机械振动是形成机械波的原因课件.ppt

1、声波、水波以外还有电磁波都是物理学中常见的声波、水波以外还有电磁波都是物理学中常见的波，它们对应是一种物质波。波，它们对应是一种物质波。各种类型的波有其特殊性，但也有普遍的共性。各种类型的波有其特殊性，但也有普遍的共性。机械波机械波第一节第一节 波的形成与传播波的形成与传播演示演示:绳波绳波人浪靠音乐控制节奏机械波产生的条件：机械波产生的条件：机械振动在介质中的传播称为机械波机械振动在介质中的传播称为机械波机械波：机械波：例如：声波、绳波都需要介质才能传播例如：声波、绳波都需要介质才能传播.这是机这是机械波的特殊性械波的特殊性电磁波却可在真空中传播，如光、通讯信号。电磁波却可在真空中传播，如光

2、、通讯信号。凸起部分最高点称为波峰凸起部分最高点称为波峰 凹下部分最低点称为波谷凹下部分最低点称为波谷 以绳上横波为例以绳上横波为例 说明波的传播特征说明波的传播特征xuy1310741无外界干扰无外界干扰 各质点均处在自己的平衡位置处各质点均处在自己的平衡位置处1310741第第1个质点受一干扰个质点受一干扰 准备准备离开自己的离开自己的平衡位置向正方向振动平衡位置向正方向振动13107410t4Tt 第第4个质点准备个质点准备00y振动振动状态状态v13107411310741第第7个质点准备个质点准备2Tt 43Tt 第第10个质点准备个质点准备第第13个质点准备个质点准备Tt 当第当第

3、1个质点振动个质点振动1个周期后它的最初的振动相个周期后它的最初的振动相位传到第位传到第13个质点从相位来看第个质点从相位来看第1个质点领先个质点领先第第13点点21310741同相点同相点思考：机械波传播过程中各个质点有没有离开自己的平衡位置？它们是如何运动？机械波传播的是什么？结论结论1. 1. 波是波是振动状态振动状态的传播不是质点的流动的传播不是质点的流动 各点均在自己的平衡位置附近作振动。各点均在自己的平衡位置附近作振动。2 2、波在传播过程中，总是前面质点的带动、波在传播过程中，总是前面质点的带动后面的质点振动，且起振方向与振源起振方后面的质点振动，且起振方向与振源起振方向一致。向

4、一致。3 3、同相点同相点-各个各个质元的振动状态相同质元的振动状态相同( (振振动步调完全一致动步调完全一致) ) 沿波的传播方向沿波的传播方向, ,各质元的相位依次落后（振各质元的相位依次落后（振动传播到不同点是在时间上的延迟）。动传播到不同点是在时间上的延迟）。振动方式振动方式“后后”学学“前前”问题1、质点的振动轨迹和振动图像？问题2、振动与波动的关系？联系联系1、机械振动是形成机械波的原因，波动是振动的结果。、机械振动是形成机械波的原因，波动是振动的结果。有振动不一定有波动，但是有波动一定有振动有振动不一定有波动，但是有波动一定有振动2、波动频率、振幅与振源相同、波动频率、振幅与振源

5、相同区别区别1、研究对象不同（振动是个体行为，波动是诸多个体形、研究对象不同（振动是个体行为，波动是诸多个体形成的集体行为）成的集体行为）2、运动的起因不同（力的来源不同）、运动的起因不同（力的来源不同）3、运动性质不同（质点振动变加速，波传播匀速）、运动性质不同（质点振动变加速，波传播匀速）振源为简谐振动的机械波的波形是正弦图像振源为简谐振动的机械波的波形是正弦图像xytx根据振动与波动的特点完成下表：根据振动与波动的特点完成下表：一个质点一个质点波的传波的传播方向播方向上的所上的所有质点有质点质点位置质点位置随时间的随时间的变化规律变化规律同一时刻同一时刻各个质点各个质点的空间分的空间分布

6、布位移位移-时间时间x-t位移位移-空间空间x-y反映不反映不同时刻同时刻质点的质点的位移位移同一时同一时刻各个刻各个质点的质点的位移位移随时间推随时间推移图线延移图线延续原图像续原图像不变不变不同时刻不同时刻波形不同，波形不同，图像沿传图像沿传播方向平播方向平移移一个周期一个周期横坐标上横坐标上表示质点表示质点完成一次完成一次全振动全振动横坐标的距横坐标的距离表示振动离表示振动在空间传播在空间传播一个波长一个波长波传播时波传播时,在同一波线两个在同一波线两个相邻相邻的同相点的同相点之间的距离之间的距离. 相邻的波峰或波谷间距离相邻的波峰或波谷间距离 纵波纵波:相邻相邻的密部的密部(或疏或疏部

7、部)中心间距离中心间距离. 符号符号 单位：单位：m周期、频率周期、频率:其他质点是在振源带动下做受迫振其他质点是在振源带动下做受迫振动，振源做简谐振动的周期就是波的周期。动，振源做简谐振动的周期就是波的周期。波前进一个波长距离所需的时间叫周期波前进一个波长距离所需的时间叫周期; 记为记为T周期的倒数称为频率。周期的倒数称为频率。f =1/Ttxv Tvf说明说明1、波速公式适用于一切波。、波速公式适用于一切波。2、机械波在介质中传播的速度由介质本身决定。、机械波在介质中传播的速度由介质本身决定。3、波从一种介质传入另一种介质只有频率不变。、波从一种介质传入另一种介质只有频率不变。思考：思考：

8、1、声音在空气中和水中的传播速度是否相同？、声音在空气中和水中的传播速度是否相同？2、男性、女性声音在空气中的传播速度是否相同？、男性、女性声音在空气中的传播速度是否相同？3、声音从空气传到水中后，、声音从空气传到水中后， 是否发生变化？是否发生变化？、f单位时间内波传播的距离。单位时间内波传播的距离。xYtt + tuBACA、B、C三点速度、位移、加速度、回复力的关系？A、B、两点会不会出现速度相等的时刻？:x 由由平平衡衡位位置置指指向向所所在在位位置置:FxFkx 与与 方方向向相相反反。:aF与与 同同向向:v 找找离离波波源源更更近近的的质质点点1 2 3 4 5x（0.1m）例题

9、例题已知：平面简谐波波形图已知：平面简谐波波形图u0tst050.y0 求：求：（1）用箭头标明）用箭头标明 t = 0.05s 时平衡位置在时平衡位置在0.1、 0.15、 0.2、0.35m处质点的速度方向处质点的速度方向; （2） T、 、v ; （3）0.5m处的质点比原点落后的相位；处的质点比原点落后的相位；m4 . 0m/s.txv205010suT2.024.0( 2 )解解5.22x( 3 )DDDDACAC通过波速通过波速 联系起来联系起来v波形图在时间上和空间上都有周期性。波形图在时间上和空间上都有周期性。-表示波在空间的周期性表示波在空间的周期性T-表示波在时间上的周期性表示波在时间上的周期性