1一、介質(zhì)中dV體元內(nèi)的波動能量1、dV

內(nèi)的波動動能設(shè)：在介質(zhì)內(nèi)任取一體元dv

波的能量概述22、dv

內(nèi)的波動勢能體積元因形變而具有彈性勢能在橫波中，產(chǎn)生切變3①在同一體元dV

內(nèi)，dEk

、dEp

是同步的。３、dV內(nèi)的總波動能量以上討論說明：

以橫波為例，當體積元的位移最大時（即波峰、波谷處），它附近的介質(zhì)也沿同一方向產(chǎn)生了幾乎相等的位移，使該體積元發(fā)生的相對形變?yōu)榱?，即此時有

y/x=0，所以此時體積元的彈性勢能為零，而此時體積元的振速也為零，所以動能也為零；4

相反地，當體積元處在位移為零處(即平衡位置)時，振速、相對形變均最大，所以彈性勢能和動能都同時達到最大值。

對任一介質(zhì)體積元來說，不斷從波源方向的介質(zhì)中吸收能量，又不斷地向后面的介質(zhì)傳遞能量。這說明波動是傳遞能量的一種方式，且能量傳播的速度就是波速。②體元dV內(nèi)的機械能不守恒，且作周期性變化。孤立的諧振子系統(tǒng)總能量守恒。

這與孤立的諧振子系統(tǒng)不相同，孤立的諧振子系統(tǒng)振動過程中系統(tǒng)的動能和勢能相互轉(zhuǎn)換,且總能保持不變。5二、能量密度2、一個周期內(nèi)的平均能量密度1、能量密度單位體積內(nèi)的能量這說明：6三、波的能流和能流密度如右圖所示1、能流

單位時間內(nèi)沿波傳播的方向通過介質(zhì)中某一截面積的能量稱為該面積的能流。uudt

S2、平均能流73、平均能流密度（又叫波強）I

可見波強（瓦/米2）8四、波的吸收設(shè)介質(zhì)中某處振幅為A，經(jīng)厚度為dx的介質(zhì)后，振幅的衰減量為dA，則

設(shè)x=0時，A=A0波動中一部分機械能因克服內(nèi)摩擦做功轉(zhuǎn)換成介質(zhì)內(nèi)能，9五、聲波、超聲波、次聲波1、聲波：

波動頻率在20Hz─20000Hz之間，能引起人的聽覺的機械波。次聲波：

頻率低于20Hz的機械波（如地震、火山爆發(fā)、隕石落地、雷暴等發(fā)出…）指聲波的波強，即聲波的平均能流密度

(2)聲強級：(1)聲強：以人耳剛能聽到的聲強 為標準，則聲強級10(3)聲功率:單位時間里通過某一面積的聲波的能量,亦即聲波的能流。(4)響度:人耳對聲音強弱的主觀感覺.其既與聲強有關(guān)也與頻率有關(guān)。正常的呼吸、草木的窸窣（xishu)聲，約為10分貝；高聲談話為60－70分貝；搖滾樂可達90－120分貝；街道上從身邊駛過的車輛是80－100分貝；噴汽機起飛時達140分貝；宇宙火箭發(fā)射時達175分貝。人類感到舒適的音量在15－35分貝之間；達到130分貝時即會引起病態(tài)的感覺；如果達到150分貝，人就難以忍受；達到180分貝時，金屬也會遭到破壞。(5)聲壓:

在聲波傳播的空間里，某一點在某一瞬時的壓強P與沒有聲波時的靜壓強P0之差dP=P-P0，叫做該點該瞬時的聲壓。11

因空氣波為疏密波，故聲壓可正、可負，其單位為“帕斯卡”。

可以證明：聲壓的振幅 稱為波阻）Pm正比于波動頻率。2、超聲波對物質(zhì)的作用1）機械作用；2）空化作用；3）熱作用*聲納，B超，理療。波動頻率超過20000Hz的機械波，謂之超聲波。12例5－5一平面簡諧波在彈性媒質(zhì)中傳播，在媒質(zhì)質(zhì)元從平衡位置運動到最大位移處的過程中：（Ａ）它的動能轉(zhuǎn)換成勢能；（Ｂ）它的勢能轉(zhuǎn)換成動能；（Ｃ）它從相鄰的一段質(zhì)元獲得能量其能量逐漸增大；（Ｄ）它把自己的能量傳給相鄰的一段質(zhì)元，其能量逐漸減小。（Ｄ）13例5－6一平面簡諧波，頻率為300Ｈｚ，波速為340ｍ／ｓ，在截面積為3.00×10－2

ｍ2的管內(nèi)空氣中傳播，若在10ｓ內(nèi)通過截面的能量為2.70×106Ｊ，求（1）通過截面的平均能流；（2）波的平均能流密度；（3）波的平均能量密度。解：（１）Ｐ＝Ｗ／ｔ＝2.70×105Ｊ·ｓ－1（２）Ｉ＝Ｐ／Ｓ＝9.00×107

Ｊ