说说机械振动与机械波的关系

1 基本知识回顾 机械振动在介质中传播而形成的波.按介质中质点振动方向和波传播方向间的关系,可分为横波和纵波两种:质点振动方向与波传播方向垂直的叫横波;在一条直线上的则叫纵波.固体中既能传播横波又能传播纵波;液体和气体中只能传播纵波.     

波动中平衡位置质点能量的再讨论——与杨桂巧老师商榷

读了《中学物理教学参考》第６期杨桂巧老师的文章“纵波的直观分析法”后,笔者认为利用找平衡位置的方法分析出纵波密部中心处及疏部中心处的动能最大,不失为一种好方法．但文章中谈到：“在波形图中,处于平衡位置的质点动能最大,势能最小”却是错误的．正确的说法应...     

水波:横波还是纵波?(高一)

将一石子投入平静的湖面,很快在湖面上形成了以石子落水处为中心的圆圈状波浪,水面上的质点看上去好象上下振动,波向外传播,如同横波.大家知道气体、液体、固体都能传播纵波,液体和气体不能传播横波,那么水波是纵波吗?实际上,这种因扰动在水面引起的波动是常见的,水质点的振动不只限于在水的表面,而且以越来越小的振幅一直延伸到水底.此外,振动既有纵向分量,又     

机械波的波速与媒质的关系

在选用的函授教材顾建中编《力学教程》第187页中,提出了纵波速V=k/ρ~(1/2)和横波的波速V=N/ρ~(1/2)。在此,特予以补充证明。一、波的传播形式与媒质弹性的关系我们知道,在弹性介质力学系统中,波传播的两种基本形式是横波和纵波。质点的振动方向与波的传播方向相垂直的波称为横波;质点的振动方向与波的传播方向相平行的波称为纵波。横波的产生原因,是由于质点上下运动时,在附近媒质中引起切变,因而产生切胁强,使原     

自制纵波演示仪的方法及其作用探讨

纵波是和横波不同的一种机械波,在波动中,质点的振动方向和波的传播方向平行。同横波一样,介质中质点只是在平衡位置附近作周期性的振动,不会随着波的传播而前进。纵波的形成不需要介质具有切向弹性力。只需要体变弹性力即可,因此,纵波可以在固体中、液体中及气体中传播。纵波在传播时,沿传播方向介质的密度不断发生变化,对弹簧来说,纵波的传播使疏密度不断变化。该演示可以真实地观察纵波的形成与传播过程。     

从一道习题的错解谈波动中的能量问题

不少的习题集或练习册中,都有这样一道练习题:“在如图1所示的一列横波的波形图象中,沿彼的传播方向A、B、C、D、E、F等质点,这些质点中势能最大的是__,动能最大的是__。”(所给的答案是:势能最大的质点是A、C、E,动能最大的质点是B、D、F)。学生解答此题时,得出的结论与此完全一致,其理由是:波在传播过程中,媒质中各质点都相对于平衡位置作简谐振动,因为作简谐振动的质点在最大位移处势能最大,动能最小,在平衡     

声波一定是纵波吗？

“声源”在空气中振动时 ,一会儿压缩空气 ,使其变得“稠密” ;一会儿空气膨胀 ,变得“稀疏” ,形成一系列疏、密变化的波 ,将振动能量传送出去 .这种媒介质点的振动方向与波的传播方向一致的波 ,称为“纵波” .不过要注意 ,声波虽然一般是纵波 ,但在固体中传播时 ,也可以同时有纵波及横波 ,横波速度约为纵波速度的5 0 % - 6 0 % .在空气中的声波是纵波 ,原因是气体或液体 (合称流体 )不能承受切力 ,因此声波在流体中传播时不可能为横波 ;但固体不仅可承受压 (张 )应力 ,也可以承受切应力 ,因此在固体中可以同时有纵波及横波 .地震波其实就…     

自制教具两则

简易横波、纵波发生器一般现有的机械波示教器只是波动过程的模拟,虽然能清楚地说明波的传播规律(各质点依次作同样的振动),但没有显示出各质点间的弹性联系。因而不能回答横波和纵波的发生条件,没有揭示出波动现象的物理本质。建议自制下面的这个仪器。做一个尺寸为600mm×450mm 的木框架,用橡皮筋(以截而积为1mm~2的弹性较合适)吊17块等     

谈谈波动中的能量

有这样一道看来极其简单的题目: 在一列横波上一个处在平衡位置的质点的机械能就是: A.势能为零,动能最大;B.势能最大,动能为零; C.势能和动能均达最大;D.势能和动能均为零. 在教学过程中,我们发现,为数众多的学生均不加思索地选“A”,而有的老帅也会首肯这一答案,其实错了,正确答案应为“C”,用:在波的传播过程中,波动媒质中的质元动能和势能同时取得最大值,同时取得最     

水波中质点的运动分析

水波是人们最常见的一种波动过程，但其运动规律又远非人们通常想像的那么简单。表文从分析水波中质点的运动规律出发探讨水的波动过程，所得结论指出水波既不是横波也不是纵波，而是它们两者的叠加．故水波是一个极复杂的波动过程。     

