第一節 波的傳播
¨ 波的產生、波形及其傳播性質
¨ 橫波與縱波的區別
¨ 波的各部意義
¨ 波的基礎定量計算
[講解主題一] 波動的產生、傳遞與種類
在日常生活中,曾經聽過或見過的波動有哪些?
這些波動如何產生呢?波又藉何者來傳遞波動?
a 你曾經知道屬於波動的現象有哪些呢?
a 波動如何產生?
a 定義: :傳遞波動的物質。
a 定義:波動種類的第一種分類
(1)機械波:
介質傳遞的波動,如 。
(2)非機械波: 介質傳遞的波動,如 。
a 區分的標準在於 。
a 波只傳遞能量,不傳遞介質。舉證說明之。
j k 。
[講解主題二] 介質振動方向與其波形關係
如圖(a)、(b),其波前進方向若均向右運動(如箭頭g),可發現:
a 定義:波動種類的第二種分類
(1)橫波( 波):介質運動方向與波前進方向 ,如 。
(2)縱波( 波):介質運動方向與波前進方向 ,如 。
a 區分的標準在於 。
[說明例題] 波的種類
回答下列問題:
A上下振動的繩波、B水波、C左右振動的彈簧波、D聲波、E光波、F電磁波、G左右振動的彈簧波、H上下振動的彈簧波。
(1)何者屬於機械波? 。 (2)何者屬於橫波? 。
(3)何者屬於縱波? 。 (4)何者屬於高低波? 。
(5)何者屬於疏密波? 。 (6)各描述其介質為何? 。
[講解主題三] 一個全波的產生
一個全波的波形,是怎樣產生的呢?右下圖的分解動作,你看懂了嗎?
a 定義:上圖的波形,稱為「一個全波」。
a 一個全波是一次振動所產生的波形
(1)何為「一次」?
。
(2)此時波前進的距離,定為 。
a =1 l
(3) :一次振動所需的時間。
a 一個全波的產生(歷經 個「振幅」的擺動,所需的時間叫「一週期」)
(a)振動前,無任何波形產生 | |
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(b)手向上,歷經 週期的時間 | |
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(c)手向下,回到平衡位置,歷經 週期的時間 | |
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(d)手向下,歷經 週期的時間 | |
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(e)手向上,回到原平衡位置,歷經1週期的時間 | |
[講解主題四]
週期與頻率
在討論規律的波動或振動體的運動時間與次數的關係時,作了以下的定義…
a 定義:
(1)週期:一次振動所需的時間,單位: ,代號 。
(2)頻率:每秒所振動的次數,單位: ,代號 。
a 二者的關係式:
波的產生
振動9秒產生,如右圖的波動,回答下列問題:(1)右圖屬於 波。(橫或縱)
(2)其介質運動方向: 。
(3)振動 次,產生了個 全波。
(4)週期 秒/次;頻率 次/秒。
(5)波長 cm;波速 cm/s。
a 波速(波傳播速率):代號v,單位:cm/s、m/s。
a 波速的第一個公式:是一等速運動
主題五] 波動的結構
一個全波產生之後,週期往復的運動,便產生一連串的連續週期波動…..…現在我們對波的各部名稱作一歸納……
(1)波峯: 。
(2)波谷: 。
(3)疏部: 。
(4)密部: 。
(5)波長:一個全波的距離=1 l
a 波長量取:j 。
k 。
l 。
(6)平衡位置: 。
(7)振幅: 。(取決於 )
(8)波速: 。(取決於 )
a 波速的二個公式:
a 波速與介質有關,介質若相同,波速必 。
(9)週期: 。
(10)頻率: 。
(11)波數: 。(補充)
[回家練習001] 波的傳播
1.將彈簧一端固定,手持另一端左右甩動,在某一瞬間的波形如下圖,若每秒甩動5次,則:
(1)一個週期後甲點的位置在哪裡?答:_ _。 (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁。
(2)波的週期為_ _秒。
(3)波速為__公分/秒。
(4)若甩動的頻率加倍,則圖中甲、乙兩點相距__個波長。
2.甲、乙兩人分別甩動兩條材質、粗細、鬆緊程度皆相同的繩子,以照相機拍下某一瞬間
繩波如上右圖;試回答下列問題:
(1)甲、乙兩人所甩動繩波何者的振幅大?答:__ 。
(2)甲、乙兩人所甩動繩波何者的波長短?答:__ 。
(3)甲、乙兩人所甩動繩波何者的波速快?答:__ 。
3.( )如下右圖為一繩波之波峰向右移至E點時,則哪一點的運動方向為“↑”?
(A) A點 (B) B點 (C) C點 (D) D點。
4.( )如上左圖所示,若振動頻率加倍,則: (A)振幅增加 (B)波長增長 (C)波自B傳到F時間減少 (D)BF間波數增加。
5.( )下圖是一向右前進的連續週期橫波。甲、乙、丙三點的瞬間運動方向為何?
(A)甲向上,乙向下,丙向下 (B)甲向下,乙向上,丙向上 (C)甲向下,乙不動,丙向上 (D)甲向上,乙不動,丙向下。
6.( )若小提琴的絃每分鐘可振動12000次,則振動頻率為若干赫?
(A) 12000 (B) 1000 (C) 500 (D) 200。
7.一連續週期波通過介質中某一點時,該點作往復運動的位置坐標與時間關係如上右圖,則:
(1)振幅為 公分。
(2)週期為 秒。
(3)波長為 公分。
(4)頻率為 赫茲。
(5)波速為 公分/秒。
文章來源:
吳雅各老師
http://tw.myblog.yahoo.com/ggmlyang/article?mid=1244&prev=1245&next=1243&l=a&fid=25

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