1、第十二章 機械波,波 的 形 成 和 傳 播波長、頻率和波速,觀察,演示,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18,繩波形成和傳播,理想化方法,,繩的簡化模型,思考：1、如果握繩子的手不動，繩子會不會振動起來，那么在繩子上會不會有波？2、

2、如果把繩子的中間剪段，在另一段繩子上會不會形成波？3、如果每段繩子都是孤立的， 還能發(fā)生波動現象嗎？,繩子——介質各部分看成許多質點組成，各部分之間存在著相互作用的彈力．,,繩波形成和傳播,時刻,思考,①各質點開始振動的時刻、振動形式是否相同？,②各質點的振動周期、起振方向是否相同？,③各質點是否沿波的傳播方向隨波一起移動？,④各質點振動方向與波的傳播方向是什么關系？,繩波形成和傳播,結論：⑴波的形成是由于介質中的各部分存在相互作用，

3、某一點——波源的振動，依次帶動相鄰部分發(fā)生振動——受迫振動，并由近及遠傳播開去，形成波.,⑵各點振動特點：離波源近的先起振,后一質點總是落后于前一個質點振動 ,質點并不隨波遷移且各質點的起振方向相同.,觀察,思考：各質點振動方向與波的傳播方向有什么關系？,,,橫波和縱波,橫波的特點：,縱波的特點：,波峰 波谷,疏部 密部,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

4、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,橫波：質點的振動方向與波的傳播方向垂直。,縱波：質點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上。,思考：聲波是橫波還是縱波？,聲波是縱波.,機械波,1. 波源和介質：,介質——波借以傳播的物質．,波源——能夠產生振動的物體或質點．,2.機械波：,機械振動在介質中的傳

5、播，形成機械波。,3.產生機械波的條件:,同時存在振源和介質。,注意：有振動不一定存在波，有波一定存在振動,機械波傳播特征,(1)沿波的傳播方向，介質中各質點由波源開始由近及遠的依次開始振動，靠近波源的質點超前于遠離波源的質點；,(2)各質點只在各自的平衡位置附近做往復運動，而質點本身并不隨波的傳播而遷移。,①各質點振動周期相同,②各質點振幅相同（不考慮能量損失時）,③各質點剛開始振動的方向相同．,(3)機械波通過向外傳播機械振動的形式

6、向外傳遞能量和信息。,1．區(qū)別 振動是一個質點的往復運動，而波動是介質中許多質點的集體運動．2．聯系 （1）都是周期性的運動：波動周期等于質點的振動周期． （2）從構成介質的某一質點來看，所呈現的現象是振動，從構成介質的整體來看，所呈現的現象是波動． （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．,波動與振動,小 結,一、機械波：,1、機械波：,2、產生

7、條件：,同時存在波源和介質．,問題：有振動一定存在波？有波一定存在振動？,二、機械波的分類：,1、橫波：,質點振動方向與波的傳播方向垂直。,2、縱波：,質點振動方向與波的傳播方向在同一直線上．,有波峰、波谷，叫凹凸波。,有疏部、密部，叫疏密波。,機械振動在介質中的傳播,形成機械波．,3、聲波是縱波,小 結,三、機械波的傳播特點：,1、機械波向外傳播是振動形式的傳播，介質中各質點不隨波發(fā)生遷移． （1）當波在介質中傳播時，各個質點均

8、在自己的平衡位置附近振動． （2）在波的傳播方向上各質點依次開始振動．,先振動質點帶動后一質點 后一質點重復前一質點振動后一質點滯后于前一質點 每一質點的起振方向都相同,2、波向外傳播的是振動的形式 向外傳遞能量和信息． 波是傳遞能量的一種方式，波是信息的載體。,,,,一、波長（λ）,1、概念：在波動中對平衡位置的位移總是相等（包括大小和方向）的兩相鄰質點間的距離叫做波的波長。,2、注意：

9、 （1）“位移總是相等”的含義是“每時每刻都大小相等，　　　　　”； （2）“位移總是相等的兩個質點”，即不論什么時候，振動步調完全一致，稱為　 　　。,任意兩個同相點間的距離為波長的整數倍，相鄰的兩個同相點間的距離等于一個波長；,方向相同,同相點,（3） “位移總是相反的質點”，振動步調完全相反，稱為　　　　。,反相點,在縱波中，兩個相鄰的　　　　　　　之間的距離等于波長。,相距半波長奇數倍的兩質點（反相質點）振

10、動步調總是相反的；,（5）在橫波中，兩個相鄰的　　　　　　　之間的距離等于波長；,波峰（或波谷）,密部（或疏部）,（4）在波的傳播方向上相距波長整數倍的兩質點（同相質點）的振動步調總是相同的；,任意兩個反相點間的距離為半波長的奇數倍，相鄰的兩個反相點間的距離等于半個波長；,二、周期（T）和頻率（f ）,1、波的周期（或頻率）：波源振動的周期（或頻率）　　波的周期（或頻率）。 2、注意： （1）波的周期（或頻率）等于　　　　　　周期

11、（或頻率）； （2）波的周期由　　　決定，同一列波在不同介質中傳播時　　　　　　　　　　?。?（3）每經歷一個周期的時間，波就沿傳播方向傳播　　　　　的距離； （4）每經歷一個周期，原有的波形圖不改變。,就是,波源振動的,波源,周期（或頻率）保持不變,一個波長,三、波長、周期（頻率）和波速的關系,1、波速：單位時間里振動傳播的距離,它反映振動在介質中傳播的快慢。,2、波速等于波長和頻率的乘積，公式3、經過一個周期，振動

12、在介質中傳播的距離等于一個波長。,４、注意：,（1）?。?）波速等于波長和頻率的乘積這一關系雖從機械波得到，但對其他形式的波（電磁波、光波）也成立。（3）波速的計算既可用,也可用,,波速由介質決定，周期（或頻率）由振源決定。,,當一列波從一種介質進入另一種介質傳播時，周期（或頻率）保持不變。,,例題1：某樂律C調“l(fā)a”的頻率為f =440Hz，試求這個音在空氣中的波長。,,結論：波長由波源和介質共同決定。,關于簡諧波說法中正

13、確的是（ ）A．兩個振動情況完全相同的質點之間的距離是一個波長B．任意兩個波峰或波谷之間的距離叫波長 C．波動在一周期內向前傳播的距離等于波長D．在一個周期內質點所走過的路程等于一個波長,C,課 堂 練 習,關于波速說法錯誤的有（ ）A．波速由介質和波源共同決定B．提高振源頻率，波的傳播速度將增大C．同時在空氣中傳播兩列聲波，波長較大的聲波傳播較快D．頻率大的聲波在空氣中傳播的波長越短E

14、．波速反映了介質中質點振動的快慢F．波速反映了振動在介質中傳播的快慢,ABCE,課 堂 練 習,關于v=fλ和v=λ/T說法正確的是（ ）A．它們適用于一切波（包括電磁波、光波）B．同一列波在傳播過程中，從一種介質進入另一種介質時保持不變的只有fC．由v=fλ可以看出，波速與頻率成正比D．由兩式得出同類波在同一種介質中傳播時，波長和頻率成反比，與周期成正比,AB,課 堂 練 習,課 堂 練 習,一列橫波沿直線傳播