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
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 
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



 



 



b手向上,歷經 週期的時間



 



 



c手向下,回到平衡位置,歷經 週期的時間



 



 



d手向下,歷經 週期的時間



 



 



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        /次;頻率        /秒。


5)波長        cm;波速            cm/s


 


a 波速(波傳播速率):代號v,單位:cm/sm/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=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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