)依次被帶動 3 振動的形式傳播出去形成波 一 波的形成和傳播 點(diǎn)擊下圖觀看實(shí)驗(yàn)演示 二 橫波 點(diǎn)擊下圖觀看實(shí)驗(yàn)演示 橫波的特性 1 橫波 質(zhì)點(diǎn)的振動方向跟波的傳播方向垂直的波叫做橫波 2 波峰 在橫波中凸起的最高處叫做波峰 3 波谷 在橫波中凹下的最低處叫做波谷 4 橫波也叫凹凸波 三 縱波 點(diǎn)擊下圖觀看實(shí)驗(yàn)演示 縱波的特性 1 縱波 質(zhì)點(diǎn)的振動方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫做縱波 2 密部 在縱波中 質(zhì)點(diǎn)分布最密的地方叫做密部 3 疏部 在縱波中 質(zhì)點(diǎn)分布最疏的地方叫做疏部 4 縱波也叫疏密波 三 聲波和地震波 聲波是縱波 地震波既有橫波又有縱波 四 機(jī)械波 1 介質(zhì)和波源 介質(zhì) 借以傳播波的物質(zhì) 波源 保持持續(xù)振動的物體 2 機(jī)械波 機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播 形成機(jī)械波 3 產(chǎn)生機(jī)械波的條件 同時(shí)存在振源和介質(zhì) 注意 有振動不一定存在波 有波一定存在振動4 機(jī)械波向外傳播是振動形式的傳播 介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)不隨波發(fā)生遷移 1 當(dāng)波在介質(zhì)中傳播時(shí) 各個質(zhì)點(diǎn)均在自己的平衡位置附近振動 2 在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)依次開始振動 各質(zhì)點(diǎn)振動周期相同 由振源決定 即與振源振動周期相同 各質(zhì)點(diǎn)振幅相同 不考慮能量損失時(shí) 各質(zhì)點(diǎn)剛開始振動的方向相同 5 波是傳遞能量的一種方式波向外傳播的是振動的形式 向外傳遞信息和能量 五 波動與振動 1 區(qū)別振動是一個質(zhì)點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動 而波動是介質(zhì)中許多質(zhì)點(diǎn)的集體運(yùn)動 2 聯(lián)系 1 都是周期性的運(yùn)動 波動周期等于質(zhì)點(diǎn)的振動周期 2 從構(gòu)成介質(zhì)的某一質(zhì)點(diǎn)來看 所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是振動 從構(gòu)成介質(zhì)的整體來看 所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是波動 3 振動是形成波動的必要條件 但有振動不一定存在波動 4 波動是振動形式 信息 的傳播過程 例題 日常生活中 發(fā)現(xiàn)球掉入池塘里 能否通過往池塘丟入石塊 借助石塊激起的水波把球沖到岸邊 解析 不能 向水中投入石塊 水面受到石塊的撞擊開始振動 形成水波向四周傳去 這是表面現(xiàn)象 實(shí)際上水波向四周傳播而水只是上下振動并不向外遷移 所以球也僅僅是上下振動而不會向岸邊運(yùn)動 結(jié)束