机械波课件
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《机械波》课堂练习二
一、填空题 1、描述波的物理量有 波长 、 周期 和 波速 。 2、两个相邻波峰 之间的距离为一个波长，两个相邻波谷 之 间的距离也是一个波长。 3、波在介质中传播 一个波长 所需的时间叫周期。某一 正弦波的周期是3s，波从A点传至B点需5min，则A、B间距 离为 100个波长。 解：n=t/T =560/3 =100。 4、波在介质中传播的速度叫做 波速 ，波在介质中传播的 速度由 介质 决定。一般情况下波在固体 中传播的速度最大， 在气体中传播的速度最小（填“固体”、“液体”或“气 体”）。 5、波的周期（或频率）由 波源 决定，波的周期（或频率） 和波源的周期（或频率） 相同 。
v=/T。
或者写成v=f。
频率f（或周期T）由波源决定； 波速v由介质决定； 波长由波源和介质共同决定。
《机械波》课堂练习一
一、填空题 1、波由波源向外传播时，离波源越远的质点开始振动得越 迟 。 2、将细绳的一端固定，用手拿着另一端上下摆动，可以看到一 列 凹凸相间的波，这是一列 横 波，横波的传播方向和质点 垂直 。 的振动方向 3、机械振动在介质中的传播过程叫做 机械波 。产生机械波 波源 和 介质 。 的两个不可缺少的条件是 4、纵波的传播方向和质点的振动方向在 一条直线上 ，纵波在 传播过程中有明显的 疏部和 密部 。 5、波在把波源的振动向外传递的过程中，同时也将波源 的 能量 向外传递。 6、在湖边拍皮球时，不小心将皮球掉在离湖边不远的水面上， 如果想用石块在湖水中激起的水波将皮球送回岸边，行吗？为 什么？ 不行。因为波传播的振动形式，介质本身不随波迁移。
9.1 3.7 5.0 9.1- 3.7 =31.2km。
二、选择题 11、声波在下列物质中传播速度最大的是（ A ）。 A、钢铁；B、水；C、空气；D、真空。 12、关于横波，下列说法中错误的是（ C D ）。 A、横波在传播过程中一定有波峰和波谷； B、横波的传播方向和质点振动方向垂直； C、横波一定水平传播； D、横波能够在液体内部传播。
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3. 体积元的总机械能随位置作周期性变化,说明任一体 积元在不断放出和接受能量,故波动传播能量.
4.能量密度: 单位体积媒质中的波动能量.
w
平均能量密度:
dE dV
A2
2
sin2
t
x u
w
1 T
T
0
wdt
1 T
T
0
A2 2 sin2 t
x u
dt
1
2
A2 2
平均能量密度与物质的密度,振幅平方,频率平方成正比 18
在t－x /u 时刻的振动
P处质元的振动方程为
yP
Acos (t
x) u
由于P点的任意性,上式即沿正方向传播的平面简
谐波的波动方程 y( x, t ) Acos (t x )
u7
波动方程的另外两种常见形式
上页 下页 返回 结束
由 ω = 2π /T ，u = ν λ = λ /T
有
y( x, t) Acos 2 ( t x ) 或
解:(1)比较法,将波动方程改写为
y
0.1cos
25 10
t
x 25
对比
y
Acos
t
x u
得 2.5 ,T 0.8s, u 25m/s uT 20m
(2) 位相差 2 x 2 2
20
5
(3) 位相差 t 2.5 0.2 0.5 14
例5.2P174
上页 下页 返回 结束
不同于波传播的速度u t
u
x0处质元振动的加速度
2 y t2
A
2
cos
(t
