机械波的形成和传播..ppt

声波 水波 弹簧纵波 绳波 光波 电磁波 地震波 生活中无处不在的波 温故知新: 提问：什么是机械振动？什么是简谐运动？ 机械振动：物体在平衡位置附近的往复运动． 简谐运动：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力的作用下的振动． 提问：向平静水中,投石子会看到什么现象？ 以石子击水点为中心，振动（波浪）远离中心向四周传播，直到很远. 提问：绳子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动．看到什么现象？ 看到一列凸凹相间的波形（振动形式）向绳子的另一端传去 一、机械波的形成和传播 活动 如图2-1-2所示，准备一根长约10m的软绳并放置在水平面上，将绳上的两点涂上不同颜色的标记.固定一端，用手握住绳的另一端，拉直软绳. 1.如果手不做左右振动，绳子处于什么状态？ 2.手向左抖动一次和向右抖动一次，你看到什么现象？ 3.手连续左右抖动，你看到了什么现象？画出在某一时刻软绳形状的草图. 4.软绳一端的振动是怎样传到绳的另一端的？绳上有标记的两点怎样运动？随波前进吗？ 5.手以不同频率和不同幅度连续左右抖动，绳子的形状有什么区别？ 看教材P22-23： 为什么绳上各点都能动起来呢？凹凸相间的波是怎样形成的呢？ 设想:把绳分成很多小段 每一个小段可以看做一个质点 质点之间有相互作用力 一切机械波都是振动状态在某些物体中的传播. 对绳一端的抖动依次引起了绳中各段的振动，振动在绳中的传播形成了绳波；对水面一处的扰动由近及远引起了水面各部分的振动，此振动在水中的传播形成了水波；击鼓时，对鼓皮的扰动引起了周围空气的振动，此振动在空气中的传播形成了声波. 由于相邻质点间存在着相互作用，当绳中某一质点发生振动（振源）时，就会带动相邻的质点，使它上下振动。这个质点又带动更远一些的质点振动起来，从而使绳子上的质点都跟着振动起来。绳端这种上下振动的状态就沿绳子传了出去，从整体上看就是一些凹凸相间的波形。 绳、水、空气等能够传播振动的物质，叫做介质. 机械振动在介质中的传播称为机械波. 振动状态传播的方向就是波的传播方向. 引起开始振动的装置通常叫做波源. 从绳波中可以看到，软绳上有标记的两质点只在各自的平衡位置附近上下振动，并没有随波的传播而向前移动. 因此机械波是机械振动这一运动形式（包括波源的振动信息）的传播，介质本身并没有沿着波的方向发生迁移. 当振动在绳中传播时，各质点由于上下运动而具有动能；同时由于形变，又具有弹性势能，这样随着振动的传播，波源的能量就被波传递出去，所以机械波的传播也是机械能的传播. 波是传递能量的一种形式. 2.产生条件：同时存在振源和介质，两者缺一不可． 波源——保持持续振动的物体或质点（内因） 1.定义：机械振动在介质中的传播，形成机械波． 机械振动是产生机械波的必要条件. 介质——借以传播波的物质（外因） 机械波不能在真空中传播. 3.机械波的规律（特点） （1）介质中各个质点不是同时起振的，离振源近的质点先起振。（步调不一致） 前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点重复前面的质点的振动，并且后面的质点的振动依次滞后前面的质点. （2）介质中质点在各自的平衡位置附近做机械振动，质点本身并不随波迁移. （3）传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振源。介质中各个质点的起振方向、周期、频率、振幅和波源相同. （具有周期性） （5）机械波在同种介质中是匀速传播的. （6）振源振动一个周期，波向前传一个完整波形. （7）振源停止振动，波可以继续向前传播. （4）波向前传播的是振动形式、能量和信息. 二、横波与纵波 按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同，常将波分为横波和纵波. 观察思考 1.观察横波演示器所演示的横波的发生情况[图2-1-4（a）].记下你的观察结果. 若介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直，这种波称为横波.例如在绳上传播的波就是横波（图2-1-5）. 从横波演示实验中可知横波是一个凹凸相间的波，凸起来的最高处叫波峰，凹下去的最低处叫波谷.当波源的振动通过介质传播出去后，就形成了一个具有波峰和波谷的完整波形.由于相邻质点不断地连续上、下振动，波峰和波谷的形状不断向前推进. 2.观察纵波演示器所演示的纵波的发生情况[图2-1-4（b）].记下你的观察结果. 若介质中质点的振动方向和波的传播方向平行，这种波称为纵波.例如推拉弹簧的一端，就可在弹簧上形成纵波（图2-1-6）. 在空气中传播的声波也是纵波（图2-1-7）.