高一物理下《第一篇机械运动第四章周期运动D.机械波的产生》6PPT课件

匀速直线运动的位移表示物体在某一时刻相对于起始位置的位置变化。位移的计 算公式为$x = vt$，其中$x$表示位移，$v$表示速度，$t$表示时间。
匀速直线运动的应用
总结词
描述匀速直线运动在实际生活中的应用。
详细描述
匀速直线运动在实际生活中有广泛的应用，如汽车、火车等交通工具的运动状态可以近似为匀速直线运动。此外 ，在物理实验和工程测量中，匀速直线运动也经常被用来作为参考系。
匀加速直线运动的位移
总结词
位移随时间平方增加
详细描述
在匀加速直线运动中，位移随时间的平方增加。这是因为速 度随时间线性增加，而位移是速度与时间的乘积。位移公式 为s = (1/2)at^2。
匀加速直线运动的应用
总结词
常见于车辆、机器等物体的启动和制动过程
详细描述
匀加速直线运动在现实生活中有着广泛的应用，如车辆的启动和制动、电梯的升降、机 器的运转等。了解匀加速直线运动的规律对于理解这些现象和进行相关计算非常重要。
详细描述
圆周运动在实际生活中有着广泛的应用，如自行车轮的 转动、旋转木马的转动、机械钟表的齿轮转动等。此外 ，在航天领域中，卫星绕地球的运动也是圆周运动，需 要精确控制其角速度和线速度以实现稳定的轨道运行。
THANKS
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REPORTING
匀减速直线运动的应用
总结词
列举匀减速直线运动在实际生活中的应用场 景。
详细描述
匀减速直线运动在现实生活中有着广泛的应 用，例如刹车、降落、火箭反冲等场景中都
需要用到匀减速直线运动。PART 05圆来自运动REPORTING
圆周运动的定义
要点一
总结词
描述物体绕圆心做曲线运动的轨迹
要点二

a.特殊点法
先找出两点（平衡位置和波峰及波谷特殊点）并确定其运动方 向；然后确定经△t时间内这两点所达到的位置；最后按正弦 规律画出新的波形。
画出再经t=T/4时的波形图
． y/m P′ v
． ． P Q′
0
1
． 2
3
Q
4 x/m
一、用图像描述机械波
b.图象平移法
经过时间 Δt，波在传播方向移动的距离 Δx = vΔt,因此，把图象
ｙ
△x
ｏ
v x t
ｘ
ｔ时刻
的波形
ｔ＋△ｔ时
刻的波形
3、波速（v）
(1)单位时间内振动所传播的距离叫做波速。 v x t
(2)物理意义 反映振动在介质中传播的快慢程度.
(3)几点说明 a.波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传 播速度不同。 b.一列波在同一均匀介质中是匀速传播的
区分波速与质点振动速度的含义
2、波长（λ） （1）定义: 在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻 质点间的距离，叫做波的波长。
请想一想，为什么要强调“相邻”两个字？
注意观察：在波动中，相隔等于波长的两个点的振动特点？
（2）说明
a.这两点对平衡位学科置网 的位移的大小和方向总保 持相同．
b.这两点 速度大小和方向总保持相同. c.这两点振动步调总保持相同.
4、波长、周期（或频率）和波速的关系
v 或v f
T
(1)波速等于波长和频率的乘积. (2)经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长
(3)波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其 他形式的彼（电磁波、光波）也成立
1．波速由什么决定？ 波速由介质决定，与波的频率、质点的振幅无关

