《波的形成和傳播》課件新人教版選修3-4

1、第十二章 機(jī)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(xiàn)象嗎？,繩子——介質(zhì)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．,,繩波形成和傳播,時刻,思考,①各質(zhì)點(diǎn)開始振動的時刻、振動形式是否相同？,②各質(zhì)點(diǎn)的振動周期、起振方向是否相同？,③各質(zhì)點(diǎn)是否沿波的傳播方向隨波一起移動？,④各質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向是什么關(guān)系？,繩波形成和傳播,結(jié)論：⑴波的形成是由于介質(zhì)中的各部分存在相互作用，

3、某一點(diǎn)——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(yuǎn)傳播開去，形成波.,⑵各點(diǎn)振動特點(diǎn)：離波源近的先起振,后一質(zhì)點(diǎn)總是落后于前一個質(zhì)點(diǎn)振動 ,質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移且各質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同.,觀察,思考：各質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向有什么關(guān)系？,,,橫波和縱波,橫波的特點(diǎn)：,縱波的特點(diǎn)：,波峰 波谷,疏部 密部,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

4、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向垂直。,縱波：質(zhì)點(diǎn)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(jī)械波,1. 波源和介質(zhì)：,介質(zhì)——波借以傳播的物質(zhì)．,波源——能夠產(chǎn)生振動的物體或質(zhì)點(diǎn)．,2.機(jī)械波：,機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳

5、播，形成機(jī)械波。,3.產(chǎn)生機(jī)械波的條件:,同時存在振源和介質(zhì)。,注意：有振動不一定存在波，有波一定存在振動,機(jī)械波傳播特征,(1)沿波的傳播方向，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)由波源開始由近及遠(yuǎn)的依次開始振動，靠近波源的質(zhì)點(diǎn)超前于遠(yuǎn)離波源的質(zhì)點(diǎn)；,(2)各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動，而質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波的傳播而遷移。,①各質(zhì)點(diǎn)振動周期相同,②各質(zhì)點(diǎn)振幅相同（不考慮能量損失時）,③各質(zhì)點(diǎn)剛開始振動的方向相同．,(3)機(jī)械波通過向外傳播機(jī)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(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．,波動與振動,小 結(jié),一、機(jī)械波：,1、機(jī)械波：,2、產(chǎn)生

7、條件：,同時存在波源和介質(zhì)．,問題：有振動一定存在波？有波一定存在振動？,二、機(jī)械波的分類：,1、橫波：,質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向垂直。,2、縱波：,質(zhì)點(diǎn)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(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播,形成機(jī)械波．,3、聲波是縱波,小 結(jié),三、機(jī)械波的傳播特點(diǎn)：,1、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，各個質(zhì)點(diǎn)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(zhì)點(diǎn)依次開始振動．,先振動質(zhì)點(diǎn)帶動后一質(zhì)點(diǎn) 后一質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前一質(zhì)點(diǎn)振動后一質(zhì)點(diǎn)滯后于前一質(zhì)點(diǎn) 每一質(zhì)點(diǎn)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(zhì)點(diǎn)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(zhì)點(diǎn)”，即不論什么時候，振動步調(diào)完全一致，稱為　 　　。,任意兩個同相點(diǎn)間的距離為波長的整數(shù)倍，相鄰的兩個同相點(diǎn)間的距離等于一個波長；,方向相同,同相點(diǎn),（3） “位移總是相反的質(zhì)點(diǎn)”，振動步調(diào)完全相反，稱為　　　　。,反相點(diǎn),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(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)（反相質(zhì)點(diǎn)）振

10、動步調(diào)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(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)（同相質(zhì)點(diǎn)）的振動步調(diào)總是相同的；,任意兩個反相點(diǎn)間的距離為半波長的奇數(shù)倍，相鄰的兩個反相點(diǎn)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(zhì)中傳播時　　　　　　　　　　??； （3）每經(jīng)歷一個周期的時間，波就沿傳播方向傳播　　　　　的距離； （4）每經(jīng)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(guān)系,1、波速：單位時間里振動傳播的距離,它反映振動在介質(zhì)中傳播的快慢。,2、波速等于波長和頻率的乘積，公式3、經(jīng)過一個周期，振動

12、在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長。,４、注意：,（1）　（2）波速等于波長和頻率的乘積這一關(guān)系雖從機(jī)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(zhì)決定，周期（或頻率）由振源決定。,,當(dāng)一列波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)傳播時，周期（或頻率）保持不變。,,例題1：某樂律C調(diào)“l(fā)a”的頻率為f =440Hz，試求這個音在空氣中的波長。,,結(jié)論：波長由波源和介質(zhì)共同決定。,關(guān)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(zhì)點(diǎn)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(nèi)向前傳播的距離等于波長D．在一個周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)所走過的路程等于一個波長,C,課 堂 練 習(xí),關(guān)于波速說法錯誤的有（ ）A．波速由介質(zhì)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(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動的快慢F．波速反映了振動在介質(zhì)中傳播的快慢,ABCE,課 堂 練 習(xí),關(guān)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(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)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(zhì)中傳播時，波長和頻率成反比，與周期成正比,AB,課 堂 練 習(xí),課 堂 練 習(xí),一列橫波沿直線傳播