技术物理上册（第三版）5-4 机械波学习课件

5-4机械波机械波机械波的描述机械波各量间的关系*波的强度现象与思考现象与思考

一石激起千层浪，往水里仍一块石头，水面上会激起高低起伏的同心圆形波纹，沿半径向四面八方传播开来，这是我们最熟悉的机械波。那么，还有哪些运动形式属于机械波，机械波如何分类，怎么描述机械波？机械波与机械振动有哪些联系与区别？一、机械波1.机械波

机械振动在弹性介质中的传播，称为机械波，简称为波。

（1）产生波的最初的机械振动，称为波源。波源不断的把振动能量传送到周围介质中没让他们一次振动起来。

（2）机械波的传播是需要介质的，没有介质，机械波不能传播。

（3）波传播的过程中，介质质点只在各自的平衡位置附近振动，并不向前传播。

（4）振动是有能量的，振动的传播也就伴随着能量的传播。波传播能量，波动就是能量传播的一种形式。

（1）横波2.波的分类

介质质点振动方向与波传播方向垂直的波，称为横波。

横波中，凸起部分的最高点是波峰，凹下部分的最低点是波谷。横波在传播过程中，波峰、波谷交替向前传播。横波的形成（动画）（2）纵波

介质质点振动方向与波传播方向在一条直线上的波，称为纵波。纵波的形成（动画）二、波的描述1.振幅

振幅是振动强弱的反映。由于介质质点的振动能量完全依赖波源振动能量的传递，所以波的振幅与波源的振幅有关。2.周期、频率和角频率

（1）波的周期是波向前传播一个完整波形所用的时间，它正好是波源完成一次全振动的时间。

（2）波的周期、频率、角频率与波源的周期、频率、角频率完全相同。3.波速振动在介质中传播的速度，称为波速。（1）同一列波在不同的介质中传播，波速也不同。

（2）一般来说，在同一种均匀介质中波速是不变的，而在质点振动速度的大小和方向时刻都在变化。

（3）在横波中，波速与质点振动速度垂直；在纵波中，两者在一条直线上。两者大小有显著差别。4.波长在波的传播方向上，波在一个周期内传播的距离，称为波长。波长用λ表示。单位m。

（2）横波波长是相邻的两波峰（或波谷）之间的距离。

（3）纵波波长是相邻的两密部中心（或疏部中心）之间的距离。

（1）波长是相邻两个同相位（运动情况完全相同，即位移、速度、加速度、运动趋势等都相同）的介质质点间的距离。

（4）同列波，它的频率不会因介质的改变而改变，而其波速和波长则会因介质的不同而不同。三、波长、波速与周期、频率间的关系根据波长定义，有

这个公式不但对机械波，而且对电磁波、光波都适用。

例题一列声波，频率为400

HZ，求它在空气中和水中的波长。解已知f400

HZ，v1=331

m/s，v2=1440

m/s，则在空气中在水中*四、波的强度

1s时间内，通过波传播方向垂直的1m2面积的能量，称为波的强度。波的强度又称为波的能流密度。它的SI

单位是瓦特每平方米，符号是W/m2。波的强度与介质密度、角频率的二次方、振幅的二次方和波传播速度成正比。单位时间通过单位面积的能量越多，波的强度越大。

练习

1.机械振动在

中的

过程，就形成机械波，产生机械波的条件是一要有

，二要有

。

A.有振动，必有波B.有波，不一定有振动

C.

有波，必有振动D.

以上说法均有可能

2.关于振动和波，以下说法正确的是（）

C介质传播介质波源3.

下列关于机械波的说法中，正确的是（）

D.

机械波