大学物理教案CH13-2(精品·公开课件).ppt

* 同学们好 上讲内容： 一、机械波的产生 * 4. 波函数（波动方程的积分形式） 1）参考点的振动方程 2）再找出任意点离参考点的距离 ，带入上式。 二、波动的描述 1. 波线和波面 2. 波的特征量 3. 波形曲线 (周期T、频率? 、 、 ） 三、一维平面简谐行波波动方程 上下 抖动 未起振的介质元 各介质元以变化的振动速率 上下振动，具有振动动能 各介质元产生不同程度的弹性形变，具有弹性势能 在波传播的过程中 四、 波的能量 能流密度 动能 介质元振动能量（dEk、dEP）的总和 1、 介质元的能量 设弹性细棒中有纵波 波的能量 上下 抖动 形变为零 形变最大 时刻波形 未起振的介质元 势能 势能 介质元振动能量 上下 抖动 振速 为零 振速 最大 形变为零 形变最大 时刻波形 未起振的介质元 介质元振动能量 比较： 谐振动质点 孤立系统，机械能守恒 波动介质元能量 非孤立系统，dE不守恒 孤立谐振动系统机械能守恒 波动介质元能量 非孤立系统，dE不守恒 纵波（体变） 平衡位置处： 最大位移处： 横波： 平衡位置处： 最大位移处： 练习1. 一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻在传播方向上媒质中某质点在负的最大位移处，则它的能量是： （1）动能为零，势能最大； （2）动能为零，势能为零； （3）动能最大，势能最大； （4）动能最大，势能为零； 答案：（2） 答案：（3） 练习2. 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中 （1）它的势能转换成动能； （2）它的动能转换成势能； （3）它从相邻的一段媒质元获得能量， 其能量逐渐增加； （4）它把自己的能量传给相邻的一段媒质元， 其能量逐渐减小； 2. 能量密度 由介质元振动能量 得能量密度： 平均能量密度 3. 能流密度： 单位时间内通过垂直于波线的单位面积的平均能量 能流密度 —— 波的强度 能量传播方向与 方向相同 u△t △S⊥ 例：一线状波源发射柱面波，设介质是不吸收能量的各向同性均匀介质。求波的强度和振幅与离波源距离的关系。 解： 取半径分别为 高 h 的柱面 单位时间内通过S1和S2能量相等 柱面波波函数 教材 P.55[例4] 球面波波函数 平面简谐行波波函数 波动方程的微分形式 1. 一维情况 由 得 2. 三维情况 线性微分方程 拉普拉斯算符 波动微分方程 人耳听到的声音的频率与声源的频率相同吗？ 讨论 §13-4 多普勒效应(Doppler effect) 看录象,回答下列问题: 1.什么是多普勒效应? 2.有哪三种多普勒效应?引起频率变化的原因分别是什么? *