x0 u10
)
上页 下页 返回 结束
大学物理下册课件 第15章 机械波
已知振动状态以速度 沿 轴正向传播 。对应同一时刻 ，
振动状态与原点在
时刻的振动状态相同。
点的
因此，在设定坐标系中，波线上任一点、任意时刻的振动规律为
这就是沿 X 轴正向传播的平面简谐波动方程。它是时间和空间的双重周期函数。
15.2.1 平面简谐波的波函数
沿 X 轴正向传播的平面简谐波动方程
t = 7T / 8
t = T
在同一坐标系
XOY 中
正向波
反向波
驻波
点击鼠标，观察在一个周期T 中不同时刻各波的波形图。
每点击一次，
时间步进
合成驻波
15.4.3 驻 波
为简明起见，
设
改写原式得
并用
由
正向波
反向波
驻 波 方 程
注意到三角函数关系
得
驻 波 方 程
驻 波 方 程
波节
波腹
波腹处振幅最大
固体的容变弹性模量
液体和气体:液体可以产生容变,其容变弹性模量如固体一致
对于密度为 的固体,在其中传播横波和纵波的速度为
液体和气体中传播纵波的波速为
15.1.3 波的特征量
关于波速问题: 波速取决于媒质的弹性(弹性模量)和媒质的惯性(密度)
细长棒:沿着棒的长度方向传播纵波的波速取决于杨氏弹性模量及其惯性
上下
抖动
振速 最小
振速 最大
形变最小
形变最大
时刻波形
在波动中，各体积元产生不同程度的 弹性形变，
具有 弹性势能
各体积元以变化的振动速率 上下振动，
具有振动动能
总能量
15.3 波的能量
动能
动能计算
势能计算
机械波PPT课件 人教版
波有凸部(波峰)和凹部(波谷)。如绳上波。
②纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的
波叫纵波.纵波有密部和疏部.如空气中传播的声波等。 ③注意：液体、气体不能传播横波，水波不是横波。 （4）机械波在介质中传播的特点： ①机械波在介质中传播的是振动的形式和能量,质点只在 各自的平衡位置附近振动,本身并不随波的传播而迁移。 ②机械波在介质中可以传递信息，机械波相当于载体。
由图可知，d= λ /12 ，
所以：（1/2-1/6）λ=30 故λ=90m
d
d
练．如图所示，位于介质 I 和 II 分界面上的波源 S ，产生 两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种 介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则 A.f1＝2f2，v1＝v2 II I C B.f1＝f2，v1＝0.5v2 x C.f1＝f2，v1＝2v2 S L L D.f1＝0.5f2，v1＝v2
图象的变化 （T/4后 的图象） 形象比喻 y 0 y v x t
T
0
拍一个人做广播操的录像
拍许多人做广播操的一张照片
例 1. 一列简谐波沿轴直线传播，某时刻的波形如图所示。 质点 A 的位置与坐标原点 O 相距 0.5m ，此时质点 A 沿 y 轴
正方向运动，经0.01s质点A第一次到达最大位移处,则这
④从图象中可以定性地比较各质 点在该时刻的振动速度、动能、
y
v x
0 势能、回复力、加速度等量的大小.
质点的振动图像.
⑤已知波传播的速度大小和方向，可确定图像上介质各
⑥如已知波传播速度的大小和方向，更可利用图象所得
的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率. 4.波的图象的画法 在波的图象中，如已知某时刻波的图形、波的传播方向 、某一介质质点的瞬时速度方向，这三者中的任意两者 ，就可以画出另一个时刻的波形图线.
②纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的
波叫纵波.纵波有密部和疏部.如空气中传播的声波等。 ③注意：液体、气体不能传播横波，水波不是横波。 （4）机械波在介质中传播的特点： ①机械波在介质中传播的是振动的形式和能量,质点只在 各自的平衡位置附近振动,本身并不随波的传播而迁移。 ②机械波在介质中可以传递信息，机械波相当于载体。
由图可知，d= λ /12 ，
所以：（1/2-1/6）λ=30 故λ=90m
d
d
练．如图所示，位于介质 I 和 II 分界面上的波源 S ，产生 两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种 介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则 A.f1＝2f2，v1＝v2 II I C B.f1＝f2，v1＝0.5v2 x C.f1＝f2，v1＝2v2 S L L D.f1＝0.5f2，v1＝v2
图象的变化 （T/4后 的图象） 形象比喻 y 0 y v x t
T
0
拍一个人做广播操的录像
拍许多人做广播操的一张照片
例 1. 一列简谐波沿轴直线传播，某时刻的波形如图所示。 质点 A 的位置与坐标原点 O 相距 0.5m ，此时质点 A 沿 y 轴
正方向运动，经0.01s质点A第一次到达最大位移处,则这
④从图象中可以定性地比较各质 点在该时刻的振动速度、动能、
y
v x
0 势能、回复力、加速度等量的大小.
质点的振动图像.
⑤已知波传播的速度大小和方向，可确定图像上介质各
⑥如已知波传播速度的大小和方向，更可利用图象所得
的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率. 4.波的图象的画法 在波的图象中，如已知某时刻波的图形、波的传播方向 、某一介质质点的瞬时速度方向，这三者中的任意两者 ，就可以画出另一个时刻的波形图线.
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材料。
机械波在各向异性介质中传播特性
02
机械波在各向异性介质中传播时，其速度、振幅和相位等参数
会受到介质各向异性的影响，表现出复杂的传播行为。
研究意义
03
了解机械波在各向异性介质中的传播特性对于地震学、声学、
材料科学等领域具有重要的理论和应用价值。
地震波在各向异性岩石中传播规律
地震波类型
体波（P波、S波）和面波（L波、R波）是地震波的主要类型，它们在各向异性岩石中的传播 速度、振幅和衰减等特性有所不同。
介质中，波动能量传递无损耗；而在实际介质中，由于阻尼、散射等作
用，波动能量会逐渐衰减。
03
机械波在各向同性介质 中传播特性
纵波和横波传播方式对比
纵波传播方式
对比总结
质点振动方向与波传播方向平行，通 过介质中相邻质点间的相互作用力传 递能量。
纵波和横波在传播方式上存在差异， 主要表现在质点振动方向和能量传递 方式上。
治疗应用
利用高强度聚焦超声（HIFU）技 术，将超声波能量聚焦在病变组织 上，使组织产生热凝固性坏死，达 到治疗目的。
工业自动化领域振动监测技术应用
设备状态监测
通过监测机械设备的振动信号，判断设备的运行状态和故障情况， 实现设备的预防性维护。
质量控制
利用振动检测技术对生产线上的产品进行质量监测和控制，提高 产品质量和生产效率。
横波传播方式
质点振动方向与波传播方向垂直，通 过介质中相邻质点间的剪切力传递能 量。
折射、反射和衍射现象分析
折射现象
当机械波从一种介质传播到另一 种介质时，由于波速的改变，波 的传播方向会发生变化，这种现 象称为折射。折射遵循斯涅尔定
律。
机械波形成和传播PPT课件
A.树叶会飘移到池边,因为水波向池边传播 B.树叶不会飘移,因为树叶所处的水不能随 波移动 C.树叶不会飘移,因为树叶的运动方向与水 波的传播方向垂直 D.树叶可能飘移到池边
2．关于横波与纵波的说法正确的是（ D ） A ．质点上下振动形成的波就是横波 B ．质点水平振动的波就是纵波 C ．质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这 类波就是纵波
