波的形成與傳播課件1

1、想一想想一想1.大型團(tuán)體操比賽是如大型團(tuán)體操比賽是如何表現(xiàn)出波浪來(lái)的何表現(xiàn)出波浪來(lái)的？做一做做一做2.親身親身模擬模擬波的形成波的形成,感受感受波的特點(diǎn)波的特點(diǎn).設(shè)想設(shè)想:把繩分成很多小段把繩分成很多小段每一個(gè)小段可以看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)每一個(gè)小段可以看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)之間有質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用力相互作用力波的傳播過(guò)程之動(dòng)作分解波的傳播過(guò)程之動(dòng)作分解0 t4/Tt 2/Tt 43 /Tt Tt 45 /Tt 波的傳播過(guò)程之分解動(dòng)作的傳播波的傳播過(guò)程之分解動(dòng)作的傳播繩子各部分看成是繩子各部分看成是相互之間存相互之間存在彈力的質(zhì)點(diǎn)在彈力的質(zhì)點(diǎn)沿波沿波傳播方向，前一質(zhì)點(diǎn)傳播方向，前一質(zhì)點(diǎn)依次帶依次帶動(dòng)動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)

2、后一質(zhì)點(diǎn),后一質(zhì)點(diǎn)后一質(zhì)點(diǎn)延遲延遲振動(dòng)振動(dòng)把質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)向前傳播，把質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)向前傳播，從總體上看形成凸凹相間的波從總體上看形成凸凹相間的波波的分類(lèi)及特點(diǎn)波的分類(lèi)及特點(diǎn)、橫波、橫波、縱波、縱波波峰、波谷波峰、波谷疏部、密部疏部、密部l質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與傳播方向垂直質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與傳播方向垂直l特點(diǎn)：特點(diǎn)：l質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與傳播方向在同一直線上質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與傳播方向在同一直線上l特點(diǎn)：特點(diǎn)：按質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的關(guān)系分類(lèi)：按質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的關(guān)系分類(lèi)：聲波聲波 空氣中的聲波是縱波空氣中的聲波是縱波. .內(nèi)因內(nèi)因機(jī)械振動(dòng)是產(chǎn)生機(jī)械波的機(jī)械振動(dòng)是產(chǎn)生機(jī)械波的必要條件必要條件。外因外因機(jī)械

3、波不能在真空中傳播。機(jī)械波不能在真空中傳播。機(jī)械波的定義及產(chǎn)生條件機(jī)械波的定義及產(chǎn)生條件1 1沿波的傳播方向上沿波的傳播方向上, ,前一質(zhì)點(diǎn)前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)相鄰后一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，后一振動(dòng)帶動(dòng)相鄰后一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，后一振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是模仿前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。的質(zhì)點(diǎn)總是模仿前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。但總是滯后于前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)但總是滯后于前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)2 2、介質(zhì)中的各點(diǎn)只是在各自的平、介質(zhì)中的各點(diǎn)只是在各自的平衡位置附近做機(jī)械振動(dòng)，并不隨波衡位置附近做機(jī)械振動(dòng)，并不隨波遷移。遷移。機(jī)械波的特點(diǎn)：機(jī)械波的特點(diǎn)：(1)各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做往各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而質(zhì)點(diǎn)本身并復(fù)運(yùn)動(dòng)，而質(zhì)點(diǎn)本身并不隨

4、波不隨波的傳播而的傳播而遷移遷移。 各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期相同周期相同各質(zhì)點(diǎn)各質(zhì)點(diǎn)振幅相同振幅相同（不考慮能量損（不考慮能量損失時(shí)）失時(shí)） 各質(zhì)點(diǎn)各質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)的方向相剛開(kāi)始振動(dòng)的方向相同同起振方向相同起振方向相同(2)機(jī)械波通過(guò)向外機(jī)械波通過(guò)向外傳播機(jī)械振動(dòng)傳播機(jī)械振動(dòng)的形式向外的形式向外傳遞能量和信息傳遞能量和信息。類(lèi)類(lèi)別別振動(dòng)振動(dòng)波動(dòng)波動(dòng)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)現(xiàn)現(xiàn)象象運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)成成因因聯(lián)聯(lián)系系單個(gè)質(zhì)點(diǎn)所表現(xiàn)出的周期性運(yùn)動(dòng)大量質(zhì)點(diǎn)共同表現(xiàn)出的周期性運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)受到指向平衡位置的回復(fù)力作用介質(zhì)中相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用的彈力振動(dòng)是波動(dòng)的起因,波動(dòng)是振動(dòng)的傳播 我們可以用照象機(jī)把波的形狀攝下我們可以用照象機(jī)把波

