机械波形成和传播
机械波的形成和传播
数关系,即表示振动物体离开平衡位置的位移随时
间变化的规律,即表示某振动物体在各个时刻相对
平衡位置的位移。简谐运动图象也叫振动图象（
x——t图象）。
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3.单摆的回复力的公式?周期公式?
F回=-mgsinθ T 2 l
g
机械振动是描述单个质点的运动形式。 如果,做简谐运动的质点与周围的质点有相互 作用,那么它的振动对周围质点有什么影响呢?
率)相同,且与波源的振 离波源越远,质点的振
动周期(频率)相同.
动越滞后.
5、各质点只在各自的 6、机械波是构成介质 平衡位置附近振动,并 的无数质点的一种共 不“随波逐流”、沿 同运动形式。 波迁移(例子)。
7、实质：机械波向前传播的是振动的形式与能
量(波是传播能量、运动形式、传递信息的一种
方式)。
(4)、波源邻近质点的振动又带动它邻近质点的 振动，这样依次带动下去，后一个质点总比前 一个质点迟一些开始振动，于是振动逐渐由近 及远的传播开去，从整体上看就形成凸凹（疏 密）相间的(机械)波．
带动性、模仿性、滞后性
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三、机械波的特点：
1、各质点都做受迫振动 2、பைடு நூலகம்质点振幅相同
3、各质点振动周期(频 4、各质点振动不同步,
四、波的种类： 根据波的传播方向和质点的
1、横波：
振动方向分类
(1)定义: 质点的振动方向跟波的传播 方向垂直的波.
(2)波形特点: 凸凹相间的波形,又叫起
伏波,有波峰和波谷。
2、纵波：
(1)定义:
质点的振动方向跟波的传播 方向在同一直线上的波.
(2)波形特点:
疏密相间的波形,又叫疏密波,有密部和疏部。
机械波知识点精解
机械波·知识点精解第一节、波的形成和传播1、机械波的形成和传播，机械波的产生条件(1)机械振动在媒质中的传播过程叫机械波，当一个质点开始振动，会引起邻近质点的振动，从而将振动在介质中传播起来而形成机械波。
(2)机械波产生的条件有两个：既要有做机械振动的物体做振源，又要有能够传播机械振动的媒质。
振源是形成机械波的必要条件但不充分。
既有机械波就必有机械振动，但有机械振动不一定有机械波。
(3)机械波的传播特点①后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动，离波源越远的质点的振动越滞后。
②对于一维简谐波来讲，各质点的振幅、周期相同且与波源相同。
③各振动质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波一起向外迁移。
④波不仅能传播振动形式和能量，而且还可以传递信息。
⑤当振源停止振动后，这种振动的形式还会继续向外传播。
⑥所有质点开始振动方向都相同，都与波源开始振动方向一致。
2、横波和纵波分类标准：按照质点振动方向与波的传播方向的关系，可以把机械波分为横波和纵波。
(1)横波：质点振动方向与波的传播方向垂直的机械波叫做横波，也称作凸凹波。
凸起局部的最高点叫波峰，凹下局部的最低点叫波谷。
(2)纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的机械波叫做纵波也称作疏密波；质点分布最密的地方叫做密部，质点分布最疏的地方叫做疏部。
3、振动和波动的区别和联系〔1〕两者的联系：①振动是波动的起因，波动是振动在媒质中向周围的传播。
②没有振动一定没有波动，有振动不一定有波动，但有波动一定有振动。
〔2〕两者的区别：①从运动的现象看，振动是一个质点或一个物体通过某一中心〔平衡位置〕的往复运动；而波动那么是媒质是大量质点依次发生振动而形成的集体运动。
②从运动的原因看，振动是由于质点离开平衡位置后受到回复力的作用；而波动是由于弹性媒质中某一局部受到扰动后发生形变，产生了弹力而牵连与它相邻局部质点也随同它做同样的运动，这样由近及远地向外传开，在波动中各局部也受到回复力作用。
机械波的产生和传播
机械波的产生和传播简介机械波是指通过介质中的粒子传递的能量、动量和质量的一种波动。
机械波的产生和传播对于理解许多物理现象以及应用于各种技术领域都具有重要意义。
本文将介绍机械波的产生原理和传播特性。
机械波的产生源于物体的振动或波动。
当物体受到外力的作用而发生振动或波动时，它们会通过分子或粒子的相互作用传递能量，并在介质中引起机械波的产生。
机械波的产生可以有两种方式：横波和纵波。
横波指的是波动方向与能量传播方向垂直的波动，例如水波和地震波；纵波则是波动方向与能量传播方向平行的波动，例如声波和弹性波。
机械波的传播是指波动行为沿着介质中传递能量和信息的过程。
机械波的传播方式可以分为两类：表面波和体波。
表面波表面波是指波动沿着介质表面传播的波动。
在液体和固体中，表面波通常由两种类型组成：横向表面波和纵向表面波。