想 问题1：波传播时，各质点 一 起振方向和振动周期与振 想 源的振动是否相同？
结论：起振方向和振动周期都和振源相同 （质点为受迫振动） 问题2：波传播的是 运动形式 ，各质点随波 迁移吗？(试证实）
结论：不会迁移
想 一 想
问题3：波按振动方向和传播方向 可分为横波和纵波， 这两种波形 各有什么特点？
D.各质点也随波的传播而迁移
2.波在传播过程中，正确的说法是（ ） A.介质中的质点随波迁移 B.波源的振动能量随波传递 C.振动质点的频率随波的传播而减小 D.波源的能量靠振动质点的迁移随波传递
3.沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止
振动时，有（
）
A.绳上各质点同时停止振动，横波立即消失
B.绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
E ．声波是纵波，地震波既有横波又有纵波
3．关于机械波下列说法中正确的是（ABC） A ．介质中各质点都做受迫振动，频率都相同 B ．波在传播过程中，频率保持不变 C ．波是传递能量的一种方式 D ．横波和纵波不可以同时在同一介质中传播
2．关于横波与纵波的说法正确的是（ D ） A ．质点上下振动形成的波就是横波 B ．质点水平振动的波就是纵波 C ．质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这 类波就是纵波
想 问题1：波传播时，各质点 一 起振方向和振动周期与振 想 源的振动是否相同？
结论：起振方向和振动周期都和振源相同 （质点为受迫振动） 问题2：波传播的是 运动形式 ，各质点随波 迁移吗？(试证实）
结论：不会迁移
想 一 想
问题3：波按振动方向和传播方向 可分为横波和纵波， 这两种波形 各有什么特点？
D.各质点也随波的传播而迁移
2.波在传播过程中，正确的说法是（ ） A.介质中的质点随波迁移 B.波源的振动能量随波传递 C.振动质点的频率随波的传播而减小 D.波源的能量靠振动质点的迁移随波传递
3.沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止
振动时，有（
）
A.绳上各质点同时停止振动，横波立即消失
B.绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
E ．声波是纵波，地震波既有横波又有纵波
3．关于机械波下列说法中正确的是（ABC） A ．介质中各质点都做受迫振动，频率都相同 B ．波在传播过程中，频率保持不变 C ．波是传递能量的一种方式 D ．横波和纵波不可以同时在同一介质中传播
课件[新版本]《机械波》ppt优秀课件
讨论一下： 如果把浮标换成一个足球， 我们在岸边，可以用什么 方法将球从水里取回来？
二、横波和纵波
像这种在绳上传播的波 质点的振动方向和波的传播方向垂直，我们称之 为横波.
波的传播方向
波峰
振 动 方 向
波谷
演示 推拉弹簧
质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上，这种
(1)原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变．
《1．眼滑睛块和与眼小镜车》的是临人界教问版题新课标教材八年级物理上册第三章第四节的内容，主要包括眼睛的构造、成像原理，眼睛的调节作用、近视 眼远视眼的成因及其矫正等内容。它是第三章“透镜及其应用”中的重要组成部分，不仅涉及透镜的初步知识、照相机成像原理、凸透镜 成猜像想规 A：律在等同物一理深知度识，，液还体涉内及部生向物各学个科方知向识都。有压强，且向各个方向的压强相等；
光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相
感谢指导 (同3)的“动光钟波变，慢在”是屏两上个叠不加同形惯成性的系．进行时间比较的结果，也是相对的，即两个惯性系中的观察者都发现对方的钟变慢了．
