Преподаватель: Першунина Е.В.

Дисциплина: Физика

Преподаватель: Першунина Е.В.

Учебный материал на 14,15 и 17 апреля

Конспект занятия

"Поперечные и продольные волны. Характеристики волны."

Помимо обычного колебательного движения в узкой области пространства, возможно ещё и распространение этих колебаний в среде. Вы знаете, что отдельные частицы любого тела — твёрдого, жидкого или газообразного — взаимодействуют друг с другом. Поэтому если какая-либо частица тела начинает совершать колебательные движения, то в результате взаимодействия между частицами это движение начинает с некоторой скоростью распространяться во все стороны.

Процесс распространения колебаний в пространстве с течением времени называется волновым процессом. А последовательное возникновение колебаний в точках, удалённых от источника, называется волной.

Наиболее отчётливо главные особенности волнового движения можно увидеть, если рассматривать волны на поверхности воды. Например, если мы бросим камень в воду, то в месте его падения по воде пойдут круги — это волны. Если на пути такой волны поместить поплавок, то он начнёт колебаться вверх-вниз, оставаясь при этом практически на месте. Из такого простого наблюдение вытекает одно из важнейших свойств волн: при возбуждении волны происходит процесс распространения колебаний, но не перенос вещества.

Колеблющееся тело, возбуждающее волновое движение частиц среды, называется источником волны или вибратором.

Механизм образования волны можно представить следующим образом. Источник колебаний (например, камертон) воздействует на частицы упругой среды, соприкасающиеся с ним, и заставляет их совершать вынужденные колебания. Среда вблизи источника деформируется, и в ней возникают силы упругости, препятствующие деформации. Если частицы среды сближаются, то возникающие силы их отталкивают, а если удаляются друг от друга, то, наоборот, притягивают. Постепенно силы будут действовать на все более удалённые от источника частицы среды, приводя их в колебательное движение. В результате оно будет распространяться в виде волны.

Механические волновые явления имеют огромное значение в повседневной жизни людей. К этим явлениям относится не только распространение звуковых колебаний, благодаря которым мы можем слышать на расстоянии. Мелкая рябь на поверхности озера и огромные океанские волны — это тоже механические волны, хотя и иного типа.

Мы будем рассматривать только бегущие волны. Их основное отличие от других волн заключается в том, что они, распространяясь в пространстве, переносят энергию без переноса вещества.

В зависимости от направления колебаний частиц по отношению к направлению, в котором распространяется волна, различают два вида волн: продольные и поперечные.

Звуковые волны

Тест 1

Вопрос 1

В какой среде могут распространяться механические волны?

Варианты ответов

1. В твёрдых телах

2. В жидкостях

3. В газах

4. В вакууме

Вопрос 2

Поперечной называют такую волну, в которой частицы

Варианты ответов

1. Колеблются в направлении распространения волны

2. Колеблются в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны

3. Движутся по кругу в плоскости, параллельной направлению распространению волны

4. Движутся по кругу в плоскости, перпендикулярной направлению распространению волны

Вопрос 3

В каких направлениях движутся частицы среды при распространении продольных механических волн?

Варианты ответов

1. По направлению распространения волны

2. В направлениях, перпендикулярных направлению распространения волны

3. В направлении противоположном направлению распространения волны

4. По направлению и противоположно направлению распространения волны

Вопрос 4

В какой среде могут распространяться упругие поперечные волны?

Варианты ответов

1. В твёрдых телах

2. В жидкостях

3. В газах

4. В вакууме

Вопрос 5

В какой среде могут распространяться упругие продольные волны?

Варианты ответов

1. в твердых телах

2. в жидкостях

3. в газах

4. в вакууме

Вопрос 6

На рисунке изображён профиль поперечной волны. В каком направлении она движется, если в данный момент частица среды, обозначенная буквой А, смещается вниз?

Вопрос 7

Волна с периодом колебаний 0,5 с распространяется со скоростью 20 м/с. Длина волны равна

Вопрос 8

По поверхности воды распространяется волна. Расстояние между ближайшим «горбом» и «впадиной» 2 м, между двумя ближайшими «горбами» 4 м, между двумя ближайшими «впадинами» 4 м. Какова длина волны?