实质:通过传播振动的形式而将振源的能量传播出去.
②介质中各质点的振动周期和波的传播周期都与
波源的振动周期
相同. 介质
③机械波的传播速度只由
决定.
(3)波速、波长、周期、频率的关系:v= =f·λ
6.振动图象和波动图象的物理意义不同:振动图象反
映的是 一个质点在各个时刻的位置 ,而波动图象 是 某时刻各质点的位移 .振动图象随时间推移图
思路方法
1.判断波的传播方向和质点振动方向的方法:①特殊 点法,② 微平移法(波形移动法) .
2.利用波传播的周期性,双向性解题
(1)波的图象的周期性:相隔时间为周期整数倍的
ห้องสมุดไป่ตู้
两个时刻的波形相同,从而使题目的解答出现多解
的可能.
(2)波传播方向的双向性:在题目未给出传播方向 正向 负向
时,要考虑到波可沿x轴
等于这几列波分别在该质点处引起的位移的
.
9.波的现象 (1)波的叠加、干涉、衍射、多普勒效应. (2)波的干涉 ①必要条件:频率相同. ②设两列波到某一点的波程差为Δx.若两波源振 动情况完全相同,则
③加强区始终加强,减弱区始终减弱.加强区的振 幅A=A1+A2,减弱区的振幅A=|A1-A2|. ④若两波源的振动情况相反,则加强区、减弱区的
移随时间变化的表达式为:x= A sin (ωt+φ)或x= Acos (ωt+φ).
3.简谐运动的能量特征是:振动的能量与 振幅有关, 随 振幅 的增大而增大.振动系统的动能和势能相
互转化1 ,总机械能守恒,能量的转化周期是位移周
期的 2 .
弹簧振子
4.简谐运动的两种模型是
和单摆.当单摆摆

2
练习2：
有两个简谐运动：
x1

3a sin(4bt


4
)和x2

9a sin(8bt

)
2
它们的振幅之比是多少？它们的周期各是
多少 ？t =0时它们的相位差是多少？
五、简谐运动的几何描述—参考圆
匀速圆周运动在x轴上的投影为简谐运动。
五、简谐运动的几何描述—参考圆
用旋转矢量图画简谐运动的 x t 图
t 1 t 2 1 2
同相：频率相同、初相相同(即相差为0） 的两个振子振动步调完全相同。
反相：频率相同、相差为π 的两个振子 振动步调完全相反。
练习1：
下图是甲乙两弹簧振子的 x – t 图象，两
振动振幅之比为_2__∶___1，频率之比为_1_∶___1 ，
甲和乙的相差为_____ 。
实验器材
带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球，不易伸长的细线(约 1 米)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺．
实验步骤
(1)用细线和金属小一个球制作单摆。 (2)把单摆固定悬挂在铁架台上，让摆球自然下垂，在单摆平衡位 置处作上标记。 (3)用毫米刻度尺量出摆线长度 l′，用游标卡尺测出摆球的直径， 即得出金属小球半径 r，计算出摆长 l＝l′＋r. (4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过 5°)，然后放 开金属小球，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成 30～ 50 次全振动所用的时间 t，计算出金属小球完成一次全振动所用时 间，这个时间就是单摆的振动周期，即 T＝Nt (N 为全振动的次数).
解析 作一条过原点的与 AB 线平行的直线，所作的直线就是准确测
量摆长时所对应的图线．过横轴上某一点作一条平行纵轴的直线，则 和两条图线的交点不同，与准确测量摆长时的图线的交点对应的摆长

数值 4.记：测量结果由准确值、估读值和单位组成
2.323cm
0cm 1 2 3 4 5
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
知道三种特殊的测量法
（1）测多算少法
测量一张纸的厚度、硬币厚度，金属丝的直径
提高两种能力
2.如图所示，是一个骑自行车的人与一个跑 步的人运动的路程与时间变化的图线，根据该图 线能够获得合理的信息有： 示例：信息一，他们同时开始运动； 信息二：骑车者和跑步者都在做；匀速直线运动 信息二：骑车者的速度比跑步者。速度快
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（2）化曲为直
如何测量地图上铁路的长度
（3）辅助工具法(组合法）
适于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高
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三：时间的测量与单位 1、国际单位： 秒（S) 2、单位间换算：
2、一列长 360 m的火车，匀速通过一个长 1800 m 的隧道，如果该火车的时速是 54km/h ,请问：（2） 火车全部在山洞内运行的时间是多少？
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
解： 火车的速度 v54 k m h1m 5s 火车全部在山洞内需要走过的路程
个赛跑过程中 （ ） D
A .兔子始终比乌龟跑得快 B .乌龟始终比兔子跑得快 C .兔子的平均速度大 D .乌龟的平均速度大

