2022-2023年高中物理競(jìng)賽 振動(dòng)和波-4課件

1、4. 簡(jiǎn)諧波“常常是水波離開了它產(chǎn)生的地方,而那里的水并不離開；就像風(fēng)吹過莊稼地形成波浪,在那里我們看到波動(dòng)穿越田野而去,而莊稼仍在原地”-Leonardo da Vinci一機(jī)械波的基本概念1產(chǎn)生：波動(dòng)是振動(dòng)狀態(tài)的傳播* 機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播叫機(jī)械波. 而引起介質(zhì)初始振動(dòng)的物體叫振源（或波源）. 波源和彈性介質(zhì)是產(chǎn)生機(jī)械波的兩個(gè)必要條件. * 質(zhì)元并未“隨波逐流” 波的傳播不是媒質(zhì)質(zhì)元的傳播*“上游”的質(zhì)元依次帶動(dòng)“下游”的質(zhì)元振動(dòng)2. 傳播：介質(zhì)中的質(zhì)元振動(dòng)方向與波動(dòng)傳播方向垂直的波稱為橫波.而介質(zhì)中的質(zhì)元振動(dòng)方向與波動(dòng)傳播方向一致的波稱為縱波.3、波的傳播速度體變模量楊氏模量切變模

2、量4.描述波的幾個(gè)物理量（1）波長(zhǎng)： （2）頻率和周期： （3）波速： 4.平面波和球面波二簡(jiǎn)諧波的表達(dá)式簡(jiǎn)諧振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播即為簡(jiǎn)諧波.沿一維彈性介質(zhì)單方向傳播的簡(jiǎn)諧波,波陣面為平面,稱為平面簡(jiǎn)諧波.（2）同一x處, y是t的函數(shù) （1）同一時(shí)刻t, y是x的函數(shù) 設(shè)位于坐標(biāo)原點(diǎn)o處質(zhì)源為波源,則波源的簡(jiǎn)諧振動(dòng)表達(dá)式為：即沿x方向以波速u傳播的簡(jiǎn)諧波的表達(dá)式 O點(diǎn)振動(dòng)傳到P點(diǎn)需要時(shí)間 ,相位落后 ,故P點(diǎn)的振動(dòng)為如果波是沿x軸反方向傳播,平面簡(jiǎn)諧波的表達(dá)式由、T、和u之間關(guān)系, , , 得平面簡(jiǎn)諧波函數(shù)的另一些形式 式中 稱為波數(shù),表示在2米內(nèi)所包含的 完整波的數(shù)目. 離源點(diǎn)距離分別為和兩個(gè)質(zhì)元間的相位差為：2 球面波表達(dá)式例1. 圖中曲線為沿x方向以波速v傳播的平面簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)可波形.問（1）原點(diǎn)o質(zhì)元的初相位.（2）p點(diǎn)質(zhì)元的初相位（3）振幅為A,角頻率為寫出波動(dòng)表達(dá)式.解：（1）設(shè)原點(diǎn)o振動(dòng)表達(dá)式為：（2）p點(diǎn)質(zhì)元位于（3）例2. 平面簡(jiǎn)諧波以v=300 ms-1的波速,設(shè)x軸正向傳播,軸上A,B,C三點(diǎn)間距AB=150 m, BC=150 m, 已知B點(diǎn)質(zhì)元振動(dòng)表達(dá)式為： 試寫出（1）以A為原點(diǎn)的波動(dòng)表達(dá)式（2