机械波的图像

1、第十章 机械波,1、机械波：,机械振动在介质中的传播,2、机械波产生的条件？,注意：机械波向外传播的只是运动的形式、能量，质点 本身并不随波迁移，只在其平衡位置附近做往复运动,例1、关于振动和波的关系，下列说法正确的是（ ） A、有机械振动必有机械波 B、有机械波必有机械振动 C、离波源远的质点振动的慢 D、波源停振时，介质中的波立即停住,例2、一列波由波源向周围扩展开去，由此可知（ ） A、介质中各质点由近及远传播开去 B、介质中各质点的振动形式由近及远传播开去 C、介质中各质点的能量由近及远传播开去 D、介质中各质点只是。

2、第2节 机械波,1形成和产生条件 (1)机械振动在介质中的传播，叫机械波简谐运动在 中的传播叫简谐波 (2)形成：介质可以看成是由大量质点构成，相邻质点间有相互作用力，当介质中的某一质点发生振动时，就会带动它周围的质点振动起来，形成机械波 (3)产生的条件：有波源，有介质,介质,一、机械波,2波的分类 (1)横波：质点的振动方向与 相互垂直的波，凸起部分的正中央叫波峰， 部分的正中央叫波谷 (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在上，质点分布密的部分叫 ，质点分布疏的部分叫 ,波的传播方向,凹陷,同一,条直线,密部,疏部,1波长 (1)。

3、机械波练习,简谐波中常见问题的分类,1由t时刻的波形图画(tt)时刻的波形图(1)平移法：先算出经时间t波传播的距离xvt，再把波形沿波的传播方向平移x.当x，即xnx时，可采取去整(n)留零(x) 的方法，只需平移x即可,(2)特殊点法：在t时刻的波形图上找几个特殊质点(一个波长范围内)，如过平衡位置的点、与它相邻的波峰和波谷，判断出这些质点经过t后的位置，画出相应的正弦曲线或余弦曲线即可，这种方法只适用于 tk 的情况,(2)双向性 传播方向双向性：波的传播方向不确定 振动方向双向性：质点振动方向不确定,(3)波形的隐含性形成多解 在波动问题。

4、1,第十章 波动,习题解答,2,(A)均为零,(B)均为,(C) 均为,(D),与,10-1 图(a)表示t=0 时的的波形图，波沿x轴正方向传播，图(b)为一质点的振动曲线. 则图(a)中所表示的x=0处质点振动的初相位与图(b)所表示的振动的初相位分别为（ ）,D,3,102、机械波的表达式为 ,式中y和x的单位为m,t的单位为s,则（ ）,D,C,4,10-4、如图所示，两列波长为的相干波在点P相遇，波在点S1振动的初相为1，点S1 到点P的距离为是r1,波在点S2振动的初相为2，点S2 到点P的距离为是r2,以k代表零或正、负整数，则点P是干涉极大的条件为（ ）,习题10-4图,D,（A）,（C）,（D。

5、机械波复习,复习目标:,1、机械波的产生条件 2、机械波的类型 3、波长、频率和波速的关系 4、声波，超声波,多普勒效应及其应用,基本知识：,1.机械波(1)机械振动在介质中的传播形成机械波.(2)机械波产生的条件：波源，介质. 2.机械波的分类(1)横波：质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有凸部(波峰)和凹部(波谷).(2)纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.,3.机械波的特征机械波传播的是振动形式和能量。质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移.介质中各质点的振动周期和频率都与波源。

6、1在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为/2（为波长）的两点的振动速度必定【 】 (A) 大小相同，而方向相反 (B) 大小和方向均相同 (C) 大小不同，方向相同 (D) 大小不同，而方向相反,一、选择题,x位置处的质点：,若两质点相距/2,答案：A,2下列关于波速的说法错误的是【 】 （A）振动状态传播的速度等于波速 （B）质点振动的速度等于波速 （C）相位的传播速度等于波速 （D）能量传播速度等于波速,波动过程，是振动状态的传播过程，是相位的传播，同时伴随着能量的传播。质点的振动速度和波速是两个不同的概念。,答案：B,3一平面简谐波，其振。