横向表面波的传播方向垂直于波动的方向，而纵向表面波的传播方向与波动的方向平行。
体波是指波动沿着介质内部传播的波动，可以通过固体、液体和气体介质传输。
在地震学中，体波主要包括纵波和横波。
纵波在介质中传播时，粒子会以沿着波的传播方向的压缩和稀疏的方式振动；而横波在介质中传播时，粒子会以垂直于波的传播方向的方式振动。
机械波的特性机械波的传播过程中具有一系列特性，包括速度、频率、振幅和波长等。
机械波的传播速度取决于介质的性质。
在同一介质中传播时，波速一般是恒定的；而在不同介质中传播时，波速则会随着介质密度和弹性系数的改变而变化。
频率机械波的频率是指单位时间内波动的周期次数。
频率通常用赫兹（Hz）来表示。
频率越高，波动周期越短；频率越低，波动周期越长。
机械波的振幅是指波动过程中粒子离开平衡位置的最大位移。
振幅越大，对应的能量传递也越强。
波长机械波的波长是指相邻两个震动最大值或最小值之间的距离。
波长通常用米（m）来表示。
波长和波速的乘积等于频率，即波速等于频率乘以波长。
机械波的产生和传播在许多领域有着广泛的应用。
机械波产生和传播的条件
机械波产生和传播的条件机械波是一种在介质中传播的波动现象，它的产生和传播需要满足一定的条件。
下面将详细介绍机械波产生和传播的条件。
机械波的产生需要有一个源头。
这个源头可以是一个物体的振动或震动。
当物体振动或震动时，它会对周围的介质产生作用力，并引起介质中的分子或粒子发生位移。
这种位移在介质中传播形成波动，就是机械波的产生。
机械波的传播需要有介质的存在。
介质可以是固体、液体或气体等物质形态。
介质中的分子或粒子之间存在着相互作用力，当一个分子或粒子发生位移时，它会通过相互作用力将位移传递给周围的分子或粒子，从而使波动在介质中传播。
机械波的传播还需要满足一定的物理条件。
首先，介质中的分子或粒子之间的作用力必须是弹性的，即在受到外力作用后可以恢复到原来的位置。
这样，当波动传播过去后，介质中的分子或粒子可以恢复到原来的状态，从而使波动得以传播。
机械波的传播还需要有能量的传递。
当一个分子或粒子发生位移时，它会具有一定的动能和势能。
当它将位移传递给周围的分子或粒子时，就会将能量传递给它们。
这样，能量在介质中传播形成波动，从而实现了机械波的传播。
机械波的传播还需要满足一定的几何条件。
当波动在介质中传播时，它会沿着一定的方向传播。
这个方向可以是直线传播，也可以是曲线传播。
对于直线传播的机械波，它的传播方向和波的传播速度是一致的；而对于曲线传播的机械波，它的传播方向和波的传播速度是垂直的。
机械波的产生和传播需要满足源头的振动或震动、介质的存在、弹性作用力、能量传递和几何条件等一系列条件。
只有在这些条件的共同作用下，机械波才能产生并传播。
机械波的产生和传播不仅在生活中有着广泛的应用，也在科学研究和工程技术中起着重要的作用。
通过对机械波产生和传播条件的研究，可以更好地理解波动现象的本质，并为相关领域的发展提供指导和支持。
机械波的形成与传播
机械波的形成与传播一、机械波的形成与传播：机械振动在介质中的传播叫机械波。
形成机械波要有物体机械振动，这个振动的物体叫做波源。
还要有传播机械波的介质，如气体、固体、液体，但真空不能传递机械波。
机械波是通过介质将振动的形式和能量向外传播而形成的，波源和介质是形成机械波的必要条件。
机械波传播的是波源的运动形式和波源提供的能量。
介质中的各个质点并没有随波迁移。
从局部看，介质中的各个质点都在各自的平衡位置附近振动，从整体看，介质中距波源较近的质点先振动，并且带动距波源较远的质点随之振动，向外传播波源的运动形式和波源提供的能量。
介质中的各质点做的都是受迫振动，所以介质中各质点振动的周期和频率都与波源的振动周期和频率相同，这个周期和频率就叫做机械波的周期和频率。
波的传播是需要时间的，机械波在传播过程中，介质中各个质点振动的周期和频率是相同的，但它们振动的步调不同，在波传播方向上后面的质点总是追随前面质点的振动，其步调总比前面质点滞后一些。
机械波分横波和纵波两种，介质中各质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波，介质中各质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波。
在同一种介质中，纵波比横波传播速度快。
比如地震波就是二者混合而成的。
其中纵波就会提前于横波到达灾区。
二、描述波的物理量──波长，周期（频率）和波速：波长的意义可从两个角度去理解，反映了研究波的两种方法。
从振动的角度来讲，两个相邻的，在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。
如相邻的两个波峰或波谷间的距离就是一个波长。
从波传播的角度来讲，一个周期时间内，振动在介质中传播的距离叫做一个波长。