2百．米跃冠迁军：：原=子8．从3一3种m定／态s 跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定．即hν＝Em －En.(h是普朗克常量，h＝6.626×10－34 J·s) 熟练运用类比法 [生]根据速度的公式可以看出速度等于路程除以时间，所以速度的单位是、由路程的单位除以时间的单位组成．如果路程的单位用米 (（m3)，）时实间验的结单束位后用，秒让(每s)组，学速生度代的表单展位示就本是组米实(m验)除结以果秒，(s进)．行评估交流，并引导学生进行总结，得出液体压强的特点。 [(生2)安]刚装才：计正算确的安是装1 好s内气运垫动导员轨跑．的路程，所以说速度等于1 s内的路程．
《高中物理机械波》课件
波动能量的传递速度
机械波的传播速度由介质本身的性质 决定，与波源的振动速度无关。在均 匀介质中，波速是恒定的。
波动能量的损耗
能量损耗的原因
机械波在传播过程中，由于介质 内部摩擦、散射等原因，能量会 逐渐损耗。
能量损耗的表现
随着传播距离的增加，波的振幅 减小，即能量密度减小，最终导 致波消逝。
波动能量的反射和折射
波浪能利用
波浪能是一种巨大的可再 生能源，通过技术手段将 波浪能转化为电能或其他 形式的能源。
05
机械波的实验研究
波动实验的设计与操作
实验目的：通过实验观察机械波的传播现象， 验证波动的基本原理。
01
实验步骤
03
02
实验设备：包括振动源、波导管、示波器等 。
04
1. 将波导管固定在振动源上，确保波导管 稳定。
机械波的应用
声波的应用
01
02
03
声呐探测
利用声波在水中传播的特 性，声呐被广泛应用于水 下探测、定位和导航。
医学超声成像
通过高频声波显示人体内 部结构，超声成像技术在 医学诊断中具有重要应用 。
声音通信
电话、广播和语音识别等 通信方式依赖于声波传递 信息。
地震波的探测
地震监测
地震波的探测用于监测地壳运动和预 测地震，有助于减轻地震灾害的影响 。
2. 开启振动源，观察波导管中波的传播。
05
06
3. 使用示波器记录波的传播过程和波形。
数据分析和处理
数据记录
详细记录实验过程中观察到的波 形变化、波动频率、幅度等信息
。
数据处理
利用示波器获取的波形数据，计算 波速、波长等参数，分析波动特性 。
机械波的传播速度由介质本身的性质 决定，与波源的振动速度无关。在均 匀介质中，波速是恒定的。
波动能量的损耗
能量损耗的原因
机械波在传播过程中，由于介质 内部摩擦、散射等原因，能量会 逐渐损耗。
能量损耗的表现
随着传播距离的增加，波的振幅 减小，即能量密度减小，最终导 致波消逝。
波动能量的反射和折射
波浪能利用
波浪能是一种巨大的可再 生能源，通过技术手段将 波浪能转化为电能或其他 形式的能源。
05
机械波的实验研究
波动实验的设计与操作
实验目的：通过实验观察机械波的传播现象， 验证波动的基本原理。
01
实验步骤
03
02
实验设备：包括振动源、波导管、示波器等 。
04
1. 将波导管固定在振动源上，确保波导管 稳定。
机械波的应用
声波的应用
01
02
03
声呐探测
利用声波在水中传播的特 性，声呐被广泛应用于水 下探测、定位和导航。
医学超声成像
通过高频声波显示人体内 部结构，超声成像技术在 医学诊断中具有重要应用 。
声音通信
电话、广播和语音识别等 通信方式依赖于声波传递 信息。
地震波的探测
地震监测
地震波的探测用于监测地壳运动和预 测地震，有助于减轻地震灾害的影响 。
2. 开启振动源，观察波导管中波的传播。
05
06
3. 使用示波器记录波的传播过程和波形。
数据分析和处理
数据记录
详细记录实验过程中观察到的波 形变化、波动频率、幅度等信息
。
数据处理
利用示波器获取的波形数据，计算 波速、波长等参数，分析波动特性 。
高中物理机械波(概念讲解和例题分析)PPT课件
波源质点.
V=0
-
8
第八页，共二十六页。
•题5.介质中各质点起振的方向与波源的起振方
向相同。振动方向,频率和振幅也相同，只是 起振时间依次滞后。
A
B质点的速度?
XA VB 方向? B质点在平衡位置,速
波 源 (Bo)
B
ac
XD 度最大.
D 依次带动
C
A带动B;B带动C
-
9
第九页，共二十六页。
6题。波源每做一次全振动, 振动向远处传一 个相等的距离（一个波长的距离）.