波动。 （4）波动是振动形式（信息和能量）的传播过程。
学以致用
<1>.关于波下列说法正确的是（ CD） A.有机械振动就有机械波 B.没有机械波就没有机械振动 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
一、机械波的形成与传播
分组讨论：机械波在传播过程中的特点？
思考1：绳上的点有没有随波迁移？ 思考2：绳上各点是不是同时开始振动的，它们
振动的步调一致吗？ 思考3：绳上各点开始振动时的方向（起振方向）？ 思考4：在波的传播过程中，介质中各点振动的周期
（频率）是否相同？
一、机械波的形成与传播
机械波的传播特点：
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
请点击手
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？
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
精选ppt的形成与传播
波的形成过程是这样的
C．质点振动的方向和波传播的方向 D．质点振动的快慢
<3>、下列说法不正确的有（ ACD）
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．一切波的传播均需要介质
<4>.在机械波中，下列说法中错误的是( D )
A、各质点都在各自平衡位置附近振动 B、相邻质点间必有相互作用力 C、前一质点的振动带动相邻后一质点 的振动，后一质点的振动必定落后于前 一质点 D、各质点也随波的传播而迁移

两个时刻的波形相同,从而使题目的解答出现多解
的可能.
(2)波传播方向的双向性:在题目未给出传播方向 正向 负向 时,要考虑到波可沿x轴 或 传播的两 种可能性.
23.03.2019
题型1
振动和波动图象的理解及应用
例1
(2011·泰安市高考适应性训练) 一列沿x轴正
方向传播的简谐波,在t=0时刻的波形如图8-1-1所示, 此时波传到了x=5 m的质点.已知x=1 m的质点P先后两 次出现波峰的最短时间间隔是0.4s.
解析
(1)波的传播方向向左.
(2)由题意可知,v =10 m/s,λ =4 m,A=10 cm 所以T= v =0.4 s
5 T t= 4
5 =4
解得s
×4A=50 cm
(3)t=0.5 s时刻的波形如下图所示
23.03.2019
答案
(1)向左
(2)50cm
(3)见解析
23.03.2019
3.对于起始时刻在平衡位置或最大位移处的质
而波动图象描述的是介质中的各个质点某一时刻各自
振动所到达的位置情况.通俗地说,振动图象相当于是
在一段时间内一个质点运动的“录像”,而波动图象 则是某一时刻一群质点振动的“照片”;③随着时间
23.03.2019
的推移,振动图象原来的形状(即过去质点不同时
刻所到达的位置)不再发生变化,而波动图象由于各质
定,会形成多解,若不会联想所有的可能性,就会出现
漏解. 预测演练3 (2009·浙江·21) 一列波长大于1 m的
横波沿着x轴正方向传播.处在x1=1 m和x2=2 m的两质 点A、B的振动图像如图8-1-6所示.由此可知（
23.03.2019

波上的质点在各自位置上振动
2、波源的起振方向与之后的质点的起振方向相同 么？
3、绳波上每个质点的起振方向相同么？
波上每一个质点都与波源起振方向相同
4、波源振动一次，绳上形成几个波形？
波源完成一次全振动，介质上产生一个波
5、波源振动的快慢和绳上形成波形的快慢是否相同？ 6、波源振动的幅度和绳上形成波形的幅度是否相同？
机械波
高中物理第四章
猎物引起的振动以波的形式传递出去，被蜘蛛感知
地震是地壳快速释 放能量过程中造成 的振动，期间会产 生地震波的一种自 然现象
声波 绳波 水波
机械波
波
无线电波 光波
电磁波
一、机械波
1、定义：机械振动在介质中传播形成机械波
2、产生条件 波源：产生机械振动的物质，如： 在绳波中抖动的手就是波源 介质：传播机械振动的媒质，如： 水、绳子、空气
波与质点的振动周期、幅度相同
二、机械波的传播特点
1、机械波传播的是振动的形式，介质中各 质点只在各自的平衡位置附近往复运动， 并不随波迁移
2、沿波的传播方向，介质中各质点依次开 始振动，离波源近的质点先振动。每个质 点的起振方向都与波源的起振方向相同
3、每个质点都与波源具有相同的振动周期 （频率）和振幅
思考：
1、绳波上的质点是否随波的传播而向前移动？ 2、波源的起振方向与之后的质点的起振方向相同
么？ 3、绳波上每个质点的起振方向相同么？ 4、波源振动一次，绳上形成几个波形？ 5、波源振动的快慢和绳上形成波形的快慢是否相
同？ 6、波源振动的幅度和绳上形成波形的幅度是否相
同？
1、绳波上的质点是否随波的传播而向前移动？
思考： 如何形成漂亮的 “人浪”？