波的周期和频率就是介质中各个点振动的周期和频率，它等于波源的周期和频率，波的周期和频率由波源唯一决定，与波传播的介质无关，并在波传播过程中保持不变。
波传播的距离和所有时间的比叫波速。
由波长和周期的意义可以得出波的公式：T v λ=.波速是由介质的性质决定的，与波源无关，不同介质波速不同。
机械波的形成与传播ppt
二、波的形成原理
1、原理： 前带后 后学前 （滞后性）
（质点间有力的作用）
➢ 水波离开了它产生的地方，而
那里的水并不离开，就像风在田野 里掀起的麦浪，我们看到麦浪滚滚 的在田野里奔去，但是麦子却仍旧 留在原来的地方。
——达芬奇
二、波的形成原理
1、原理： 前带后 后学前
（质点间有力的作用）
选修3-4 第二章 机械波
2.1 机械波的形成和传播
探究一：机械波的形成条件是什么？
机械波形成条件
➢波源：引起初始振动的装置 ➢介质：能够传播振动的物质
一、机械波的形成条件
波源 介质
辨析
➢有机械振动一定有机械波对么？ ➢有机械波一定有机械振动对么？
探究二：机械波的形成原理
研究方法 设想:把绳分成很多小段 每一个小段可以看做一个质点
实验
四名同学一组，组员间合作：一人固 定水晶链一端，另一名同学，在水平桌 面上甩动水晶链。
讨论交流
➢把波源称为质点1，沿波的传播方向依次称为质 点2、3、4……
小组观察讨论 ：
每个质点从静止开始振动时的方向叫做起振方向 1、每个质点是同时起振的么？ 2、每个质点的起振方向一样么？
与波源的起振方向有什么关系？ 3、依次分析质点2、3、4……为什么能振动起来的原 因
2、机械波传播探究三：波分几类？分类依据是什么？
探究三：波分几类？分类依据是什么？
横波 纵波
在空气中传播的声波
课堂小结：本节课学习了什么？ 认识机械波
机械波的产生条件 机械波的形成原理
机械波的分类
谢谢大家！
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2020/9/30
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二、机械波的分类及其特点
思考：地震波是横波还是纵波？
地震波既有横波又有纵波
二、机械波的分类及其特点
思考：水波是横波还是纵波？
水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波
本节课学习的内容：
认识波 波是如何形成的
波的特点 波的分类
思考：振动与波动的区别和联系？
1．区别 振动是一个质点的往复运动，而波动是介质
第二章 机械波
第一节 机械波的形成和传播
一生、活机中械的波机的械形波成与传播
机械振动在介质中的传播形成机械波
请点击手
机械波产生的条件： 振源（波源）
介质
即引起初始振动的装置
即能够传播振动的物质
注：有振动不一定存在波，有波一定存在振动
固、液、气
一、机械波的形成与传播
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？
5.波在传递振动形式的同时，也传递能量和信息。
二、机械波的分类及其特点 横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。 横波的特点： 波峰 波谷
绳 波
纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
纵波的特点： 疏部 密部
弹 簧 波
二、机械波的分类及其特点
思考：声波是横波还是纵波？
声波是纵波
SUCCESS
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THANK YOU
2020/9/30
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C.有机械波就一定有机械振动 D.机械波是机械振动在介质中的传播过
程，它是传递能量的一种方式
<2>、区分横波和纵波是根据（ C ）
A．是否沿水平方向传播 B．质点振动的方向和波传播的远近
第2讲机械波
第2讲机械波机械波、横波和纵波1．机械波的形成和传播(1)产生条件①有波源。
②有能传播振动的介质，如空气、水、绳子等。
(2)传播特点①传播振动形式、能量和信息。
②质点不随波迁移。
③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同。
2．机械波的分类分类质点振动方向和波的传播方向的关系形状举例横波垂直凹凸相间；有波峰、波谷绳波等纵波在同一条直线上疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等3.波速、波长和频率(周期)的关系(1)波长λ：在波动中振动情况总是相同的两个相邻质点间的距离。
(2)频率f：在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同的，都等于波源的振动频率。