自制横波与纵波演示仪

为使学生更为直观而有效地学习机械波知识 ,笔者经不断摸索、改进 ,自制了横波和纵波演示仪 .实践证明 ,该演示仪制作、操作简单 ,效果明显 .现将该演示仪介绍如下 :一、设计思想演示机械横波 ,可以用一曲面模具的移动来带动一些活动的杆 ,这些杆的依次振动就表现为波的移动 ,即根据机械传动原理 ,采用曲面的起伏来带动铁丝等细杆的上下运动 ,这样的上下运动就可以表示质点的振动 ,曲面的移动带动铁丝等所表示的波的运动就可以充分说明横波的定义与特性 ;纵波的移动是通过疏部与密部的交替来传递的 ,所以 ,可在横波演示仪的基础上加以改进 ,…     

由纵波的图象确定纵波的实际情况

中学物理教材机械振动和机械波一章,讲到了纵波和横波一样,它们在给定时刻的图象都是一条余弦(或正弦)曲线;高等学校使用的有关物理教材中也谈到了这一点。我们知道,横波的图象能直观地表现横波在某一时刻的波形,而纵波的图象却不能直观地表现纵波的情况。为了加深对纵波的理解,使我们在看到纵波的图象时,能很快想象出纵波的实际情况,很有必要找出纵波的图象和纵波的实际情况相联系的     

波动能量的研究

通过对横波与纵波的形成及它们各自机械能的计算,得出虽然横波和纵波在弹性介质中传播时,介质的形变不同,但这两种波动的最基本的形式,在传播过程中具有相同的能量.并且波动是能量传递的一种方式.     

“横波投影演示仪”的制作

“横波投影演示仪”的制作●李伯声本仪器专供高中物理第一册第五章《机械振动和机械波》演示用，为了使学生清楚地看出波是振动的传播，媒质本身并不随波迁移，使学生对波的形式有明确的认识，为了便于学生理解按照质点振动方向与波的传播方向来区别横波与纵波，进而掌握...     

用Flash制作横波与纵波交互课件

由于实际波的传播过程和波动过程中质点的振动快速且连续,画面无法定格而不易观察,学生不好理解成为教学过程中的一个难点.Flash课件的强大交互功能为解决这一问题提供了一个很好的渠道.下面这个课件可以很好地演示横波与纵波的波动过程及过程中质点的振动情况,可以改变振幅、频率和波速.可以连续播放、单步播放、也可以暂停.在实现人机交互的同时帮助理解波的形成和传播.在课件中我们使用一个个单独的小球表示质点,     

横波的传播方向与质点振动方向的几种简捷判断方法

在学习"机械"一章时,学生常遇到这样的命题:已知横波的传播方向,求质点振动的方向;或已知横波中质点的振动方向,求横波的传播方向.学生对此类问题感到棘手而难于掌握,很难做出迅速、准确的判断.     

地震波中纵波和横波的速度为何不一样?

教材中说：对机械波来说，波速是由介质决定的．教材中又说：地震波是机械波!地震波中既有横波又有纵波．当地震波中的横波和纵波在同一种介质（地球）中传播时，为什么速度不一样呢？事实上纵波的速度大于横波的速度．     

声波的干涉

在波的干涉教学中 ,常常遇到声波的干涉问题。声波是纵波 ,不同于横波 ,其干涉情况与一般的横波不同。但很多人会将声波的干涉问题参照横波的干涉处理。在物理教学参考资料中常有下面的问题。如图所示 ,水平地面上有一个半径为 5 5m的圆 ,在圆心O和直径MN端点M处各有相同的喇叭     

撗波演示课件的制作

机械振动在介质中的传播形成机械波。关于机械波的教学,一直是高中物理教学中的一个难点,而横波的教学又是重中之重,如何理解横波的传播过程呢?如何使学生理解横波在传播过程中,是由于介质中存在相互作用,前面的质点振动会带动后面的质点相继跟着振动起来,但后面的质点振动却要比前面质点振动要晚一点呢?这一直是每位教师所探讨的问题。为了突破这个难点,笔者利用PowerPoint2003制作了一个横波演示课件,能够使学生很好地理解横波的传播过程。现介绍其制作步骤如     

如何利用“几何画板”制作物理课件系列专题讲座之七 巧用圆周运动(上)

课件一：横波、纵波一、界面简介二、构造原理如图所示，当P点在圆周上做角速度ω的匀速圆周运动时，其投影点x由x＝Rsinωt知将在A、B之间做简谐运动。圆的半径R表示振幅、P点的运动快表示频率、θ角表示初相位。横波的形过程，实际上是当振源振动后，媒质中邻的等间距的质点依次振动而形成的间分布。这些质点的振动就是在初相上不同，而振幅、频率均相同。实际中是以相邻的等间距的质点间的初相位相差为３０度制作而成的。三、制造过程１．新建一个画板利用“文件”菜单中的“新画板”选项，建立一个默认名称为“绘图０１．gsp”的新文…