Распространение колебаний в среде. Волны. Продольные и поперечные волны

Тема урока:
Распространение колебаний в среде. Волны.
Продольные и поперечные волны.

Мы живем в мире волн и насквозь ими пронизаны, да и сами являемся источниками волн. Многие из вас думают, что волна бывает только на воде.
Мы кожей чувствуем волну холода и тепла, вся поверхность кожи является приемником тепловых процессов, происходящих в воздухе. Наш нос чувствует волну запаха, исходящего от пахучих веществ. Наши глаза видят волны на пруду, на озере, волну ржи в поле. Наши уши слышат звуковые волны, голоса, музыку, шум. В этом случае мы являемся приемниками волн.
Мир механических волн

Волны
Генерация звуковой волны
Колебания атомов в кристаллах

Волны

Волны

Волна на поверхности воды

Возмущение – изменение некоторых физических величин, характеризующих состояние среды.
Волны - возмущения, распространяющиеся в пространстве, удаляясь от места их возникновения.
Возмущение. Волны

Плотной средой называют такую среду, которая состоит из большого числа частиц, взаимодействие которых очень близко к упругому

Упругая волна - это механические возмущения, распространяющиеся в упругой среде.

Условия возникновения волны волны
1. Наличие упругой среды
2. Наличие источника колебаний – деформации среды

Источником волн являются колеблющиеся тела, которые создают в окружающем пространстве деформацию среды.

Механические волны могут распространяться только в какой- нибудь среде (веществе): в газе, в жидкости, в твердом теле. В вакууме механическая волна возникнуть не может.

Чередование сжатия с разрежением
Однородная среда
Продольная волна
Направление распространения волны
Направление колебаний
Продольные волны – это волны, в которых колебания происходят вдоль направления распространения волны.

T – период колебаний.
Точка 1 колеблется вверх-вниз. Колебания от неё передаются шнуру.
Направление распространения волны
Направление колебаний
Поперечные волны – это волны, в которых колебания происходят перпендикулярно направлению их распространения.
Поперечные волны

(Физика 9 класс)
Поперечные и
продольные волны

Проверка
5. Используя параграф 32 учебника, заполните таблицу:

Упругие продольные волны – это волны сжатия и разрежения.
Распространяются в любой среде – твёрдой, жидкой и газообразной. Пример продольной волны – звуковая волна. В результате колебания какого-нибудь упругого тела, например струны, металлического листа, деревянной пластины и т. п., возникает волнообразное распространение продольных колебаний воздушной среды.
Направление
распространения волны
Продольные волны
Разрежение
Сгущение

Упругие поперечные волны – это волны сдвига.
Распространяются только в твёрдых телах.
Поперечные волны

Бегущая волна

«Эксперимент на себе»
Происходит ли в бегущей волне перенос вещества?

Основное свойство волны -
в волне происходит перенос энергии без переноса вещества

Важное свойство всех волн — перенос энергии без переноса вещества. Заядлые рыбаки хорошо знают, что, когда забрасываешь удочку, в воде появляются волны, разбегающиеся во все стороны, но поплавок при этом колеблется вверх и вниз, следуя за движением частиц воды. Частицы, как и поплавок, не движутся вслед за волной. Волна же, распространяясь, все дальше несет энергию, которая заставляет двигаться новые и новые частицы.
Перенос энергии без переноса вещества

Волны цунами. Вещество не переносится волной, но волна переносит такую энергию,
которая переносит большие бедствия.

Землетрясения – это колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на расстояниях более 1500 км от очага и могут быть зарегистрированы сейсмографами.
Сейсмическое зондирование земного шара

Очаги большей части землетрясений лежат в земной коре на глубинах не более 16 км, однако в некоторых районах глубины очагов достигают 700 км. Ежедневно происходят тысячи землетрясений, но лишь немногие из них ощущаются человеком.
Скорость распространения волн зависит от плотности и упругих свойств среды, в которой они распространяются.

Типы сейсмических волн:
а - продольные Р,
б - поперечные S,
в - поверхностные Лява L,
г - поверхностные Рэлея R.
Красной стрелкой показано направление распространения волны.
Это интересно
Вначале на сейсмологической станции регистрируется продольная волна, так как её скорость при распространении в земной коре больше, чем у поперечной. Спустя некоторое время регистрируется поперечная волна, возбуждаемая при землетрясении одновременно с продольной.

Волны на поверхности жидкости не являются ни продольными, ни поперечными. Если бросить на поверхность воды небольшой мяч, то можно увидеть, что он движется, покачиваясь на волнах, по круговой траектории

1 вопрос
1 вариант.
Какая волна показана на рисунке?
А) Продольная;
Б) Поперечная.
2 вариант
Какая волна
показана на рисунке?
А) Продольная;
Б) Поперечная.

2 вопрос
1 вариант
Продольная волна возникает:
А) в твёрдых телах;
Б) в жидкостях;
В) во всех средах.
2 вариант
Поперечная волна возникает:
А) в твёрдых телах;
Б) в жидкостях;
В) во всех средах.

3 вопрос
1 вариант
Происходит ли
перенос вещества
при распространении
волны ?
А) Да;
Б) Нет.
2 вариант
Происходит ли
перенос энергии
при распространении
волны ?
А) Нет;
Б) Да.

4 вопрос
Какие из перечисленных свойств относятся к механическим волнам?
а )волны переносят вещество
Б) волны переносят энергию
В) источником волн является колеблющееся тело
Какие из перечисленных свойств относятся к поперечным волнам?
А) поперечные волны представляют собой чередующиеся разряжения и сжатия
Б) Эти волны могут распространятся только в твердых телах
В) колебания частиц в этих волнах совершаются в плоскости перпендикулярной направлению распространению волны

5 вопрос
Как движутся молекулы воздуха при распространении в нем звука (тепловое движение молекул не учитывать)
А) перпендикулярно направлению распространению волны
Б)вдоль направления распространения волны
Могут ли астронавты общаться между собой
А) могут, т.к механические волны распространяются во всех средах
Б) нет, т.к. в космическом пространстве нет источника колебаний

Проверка теста
1 вариант.
1. Б
2. В
3. Б
4. Б,В
5. Б
2 вариант
1. А
2. А
3. Б
4. Б,В
5. Б

Домашнее задание
Запишите дифференцированное домашнее задание:
Всем: Знать определения.
При оценке «4», «5» Написать признание в любви по теме «Механическая волна». Оформить на листах А 4
При оценке «3», «2» еще раз прочитать параграфы § 31 - 32 учебника и ответить на вопросы после параграфов.
(Пёрышкин А.В., Гутник Е.М.Физика. 9 класс. – М.: Дрофа).