-
25
第二十五页，共二十六页。
作 业： (Zuo)
课课练：P37课后练习。
-
26
第二十六页，共二十六页。
D.离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点
稍后停止振动
-
24
第二十四页，共二十六页。
5.一个小石子投向平静的湖水中，会激起一圈圈 波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下 列对树叶运动情况的叙述中正确的是
A.树叶渐渐飘向湖心 C
B.树叶渐渐飘向湖边
C.在原处震荡
D.沿着(Zhuo)波纹做圆周运动
的距离（一个波长的距离）.
•介质中各质点起振的方向与波源的起振方向 相同。振动方向,频率和振幅也相同，只是起 振时间依次滞后。
-
19
第十九页，共二十六页。
演示3
三、什(Shi)么是纵波？
• 介质质点振动方向与波的传播方向在同一 直线上的波叫做纵波
•纵波在传播过程中有明显的疏部和密部 ●声波是一种纵波
地震波既有横波又有纵波。
-
20
第二十页，共二十六页。
由于介质的性质不同，在液体和气体内部波只能 (Neng)以纵波的形式传播。水表面是椭圆波。 而在固体里既能以纵波的形式传播，又能以横波 的形式传播。所以地震既有纵波，又有横波。
V=0
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8
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•题5.介质中各质点起振的方向与波源的起振方
向相同。振动方向,频率和振幅也相同，只是 起振时间依次滞后。
A
B质点的速度?
XA VB 方向? B质点在平衡位置,速
波 源 (Bo)
B
ac
XD 度最大.
D 依次带动
C
A带动B;B带动C
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6题。波源每做一次全振动, 振动向远处传一 个相等的距离（一个波长的距离）.
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作 业： (Zuo)
课课练：P37课后练习。
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D.离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点
稍后停止振动
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5.一个小石子投向平静的湖水中，会激起一圈圈 波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下 列对树叶运动情况的叙述中正确的是
A.树叶渐渐飘向湖心 C
B.树叶渐渐飘向湖边
C.在原处震荡
D.沿着(Zhuo)波纹做圆周运动
的距离（一个波长的距离）.
•介质中各质点起振的方向与波源的起振方向 相同。振动方向,频率和振幅也相同，只是起 振时间依次滞后。
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演示3
三、什(Shi)么是纵波？
• 介质质点振动方向与波的传播方向在同一 直线上的波叫做纵波
•纵波在传播过程中有明显的疏部和密部 ●声波是一种纵波
地震波既有横波又有纵波。
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第二十页，共二十六页。
由于介质的性质不同，在液体和气体内部波只能 (Neng)以纵波的形式传播。水表面是椭圆波。 而在固体里既能以纵波的形式传播，又能以横波 的形式传播。所以地震既有纵波，又有横波。
大学物理机械波课件
能流密度
单位时间内通过垂直于传播方向上单位面积的能量，反映机械波传播过程中能量的 流动情况。
衰减原因及影响因素分析
衰减原因