Варианты ответов

1. 2 м

2. 4 м

3. 6 м

4. 8 м

Вопрос 9

Расстояние между ближайшими гребнями волн в море 8 м. Каков период ударов волн о корпус лодки, если их скорость 4 м/с?

Вопрос 10

В безветренную погоду по поверхности воды в озере распространяется волна со скоростью 6 м/с. Каковы период и частота колебаний поплавка, если длина волны 3 м.

Тест 2

Вопрос 1

Обязательным условием возбуждения звуковой волны являются.

Варианты ответов

1. Наличие источника колебаний

2. Наличие упругой среды

3. Наличие газовой среды

4. Наличие вакуума

Вопрос 2

К какому виду волн относятся звуковые волны?

Варианты ответов

1. К поперечным механическим

2. К продольным механическим

3. К электромагнитным

4. Среди ответов нет верного

Вопрос 3

Какова примерно самая низкая частота звука, слышимая человеком?

Вопрос 4

К каждому определению напишите понятия

Варианты ответов

1. Звук источника, совершающего гармонические колебания одной частоты.

2. Звук наименьшей частоты, издаваемый звучащим телом.

3. Звуки более высоких частот, чем основной тон.

4. Набор звуков различных частот, образующих данный звуковой сигнал.

Вопрос 5

К каждому определению напишите понятия.

Варианты ответов

1. Колебания, частота которых находится в пределах от 16 Гц до 20 кГц.

2. Колебания, частота которых меньше 16 Гц.

3. Колебания, частота которых больше 20 кГц.

Вопрос 6

На каком расстоянии от корабля находится айсберг, если посланный гидролокатором ультразвуковой сигнал был принят обратно через 5 с? Скорость ультразвука в воде принять равной 1500 м/с.

Вопрос 7

Артиллерист, находящийся на расстоянии 1,4 км от утеса, стреляет из пушки и слышит эхо через 8 с. Какова скорость звука?

Вопрос 8

Услышим ли мы звук электрического звонка, если из-под колокола откачать воздух?

Вопрос 9

Камертон создает звуковую волну длиной 0,5 м. Скорость звука 340 м/с. Какова частота колебаний камертона?

Вопрос 10

Приборы на корабле, принимающие звук по воде, зарегистрировали взрыв в воде вблизи её поверхности на 45 с раньше, чем его услышал палубный матрос. На каком расстоянии от корабля (в км) произошёл взрыв?

 

Источник:

1. Волновые явления. Характеристики волны. Урок 17. Физика 11 класс ФГОС [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://videouroki.net/video/17-volnovye-yavleniya-harakteristiki-volny.html – Видеоуроки– (Дата обращения: 24.03.2020).

2. Звуковые волны. Урок 19. Физика 11 класс ФГОС [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://videouroki.net/video/19-zvukovye-volny.html– Видеоуроки– (Дата обращения: 24.03.2020).

3. Интерференция, дифракция и поляризация механических волн. Урок 20. Физика 11 класс ФГОС [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://videouroki.net/video/20-interferenciya-difrakciya-i-polyarizaciya-mekhanicheskih-voln.html – Видеоуроки– (Дата обращения: 04.04.2020).

 

Домашнее задание:

1. Изучить темы: "Поперечные и продольные волны. Характеристики волны. Звуковые волны."

2. Письменно в тетради выполнить тесты 1 и 2.

3. Изучить тему: «Интерференция, дифракция и поляризация механических волн» и сделать в тетради конспект.

Срок сдачи: 17.04.2020

Адрес электронной почты, на который выслать выполненное задание: [email protected]

Критерии оценивания:

Оценка «5» ставится за работу, выполненную без ошибок и недочетов или имеющую не более одного недочета. Оценка «4» ставится за работу, выполненную полностью, но при наличии в ней: а) не более одной негрубой ошибки и одного недочета, б) или не более двух недочетов. Оценка «3» ставится в том случае, если ученик правильно выполнил не менее половины работы или допустил: а) не более двух грубых ошибок, б) или не более одной грубой ошибки и одного недочета, в) или не более двух-трех негрубых ошибок, г) или одной негрубой ошибки и трех недочетов, д) или при отсутствии ошибок, но при наличии 4-5 недочетов. Оценка «2» ставится, когда число ошибок и недочетов превосходит норму, при которой может быть выставлена оценка «3», или если правильно выполнено менее половины работы.

Дисциплина: Физика

Преподаватель: Першунина Е.В.