(3)波速v、波长λ和频率f、周期T的关系：公式：v＝λT＝λf。
机械波的波速大小由介质本身的性质决定，与机械波的频率无关。
横波的图像1.坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移。
如图。
2．物理意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移。
波的特有现象1．波的叠加观察两列波的叠加过程可知：几列波相遇时，每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
2．波的干涉和衍射波的干涉波的衍射条件两列波的频率必须相同明显条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多现象形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样波能够绕过障碍物或孔继续向前传播多普勒效应1．定义：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感受到波的频率发生变化的现象。
2．实质：波源频率不变，观察者接收到的频率发生变化。
3．规律(1)波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增大；(2)波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的频率减小。
(3)波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率。
考点一波的传播与图像1．波的传播过程中的特点(1)振源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以有v＝λT ＝λf。
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1.介质：能够传播振动的物质
2.机械波：机械振动在介质中的传播称为机械波 （条件）：① 存在波源；② 介质
3.机械波的特点： （1）机械波在传播的过程中，介质中的质点只在自
己的平衡位置附近振动，并不随波迁移。 （2）介质中的各质点都做受迫振动，f受迫=f波源。各
质点的起振方向都与波源的起振方向相同，但 不同步，离波源越远的质点越后振动。 （3）机械波传播的是波源的运动形式、能量和信息。
§2.1 机械波的形成和传播
绵竹中学 孔凡林
Байду номын сангаас
生活中无处不在的波
声波
水波
弹簧纵波
绳波
地震波
下面我们以绳波为例，研究 机械波的形成过程及其特点
绳波演示
机械波的形成原因：
由于介质中各质点之间存在相互作 用力，作为波源的质点就会带动周围质点 振动，波源周围质点跟着波源做受迫振动 获得能量后，再带动邻近质点振动，于是 振动就在介质中由近及远地传播出去了。
例1．以下对于机械波的认识正确的是（ AD ） A ．只要有机械波，一定可以找到波源 B ．有振动就一定形成机械波 C ．波源一旦停止振动，波就立即停止传播 D ．波峰、波谷（疏部、密部）向前平移是匀速的， 而各质点的振动是变速的
例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
D ．横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体中 传播，也可以在液体、气体中传播
E ．声波是纵波，水波是横波
例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
例4．关于机械波下列说法正确的是（BCD） A．介质中的各质点由近及远地传播 B．介质中质点的振动形式由近及远地传播 C．介质中质点的振动能量由近及远地传播 D．介质中的各质点只是振动而没有迁移
例5 ．关于机械波下列说法中正确的是（ D ）
A ．介质中各质点的振幅一定都相等
B ．漂在水面上的树叶会随水波向前移动
C ．波源a向上开始振动后，经半个周期传播到了b质点， 则b质点向下开始振动
D．波由质点a经两个周期传到点b，则当a振动了8个周 期时，b恰完成6次全振动
例6.如图是一列向右传播的横波在某时刻的情况， 在波中标出A、B、C、D、E五个质点在此时刻的 振动方向。
A
B
CD
E
A点振动的方向向下，B点振动的方向向上，C点的振 动方向向上，D点的振动方向向上，E点的振动方向向下。
二、波的分类
横波 振动方向和波的传播方向垂直
凸起的最高处（波峰）
横波和纵波
凹下的最低处（波谷） （横波只能在固体内传播）
振动方向和波的传播方向在同一直线上
纵波
质点分布密集处（密部）
质点分布稀疏处（疏部）
（纵波在固体、液体、气体中都能传播）
绳波是横波 声波是纵波
地震波既有横波又有纵波 水波不是横波（各质点沿椭圆运动）