机械波在传播过程中，由于介质阻尼、 内摩擦等因素导致能量逐渐转化为热 能或其他形式的能量而耗散。
影响因素
介质性质（如密度、弹性模量等）、 波的传播速度、波长以及环境温度等 都会对机械波的衰减产生影响。
表面波和体波区别
1 2
传播范围 表面波沿物体表面传播，能量集中在物体表面附 近；体波在物体内部传播，能量分布在物体内部。
传播速度 表面波的传播速度通常小于体波的传播速度。
3
影响因素
表面波的传播特性受物体表面形状、粗糙度等因 素的影响较大；体波的传播特性受物体内部结构 和成分等因素的影响较大。
色散现象和群速度概念
声子与格波关系
声子是格波的量子化形式，描述晶体中原子或分子的集体振动行为。 声子与格波之间存在对应关系。
声子概念及其在固体物理中应用
声子概念
声子是描述晶体中原子或分子集体振动行为的量子化粒子，类似 于光子在电磁场中的角色。
声子与热传导
在固体物理中，声子对热传导起到重要作用。晶体的热传导性能与 声子的传播和散射行为密切相关。
机械波分类
根据质点振动方向与波传播方向的 关系，机械波可分为横波和纵波。
波动现象与振动关系
波动现象
波动是振动在介质中的传播过程，表 现为质点在平衡位置附近的往复运动。
振动与波动关系
振动是波动的起因，波动是振动的传播。 无振动则无波动，有波动则必有振动。
传播介质与波速关系
传播介质
机械波需要在介质中传播，介质可以是固体、液体或气体。
干涉、衍射和叠加原理
单位时间内通过垂直于传播方向上单位面积的能量，反映机械波传播过程中能量的 流动情况。
衰减原因及影响因素分析
衰减原因
机械波在传播过程中，由于介质阻尼、 内摩擦等因素导致能量逐渐转化为热 能或其他形式的能量而耗散。
影响因素
介质性质（如密度、弹性模量等）、 波的传播速度、波长以及环境温度等 都会对机械波的衰减产生影响。
表面波和体波区别
1 2
传播范围 表面波沿物体表面传播，能量集中在物体表面附 近；体波在物体内部传播，能量分布在物体内部。
传播速度 表面波的传播速度通常小于体波的传播速度。
3
影响因素
表面波的传播特性受物体表面形状、粗糙度等因 素的影响较大；体波的传播特性受物体内部结构 和成分等因素的影响较大。
色散现象和群速度概念
声子与格波关系
声子是格波的量子化形式，描述晶体中原子或分子的集体振动行为。 声子与格波之间存在对应关系。
声子概念及其在固体物理中应用
声子概念
声子是描述晶体中原子或分子集体振动行为的量子化粒子，类似 于光子在电磁场中的角色。
声子与热传导
在固体物理中，声子对热传导起到重要作用。晶体的热传导性能与 声子的传播和散射行为密切相关。
机械波分类
根据质点振动方向与波传播方向的 关系，机械波可分为横波和纵波。
波动现象与振动关系
波动现象
波动是振动在介质中的传播过程，表 现为质点在平衡位置附近的往复运动。
振动与波动关系
振动是波动的起因，波动是振动的传播。 无振动则无波动，有波动则必有振动。
传播介质与波速关系
传播介质
机械波需要在介质中传播，介质可以是固体、液体或气体。
干涉、衍射和叠加原理
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小组学习自我评价表
姓名1 参与意识 设计方案 动手实验 姓名2 姓名3 姓名4 姓名5 姓名6
自我 评价
收集数据
分析论证
总结规律 理解规律 应用规律 反馈练习
合作精神
备 注
机械波特点： （1）质点都在各自的平衡位置运动 （2）各质点并不随波向波的方向迁移 （3）各质点在振动时有时间上的先后
任务三
机械波的特点和种类
声波绳波动画演示
弹簧波动画演示
横波有波峰、波谷，又称凹凸波
纵波疏部与密部相间，又称疏密波
任务三
机械波的特点和种类
按照质点振动方向和波的传播方向之间的 关系，可以把波分成横波和纵波。
小结
机械波的应用
任务一 机械波 1、机械波的概念 2、机械波的产生条件 —— 振源和介质 任务二 机械波形成的原因 1、机械波的形成原因 2、机械波的特点 任务三 机械波的种类 —— 横波与纵波 1、横波 2、纵波 任务四 机械波的应用
六、板书设计
5.3机械波及其应用