5、的形狀攝下來(lái)，就是按下來(lái)，就是按下快門(mén)瞬間快門(mén)瞬間各個(gè)質(zhì)點(diǎn)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)離開(kāi)各自平衡位置各自平衡位置時(shí)的情形。我們就把這時(shí)的情形。我們就把這些質(zhì)點(diǎn)連成曲線，就是該時(shí)刻的波的些質(zhì)點(diǎn)連成曲線，就是該時(shí)刻的波的圖象。圖象。波的圖象波的圖象五、波的圖象五、波的圖象1 1定義定義（拍照片）（拍照片）：2. 2. 波的圖像表示波的圖像表示Y位移位移（1 1）. .用橫坐標(biāo)表示在波用橫坐標(biāo)表示在波傳播方向上傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置平衡位置（2 2）. .用縱坐標(biāo)表示用縱坐標(biāo)表示某時(shí)刻某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移位移X平衡位置平衡位置正方向負(fù)方向3 3簡(jiǎn)諧波簡(jiǎn)諧波（1 1）簡(jiǎn)諧運(yùn)

6、動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成簡(jiǎn)諧波）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成簡(jiǎn)諧波. .（2 2）簡(jiǎn)諧波的圖象是正弦曲線（或余弦曲線）簡(jiǎn)諧波的圖象是正弦曲線（或余弦曲線）. .（3 3）簡(jiǎn)諧波是一種最基本、最簡(jiǎn)單的波）簡(jiǎn)諧波是一種最基本、最簡(jiǎn)單的波. .y/cmx/m0五、波的圖象五、波的圖象波的圖象波的圖象（1）波的圖象表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于平衡位置的位移.（2）波的圖象（隨時(shí)間）的變化情況.yx0時(shí)刻t的波形時(shí)刻t+t的波形v234514 4. .物理意義物理意義1.1.從波的圖象可以知道振幅從波的圖象可以知道振幅2.2.從波的圖象可以知道該時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡從波的圖象可以知道該時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移位置

7、的位移3.3.借助圖象還可以說(shuō)明各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速度、加速借助圖象還可以說(shuō)明各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度在該時(shí)刻的變化情況和速度、加速度的方向度在該時(shí)刻的變化情況和速度、加速度的方向波的圖象的應(yīng)用波的圖象的應(yīng)用yx0v23451Y YX XO O波的傳播方向ABCDV VV VV VV V 如果這列波是向左傳播的，則這四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的如果這列波是向左傳播的，則這四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向又如何？振動(dòng)方向又如何？課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 如圖所示為一列向右傳播的簡(jiǎn)諧波在某時(shí)如圖所示為一列向右傳播的簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖刻的波形圖. .試求出波形圖上試求出波形圖上A A、B B、C C、D D四個(gè)質(zhì)四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向點(diǎn)的振動(dòng)

8、方向Y YX XO OV V如果這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上如果這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上如果已知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)如果已知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 如圖所示為一列簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖，如圖所示為一列簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖，已知圖形上某點(diǎn)的振動(dòng)方向如圖所示。試求這列已知圖形上某點(diǎn)的振動(dòng)方向如圖所示。試求這列波的傳播方向波的傳播方向試畫(huà)出該試畫(huà)出該時(shí)刻前時(shí)刻前T/4T/4、3T/43T/4和和5T/45T/4時(shí)刻的波形圖時(shí)刻的波形圖課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)如圖所示為一列向右傳播的簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波如圖所示為一列向右傳播的簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖試畫(huà)出再經(jīng)過(guò)形圖試畫(huà)出再經(jīng)過(guò)T/4T/4、3T/

9、43T/4和和5T/45T/4時(shí)的波形圖時(shí)的波形圖Y YX XO O波的傳播方向T/4T/43T/43T/4波的圖象的應(yīng)用波的圖象的應(yīng)用(1)(1)已知波的傳播方向可求各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。已知波的傳播方向可求各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。特殊點(diǎn)法：特殊點(diǎn)法：在質(zhì)點(diǎn)在質(zhì)點(diǎn)P P靠近波源一方的圖象上另找一點(diǎn)靠近波源一方的圖象上另找一點(diǎn)P,P,若若PP在在P P上方上方, ,則則P P向上運(yùn)動(dòng)向上運(yùn)動(dòng); ;若若PP在在P P下方下方, ,則則P P向下運(yùn)向下運(yùn)動(dòng)動(dòng)上下坡法：上下坡法：按波的傳播方向來(lái)看按波的傳播方向來(lái)看,“,“上坡上坡”的所有質(zhì)點(diǎn)均向下的所有質(zhì)點(diǎn)均向下振動(dòng)振動(dòng),“,“下坡下坡”的所有質(zhì)點(diǎn)均向上

