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第二章机械波温故知新: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,滴入水滴会看到什么现象？以水滴击水点为中心，起伏的波纹由中心向四周传播，直到很远，形成水波。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向绳子的另一端传去，形成绳波。请点击手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。一、机械波的形成和传播1、形成3、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）2、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.问1：每个质点做什么运动？问2：所有质点是否同时开始振动？问3：每个质点振动的起振方向有什么规律？问4：每个质点振动的振幅、周期、频率有什么规律？问5：波源振动一个周期，形成怎样的波形图？二、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）（6）机械波在同种介质中是匀速传播的.（4）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.（5）波向前传播的是振动形式、能量和信息.1.横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，其中凸起部分的最高点叫波峰，凹下部分的最低点叫波谷.2.纵波：质点的振动方向与波的传播方向平行的波；其中质点分布较稀的部分叫疏部，质点分布较密的部分叫密部.三、横波与纵波观察：波峰和波谷密部和疏部波峰4.简谐波：不管是横波还是纵波，如果传播的振动是简谐运动，这种波就叫做简谐波.3.横波只能在固体中传播，不能在液体、气体中传播.纵波可以在固体、液体、气体中传播.（3）水波是比较复杂的机械波（P31发展空间）（1）声波是纵波.（2）地震波既有横波（沿地面一直延伸到很远的地方）又有纵波（直接到达地面）.4.常见波的类型.水波离开了它产生的地方,而那里的水并不离开,就象风在田野里掀起的麦浪.我们看到,麦浪滚滚地在田野里奔去,但是麦子却仍旧留在原来的地方.达.芬奇类别振动波动运动现象运动成因联系单个质点所表现出的周期性运动大量质点共同表现出的周期性运动质点受到指向平衡位置的回复力作用介质中相邻质点间存在相互作用的弹力振动是波动的起因,波动是振动的传播1．区别振动是一个质点的往复运动，而波动是介质中许多质点的集体运动．2．联系（1）都是周期性的运动：波动周期等于质点的振动周期．（2）从构成介质的某一质点来看，所呈现的现象是振动，从介质的整体来看，所呈现的现象是波动．（3）振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波动．（4）波动是振动形式（信息和能量）的传播过程．波动与振动科普知识1.超声波：是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。2.次声波：频率小于20Hz的声波叫做次声波。次声波不容易衰减，不易被水和空气吸收。而次声波的波长往往很长，因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近，容易和人体器官产生共振，对人体有很强的伤害性，可致人死亡。它的应用有以下几个方面：1．研究自然次声的特性和产生机制，预测自然灾害性事件。2．通过测定人和其他生物的某些器官发出的微弱次声的特性，可以了解人体或其他生物相应器官的活动情况。3.通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性，可探测某些大规模气象过程的性质和规律。4.次声在军事上的应用，利用次声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器。科普知识精讲细练例1.日常生活中，发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边？解析：不能．向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去．但是，实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动．例2.下列说法不正确的有（）A.声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波B.波不但传递能量，还能传递信息C.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向D.一切机械波的传播均需要介质AC例3.区分横波和纵波的依据是（）A.质点沿水平方向还是竖直方向振动B.波沿水平方向还是竖直方向传播C.质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D.波传播距离的远近C例4.沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时()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C.离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动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C例5.关于机械波和机械振动的下列说法，正确的是（）A．有机械振动，就一定产生机械波B．有机械波，则一定有机械振动C．机械波就是质点在介质中的运动路径D．在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅BD【解析】有振动不一定产生波，有波一定存在振动。质点做受迫振动例6.波在传播过程中()A．介质中的质点是随波迁移B．波源的振动能量随波传递C．振动质点的频率随着波的传播而减小D．波源的能量靠振动质点的迁移随波传递B例7.能否根据某一时刻的波形判断某个质点的振动方向？怎样判断？沿着波的传播方向：上坡下，下坡上.三、由波的传播方向判断某一质点的振动方向前带后，后跟前