a b
c d
可能飞离路面的地段应是？
例：一辆质量m=500kg的小车，驶过半径 R=40m的一段圆弧形桥面，重力加速度 g=10m／s2． 求：
(1)若桥面为凸形，汽车以4m／s的速度通过 桥面最高点时，对桥面压力是多大?
(2)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对 桥面刚好没有压力
（1）由合力提供向心力，得 （2）由重力提供向心力，得
G FN
m v2 r
mg m v2 r
FN
G m v2 r
4800 N
v gR 20m / s
请大家阅读课本28面-
--思考与讨论
说出你的想法
把地球看做一个巨大的拱形桥，是什么力 提供给汽车做圆周运动运动的向心力？
G － FＮ= mv2/R FＮ=mg － mv2/R
当v= gR
F<F向， 道对轮缘有侧压力
3、当火车行驶速率 v Rg tan 时，
F>F向， 道对轮缘有侧压力
例与练
火车在某个弯道按规定运行速度40m/s转弯时， 内、外轨对车轮皆无侧压力， 若火车在该弯道实 际运行速度为30m/s，则下列说法中正确的是 （） A.仅内轨对车轮有侧压力 B.仅外轨对车轮有侧压力 C.内、外轨对车轮都有侧压力 D.内、外轨对车轮均无侧压力
火车车轮介绍
2、火车在转弯时，若内外轨是相平的，铁 轨如何对火车提供水平方向的向心力？
FN
G F弹
例1、火车速度为30m/s，弯道的半径 R=900m，火车的质量m=8×105kg，转弯时轮缘 对轨道侧向的弹力多大？
Fn
=
m
v2 r
8105N
轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨
和车轮极易受损！

《机械运动》ppt课 件
目录
• 机械运动概述 • 匀速直线运动 • 匀变速运动 • 圆周运动 • 相对运动
01 机械运动概述
机械运动的定义
机械运动：物体位置的变化。
机械运动是物质的各种运动形 态之一，是宇宙中最简单、最 基本的运动形态。
机械运动分为匀速运动和变速 运动。
机械运动的分类
匀速直线运动
相对速度的计算
相对速度的物理意义
相对速度可以帮助我们理解物体之间 的相互作用和力学的规律。
相对速度等于两个物体各自相对于地 面或固定参考系的速度之差。
相对运动的加速度
相对加速度的定义
相对加速度是指两个物体在相对运动过程中，一个物体相对于另 一个物体的加速度。
相对加速度的计算
相对加速度等于两个物体各自相对于地面或固定参考系的加速度之 差。
详细描述
在匀速直线运动中，物体的加速度始终为零。这是因为匀速直线运动的物体所受的合外力为零，或者所受的合外 力相互抵消。根据牛顿第一定律，如果物体不受外力作用或者所受外力相互抵消，它将保持静止状态或者匀速直 线运动状态。
匀速直线运动的位移
总结词
在匀速直线运动中，物体的位移等于物体运动的路程，因为物体的速度保持不变，所以路程等于速度 乘以时间。
物体沿直线运动，且在 相等的时间内通过的路 程相等。
匀速圆周运动
物体沿圆周运动，且在 相等的时间内通过的弧 长相等。
匀速曲线运动
物体沿曲线运动，且在 相等的时间内通过的路 程相等。
变速运动
物体在相等的时间内通 过的路程不相等。
机械运动的应用
交通工具
汽车、火车、飞机等都涉及到机械运动。
机械设备
各种机床、加工中心等都涉及到机械运动。