任务一 机械波
1、机械波的概念 2、机械波的产生条件 —— 振源和介质 任务二 机械波形成的原因 1、机械波的形成原因 2、机械波的特点 任务三 机械波的种类 —— 横波与纵波 1、横波 2、纵波 任务四 机械波的应用
有波峰、波谷。横波又称 疏部与密部相间。纵波又称 凹凸波 疏密波 抖动的绳子传播的是横波 声波、弹簧传播的是纵波
任务四
机械波的应用
1
超声波的应用
1、测量距离：声纳——利用声波 在水中传播距离远的特性。
（隐形潜艇问题）
深 度
任务四
机械波的应用
2、医学诊断和成像： B超，一般使 用几十mw/cm2 以下的低强度超声波。 （婴儿性别检测） 3、超声波探伤 超声波探测金属、陶瓷混凝土制品，甚至水库 大坝，检查内部是否有气泡和裂纹。 （发动机检测）
任务四
机械波的应用
问题讨论： 1964年美国空军F14喷气式飞机作超音速飞行实验时，一 个农场的10000只鸡中有6000只鸡在飞机的轰鸣声中突然死
亡，造成这个现象的原因是什么？
2
次声波的危害
次声波会干扰人的神经系统正常功能，危害人体健康。 一定强度的次声波，能使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡 3 感甚至精神沮丧。研究发现：晕车、晕船就是车、船在运 次声波的应用 行时伴生的次声波引起的。住在十几层高的楼房里的人， 遇到大风天气，往往感到头晕、恶心，这也是因为大风使 人们应用灾害性自然现象发出的次声波，来预测和预报灾害性 高楼摇晃产生次声波的缘故。更强的次声波还能使人耳聋、 事件的发生。 昏迷、精神失常甚至死亡。
3、机械振动在介质中传播才能形成机械波。
2
知识拓展
声音在空气中传播时候形成波动并一次传到远方， 设计实验，使我们可以看到这种波动？
课外拓展
地震时为什么会先上下颠簸， 然后左右摇晃呢？
课951840557
教学过程-----任务四
5.3机械波及其应用
1
视频一：
神舟十号
1
视频一：神舟十号
电磁波传送信息
2
声波
3
水波形成
什么是机械波？
任务一 机械波
1
任务二
机械波形成的原因2
3
任务三 机械波的种类 任务四
机械波的应用
4
任务一
机械波
分组演示绳波
人浪表演
(一)案例分析，引出任务 —— 任务一 任务一 机械波
机械波
弹簧上的波
任务一
机械波
由于某种扰动，在水、空气、大地、弹簧、绳子……的某一 处（或者某一点）引起的机械振动，会沿着这些物体（或物质） 传播，这些传播振动的媒介物叫介质。
1、 机械振动在介质中的传播叫做机械波。 2、机械波产生条件——振源和介质
任务二
机械波形成的原因
波动演示仪
v
任务二
机械波形成的原因
机械波形成原因：振动如 果发生在弹性介质中，它就不 会局限在一个地方，而由于介 质中各部分弹性力的作用，相 邻的部分也陆续地振动起来， 这样，振动就向周围的弹性介 质中传播出去。
目标检测与反馈
1. 机械振动在 介质 中的
传播 ，叫做机械波，产生
机械振动 、 _________ 介质 机械波的条件是 _________ 。
2. 关于振动和波的关系， 以下说法正确的是（ C ）。 A. 有振动，必有波 C. 有波，必有振动 B. 有波，不一定有振动 D. 有振动，不一定有波
3. 下列关于机械波的说法中，正确的是（ D ）。 A. 机械波可以不通过介质直接向外传播
B. 不需要机械振动就能产生机械波
C. 机械波可以把介质传播出去 D. 机械波向外传播的是振动形式，而不是介质本身。
（四）完成任务 教学效果评价
1
学生思考 如果把闹钟放入真空中，我们能
抽成真空
够听到闹铃声吗？
实验观察结论：
1、只有振动才有可能引起波动； 2、只有通过介质，才能由局部的振动引起全局的波动。
横波：质点振动方向和传播方向垂直的波 纵波：质点振动方向和传播方向在同一直线上的波
横波与纵波的比较
横 定义 产生 条件 波形 举例
波
纵
波
质点振动方向与波的传播 质点振动方向和波的传播方 方向垂直的波叫横波 向在同一直线上的波叫纵波 横波只存在于固体介质中 纵波可以产生在气态、液态、 固态的各种介质中