E機(jī)械波的描述.ppt

1、第四章 周期運(yùn)動,E 機(jī)械波的描述,上節(jié)回顧：,機(jī)械波的形成： 機(jī)械振動在介質(zhì)中由近及遠(yuǎn)的傳播。 機(jī)械波產(chǎn)生和傳播的條件： （1）波源：產(chǎn)生機(jī)械振動的物體 （2）介質(zhì)：傳播機(jī)械振動的物質(zhì) 橫波： 介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向垂直，這樣的波叫做橫波。,聲納：利用聲波探測水中目標(biāo)及其狀態(tài)的儀器。 主動式聲納工作時發(fā)出的超聲波，遇到敵方潛艇時會反射到接收器，根據(jù)接收器熒光屏上顯示的發(fā)射波和反射波的位置，可以探測到敵方潛艇離我方聲納的距離。,機(jī)械波的研究與利用：,機(jī)械波的描述：,細(xì)繩上的橫波演示,照片上的波形：是由同一時刻具有不同位移的繩上許多質(zhì)點(diǎn)所共同組成的,波的圖像：,波的圖像：反映是各質(zhì)點(diǎn)在

2、同一時刻不同位移的曲線，叫做波的圖像，簡稱波形圖。,波峰,波谷,波形圖與振動圖像的比較：,正(余)弦曲線,都表示某一時刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移,X（波上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置）,t（質(zhì)點(diǎn)振動的時間）,某一個質(zhì)點(diǎn),沿著波動的傳播方向上 的所有質(zhì)點(diǎn),表示各質(zhì)點(diǎn)在同一時刻 的位移。,表示某一個質(zhì)點(diǎn)不同時刻 的位移。,所有波峰處質(zhì)點(diǎn)的振動情況完全相同，所有波谷處質(zhì)點(diǎn)的振動情況也完全相同，故相鄰兩個波峰或相鄰兩個波谷之間的距離就叫做一個波長,波長：從波形圖象看,波長：,定義：在一列波中，偏離平衡位置的位移和速度總是（時時刻刻）相同的兩個相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波長。 波長用符號表示 ，單位是米（m）,y/m,

3、x/m,波的頻率：,定義：介質(zhì)中任一質(zhì)點(diǎn)在單位時間內(nèi)完成的全振動次數(shù)。 用符號f表示，單位是Hz。 注意點(diǎn)： 波的頻率與波源的振動頻率相同。對一列波而言，各質(zhì)點(diǎn)的振動頻率等于波源的振動頻率。 波的頻率決定于波源振動頻率，與傳播的介質(zhì)無關(guān)！同一波源發(fā)出的波在不同介質(zhì)中頻率保持不變。,波的周期：,定義：介質(zhì)中任一質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動需要的時間。 用符號T表示，單位是s。 T=1/f,y/m,x/m,波的振幅=介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動的振幅,波速：,定義：單位時間內(nèi)波在介質(zhì)中傳播的距離，也就是波在介質(zhì)中傳播的速度叫做波速。 用符號v表示，單位是m/s。 注意點(diǎn)： 機(jī)械波的波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。通常情況下，波在固體

4、中的傳播速度比在液體中大，在液體中的傳播速度又比氣體中大。聲波在鋼鐵中的傳播速度約為5000m/s，在水中約為1500m/s，而空氣中約為340m/s。,波速和波長、頻率、周期的關(guān)系：,波長、波速和周期的關(guān)系： 波長、波速和頻率的關(guān)系：,由圖像可知，波在一個周期內(nèi)傳播的距離恰為一個波長。,課堂例題1：,關(guān)于波的頻率，下列說法中正確的是（ ） A.波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)； B.波的頻率與波速沒有必然關(guān)系； C.波由一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時，頻率會變大； D.以上說法均不正確。,AB,分析：波的頻率與波源振動頻率有關(guān)，與傳播的介質(zhì)無關(guān)！當(dāng)波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，波的頻率是不變的。,課

5、堂例題2：,已知一列波在某時刻的波形如圖所示，波的傳播方向水平向左，求： （1）波的波長； （2）波的振幅； （3）如果該波的波速v=20m/s，那么介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動頻率是多少？ （4）經(jīng)過1/4周期時，質(zhì)點(diǎn)A離平衡位置的位移是多少？,f=5Hz,1m,課堂小結(jié)：,波的圖像表示的是各質(zhì)點(diǎn)在同一時刻不同位移的曲線。 x軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。 y軸表示各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。,波長：在一列波中，偏離平衡位置的位移和速度總是相同的兩個相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波長。 波的周期：介質(zhì)中任一質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動需要的時間。 波的頻率：介質(zhì)中任一質(zhì)點(diǎn)在單位時間內(nèi)完成的全振動次數(shù)。頻率和周期的大小與波源振動頻率有關(guān)，與傳播的介質(zhì)無關(guān)！ 波速：單位時間內(nèi)波在介質(zhì)中傳播的距離，也就是波在介質(zhì)中傳播的速度叫做波速。,根據(jù)波的圖像判斷質(zhì)點(diǎn)的振動方向：,1.明確波的傳播方向，由此確定波源的方位； 2.所研究質(zhì)點(diǎn)（E）下一時刻的位移矢量，即為此時靠近波源 的臨近質(zhì)點(diǎn)的位移矢量根據(jù)運(yùn)動趨勢，便可確定所研究質(zhì)點(diǎn) 此時刻的運(yùn)動方向 。,拓展練習(xí)：,在波的傳