10、振動(dòng)的所有質(zhì)點(diǎn)均向上振動(dòng)(2)(2)已知某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向也可確定波的傳播方向已知某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向也可確定波的傳播方向 4 4介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系. .5.5. 畫(huà)波形畫(huà)波形 下圖為一橫波在某一時(shí)刻的波形圖，已知下圖為一橫波在某一時(shí)刻的波形圖，已知F F質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向如下圖所示，則（質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向如下圖所示，則（ ）A A波向右傳播波向右傳播B B質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)H H的運(yùn)動(dòng)方向與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與質(zhì)點(diǎn)F F的運(yùn)動(dòng)方向相同的運(yùn)動(dòng)方向相同C C質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)C C比質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)B B先回到平衡位置先回到平衡位置D D質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)C C在此時(shí)的加速度為零

11、在此時(shí)的加速度為零課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 一列簡(jiǎn)諧波在一列簡(jiǎn)諧波在t=0t=0時(shí)刻的波形圖如圖（時(shí)刻的波形圖如圖（a a）所）所示，圖示，圖(b)(b)表示該波傳播的媒質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)此后一表示該波傳播的媒質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖象，則（段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖象，則（ ）A A若波沿若波沿x x軸正方向傳播，軸正方向傳播， (b) (b)圖應(yīng)為圖應(yīng)為a a點(diǎn)的振動(dòng)圖象點(diǎn)的振動(dòng)圖象 B B若波沿若波沿x x軸正方向傳播，軸正方向傳播， (b) (b)圖應(yīng)為圖應(yīng)為b b點(diǎn)的振動(dòng)圖象點(diǎn)的振動(dòng)圖象C C若波沿若波沿x x軸正方向傳播，軸正方向傳播， (b) (b)圖應(yīng)為圖應(yīng)為c c點(diǎn)的振動(dòng)圖象點(diǎn)的振動(dòng)圖象

12、D D若波沿若波沿x x軸正方向傳播，軸正方向傳播， (b) (b)圖應(yīng)為圖應(yīng)為d d點(diǎn)的振動(dòng)圖象點(diǎn)的振動(dòng)圖象Oabcdyx(a)ytO(b)課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)確定質(zhì)點(diǎn)確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向形象形象記憶記憶圖線變化圖線變化物理意義物理意義圖線圖線研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容研究對(duì)象研究對(duì)象波動(dòng)圖象波動(dòng)圖象振動(dòng)圖象振動(dòng)圖象 單一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)單一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律分布規(guī)律表示表示各質(zhì)點(diǎn)各質(zhì)點(diǎn)在在某時(shí)刻某時(shí)刻的位移的位移表示表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在在各時(shí)刻各時(shí)刻的的位移位移隨

13、時(shí)間推移隨時(shí)間推移圖象延伸圖象延伸，但已有的圖象形狀不變但已有的圖象形狀不變隨時(shí)間推移圖象沿傳播隨時(shí)間推移圖象沿傳播方向方向平移平移比喻為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的比喻為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的“錄象帶錄象帶”比喻為無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻比喻為無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻拍攝的拍攝的“照片照片”根據(jù)下一時(shí)刻的位移來(lái)判斷根據(jù)下一時(shí)刻的位移來(lái)判斷 根據(jù)根據(jù)“質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)原理質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)原理”來(lái)判來(lái)判斷斷振動(dòng)圖象與波的圖象的比較振動(dòng)圖象與波的圖象的比較x/mx/mt/st/s0 0 x/mx/my/my/m0 0yxO-y0y0ab如圖所示為簡(jiǎn)諧波某時(shí)刻的波形圖，圖上如圖所示為簡(jiǎn)諧波某時(shí)刻的波形圖，圖上a a點(diǎn)和點(diǎn)和b b點(diǎn)表示兩質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位置，它們的點(diǎn)表示兩質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位置，它們的y y坐標(biāo)坐標(biāo)絕對(duì)值相同。對(duì)此兩質(zhì)點(diǎn)，下列判斷正確的是絕對(duì)值相同。對(duì)此兩質(zhì)點(diǎn)，下列判斷正確的是（ ）A.A.該時(shí)刻位移相同該時(shí)刻位移相同B.B.該時(shí)刻加速度相同該時(shí)刻加速度相同C.C.該時(shí)刻速度方向相同該時(shí)刻速度方向相同D.D.該時(shí)刻加速度方向相同該時(shí)刻加速度方向相同C課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 某列波沿某列波沿x x軸正方向傳播，軸正方向傳播，t t=0=0時(shí)的波形圖如時(shí)的波形圖如圖所示，已知在圖所示，已知在t t=0.6=0.6秒時(shí)秒時(shí)A A點(diǎn)正好第三次出現(xiàn)波點(diǎn)正好第三次出現(xiàn)波峰，則波的周期為多少？波傳到峰，則波的周期為多少？波傳到P P