7、2.1 机械波的产生,瑞泉中学 张艳利,物理学中，把机械振动在物质中的传播叫做机械波。机械波的产生条件： 1、振源（波源） 2、介质（如 水、空气、绳子、地壳等）,机械波的特点：,（1）前一质点带动后一质点，模仿前一质点的振动。a :每个质点的起振方向都等于振源的起振方 向。b :每个质点的振动周期都等于振源的周期。c :每个质点都只在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移。,（2）波向前传播的是振动形式和能量。 （3）振源振动一个周期，波向前传一个完整波形。 （4）沿着波的传播方向，处于上升波段的质点向下振，处于下降波段的质。

8、一 波动媒质中一体积元中的能量 以一个平面简谐纵波为例来说明 1 体积元的动能 波的能量 2 体积元的势能 一根长为的棒 伸长时具有的势能 由胡克定律 令 3 体积元的总能量 速度最大时 此时的相对形变 应变 也最大 二 能流和能流密度 波。

9、一、波的叠加现象,波在相遇时的特点：,（1）波传播的独立性,两列波相遇，它们能彼此穿过，穿过后波的形状和传播的情形都不变，仍然保持各自的运动状态继续传播，彼此都不受影响 。,（2）相遇区域产生叠加,几列波相遇，相遇区域内质点是同时参与这两列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。,振动加强：几列波引起的振动方向相同（或位移方向相同）会使得质点的振动加强（也叫振动相长）,振动减弱： 几列波引起的振动方向相反（或位移方向相反）会使得质点的振动减弱（也叫振动相消）,二、波的干涉,1、干涉图。

10、机械波,产生条件,横波与纵波,软绳,软弹簧,在机械波中，横波只能在固体中出现；纵波可在气体、液体和固体中出现。空气中的声波是纵波。液体表面的波动情况较复杂，不是单纯的纵波或横波。,几何描述,波的物理量,四、描述波动的物理量,平面简谐波,波动方程,二、平面简谐波的波动方程,续7,波方程意义,三、波动方程的物理意义,续9,例一,例二,例三,例四,波的能量,未起振的体积元,能量密度,一、能量密度（单位体积媒质中波的能量）,可见，波动过程是媒质中各体积元不断地从与其相邻的上一个体积元接收能量，并传递给与其相邻的下一个体积元的能量。

11、 三 振动图像与波的图像及多解问题 一 振动图象和波的图象 振动是一个质点随时间的推移而呈现的现象 波动是全部质点联合起来共同呈现的现象 简谐振动和其引起的简谐波的振幅 频率相同 二者的图象有相同的正弦 余弦 曲线形状 但二图象是有本质区别的 见表 振动图象 波动图象 研究对象 研究内容 一质点位移随 的变化规律 某时刻所有质点的 规律 画出图线 物理意义 表示某 在各时刻的位移 表示某 各质点的。

12、,机械波图像描述习题课,课 前 热 身,能力思维方法,延伸拓展,要点疑点考点,1.横波的传播方向与质点振动方向的关系.已知波的传播方向，判断某一质点的振动方向，或反过来由某一质点振动方向判断波的传播方向，方法互逆，主要有两种：,要点疑点考点,(1)波形平移法：将原波形(图7-4-1中实线)沿波的传播方向平移/4(图7-4-1中虚线)，则某一质点的运动方向就由实线上的位置指向虚线上对应位置的方向，图中A、B、C各点运动方向如图所示:,图7-4-1,要点疑点考点,(2)“上下坡法”：沿着波的传播方向走波形状“山路”，从“谷”到“峰”的上坡阶段上各。

13、,波的图象,复习：从简谐运动图象可以得到哪些物理量?,t/s,x/m,5,-5,0,2,4,6,直接描述量：,振幅A:图像的峰值,周期T:相邻两个位移为正的最大值或负的最大值之间的时间间隔。,任意时刻的位移x:对应于图像上某一点的坐标（t，x）。,间接描述量:,频率:f=1/T,速度系列：动能,位移系列：回复力、加速度、势能,简谐运动的图像直观地反映了一个质点做简谐运动的物理过程，根据图像可以看出质点在任意时刻的位移。,如何描述同一时刻各质点的位移？,一、波的图象,如果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。