中學物理水波是什麼波

1. 水波是一種什麼波

水波很容易被認為是一種橫波，實際上並非如此。在平衡的情況下，水的表面是水平的。水面發生擾動時，使水面恢復水平的回復力有兩個，一個是重力，另一個是表面張力。水波中，對水面質點提供的回復力在波長很小時，表面張力的作用是主要的，這種波叫做表面張力波。對於波長很長很長的波，表面張力的作用可以忽略，波動主要是重力作用的結果，這種波叫做重力波。由於水的不可壓縮性，波峰中的水必然是從附近的波谷中流出來的。因此，水波中的每個質點的運動都是由縱向運動和橫向運動合成的。

2. 水波是什麼波

學習機械波之後，我們都知道按照質點振動方向和波的傳播方向之間的關系，可以把波分為橫波和縱波，那麼我們常見的水波是橫波還是縱波呢？課後同學們的討論讓我也參考了這個思考，水波是什麼波？

同學甲說：水波是橫波，一塊石頭扔到還平靜的湖面上，形成一圈一圈的波紋，有高（波峰）有低（波谷），所以水波是橫波。

同學乙說：（手裡拿著一本《高中物理教材全解》）橫波是物體的形狀發生了變化而產生彈力作用所致，故純粹的橫波只能在固體中傳播。水是液體，所以水波不應該是橫波，而是縱波。

……

不說不知道，其實在高中物理《機械波》的講解中，我們把水波作為一種典型的機械波給學生舉例，比如我們用來說明波傳播的是振動這種運動形式，介質並沒有隨波遷移的水波中的小船，在波的衍射與波的干涉中，我們還明確的提到兩列水波波峰與波峰相遇，波谷與波谷機遇等等提法，都讓我們有這樣的結論，水波是橫波。

但事實並非如此，通過查找資料，關於水波的認識，目前有這樣幾種說法：

1、自然科學史研究所戴念祖院士在《中國古代的力學知識》一文中對 明代科學家宋應星關於水波的認識，有這樣的評價：「明代科學家宋應星(1587－1660)在《論氣．氣聲篇》中說道：「物之沖氣也，如其激水然。……以石投水，水面迎石之位，一拳而止，而其文浪以次而開，至縱橫尋丈而猶未歇。其盪氣也亦猶是焉。」敲擊物體使空氣產生的波動如同石擊水面波。這就是宋應星的結論。當然，聲波是縱波，水波是橫波。古代人由於受到時代的局限性，對這一點分不清，我們是不能苛求的。」通過這個我們可以看出戴念祖院士的觀點認為水波是橫波。

2、中央電教館資源中心教師進修資源（高中版）的說水波既不是縱波也不是橫波，叫水紋波。水波有水面波與水體波（內部）之分，水面波是橫波，水體波是縱波。

3、還有一部分觀點說水波實際上它是縱、橫振動合成為橢圓運動的混合波。對於這些個觀點和看法，有些是相互矛盾的，不能讓我們對水波的情況有本質的理解，下面我們從水波的形成來看一看。

在平衡情況下，水的表面是水平的，水面發生擾動時，要使水面恢復水平的回復力有兩個，一個是重力，另一個是表面張力。在水波的形成過程中，當水面上某一質點由於外力作用而下降，形成水窩時，水面下的水就擠到旁邊去了，隨後周圍水的質點在重力作用下，開始向下降處流動，填充水窩的凹部，繼而使其凸起，並在它的周圍形成新的凹部。這樣水的質點下降時，除了向下運動外，還要向波源方向運動；在上升時，除了向上運動外，還要向遠離波源的方向運動。因此水面上的各個質點並不是上下運動，而是沿近似圓的軌道，上下前後地做周期性運動。因此，水波中的每個質點的運動都是由縱向運動（波的傳播方向）和橫向運動（與波的傳播方向垂直的豎直方向）合成的。

如果水深遠小於波長，這種波叫做淺水波，它的傳播速度與水深的平方根成正比而與波長無關。如果水深遠大於波長，就得到深水波，它的傳播速度只與波長的平方根成正比。

深水波傳播時，水中的質點不斷地做勻速圓周運動，它的周期跟波的周期相同，它的運動方向，在圓周頂部跟波的傳播方向一致，在圓周底部跟波的傳播方向相反。圖中的曲線，是水面上的波形圖。OA是靜止時的水面，O、B、C……是水面靜止時等間隔的質點，箭頭表示各個質點做圓周運動的方向，虛線表示的是各周期後的波形。這種波形曲線，谷長峰短，叫余擺曲線。
在水面，波的振幅等於各個質點做圓周運動的半徑．在水面下方，振幅按指數律遞減 。在水深等於半波長處，振幅會減至水面上的1/23，在水深等於1個波長處，振幅是水面上的1/535。所以，盡管水面上波濤洶涌，在水下是相當平靜的。
對於淺水波，水質點的豎直運動隨水深的增加而線性地減小，在水底變為零。
在水波中，對水面提供的回復力，在波長很短（小於 1.73cm）的時候，表面張力的作用是主要的，這種波叫表面張力波。但對於波長更長的波，表面張力的作用可以忽略，波動主要是重力作用的結果，這種波叫重力波。
對於淺水波，底部摩擦問題也是不可忽略的。在波峰處，水向前行進比較容易，在波谷處，水向後行進會與底部發生摩擦，結果是水質點在波峰處向前運動的距離比在波谷處向後運動的距離要遠，因而產生水的凈移動。這就是海濱的浪總是帶著水一塊走的原因。

綜上所述，我們可以認為水波是一種特殊的機械波，就象我們說地震波即有縱波也有橫波一樣，水波也是即有縱波也有橫波的一種波！

[後記] 作為一名理科生，在學習的過程中，我們在學習知識的同時，也要學習一種思維的方法，一種學習和探索的方法，每個人都可以成為一名發明家，一名科學家…… 但現實的生活中為什麼我們卻對一個物理題而感覺到困難，一個化學方程式而絞盡腦汁？其實這很正常，在我們學習和探索的過程中，都面對了很多的未知和盲區，「科學無坦途」，但只要我們有一個探究的態度和精神，相信在不知不覺中，你已經進步了，「我生有涯，而學無涯」，成功與否，或者說現在我們的成績好與壞，可能就是差在那麼一點兒的多和少上面，不要放棄！

中國理論物理流體學家周培源總結一生的治學，說了這樣四句話，希望我們共勉，「獨立思考 實事求是 鍥而不舍 以勤補拙」

從初中到高中，我們學了不少的科學知識，也體驗到了生活中的不少科學現象，生活中不是缺少科學，而是缺少發現和研究，讓我們理科生都養成一個愛問、愛思考的習慣，不久你就會感受到，理科原來是很有趣的，理科原來是很美的。

3. 水波是球面波還是平面波

題干中 A ．水波是球面波 B ．聲波是球面波，這樣提問是無法回答的，或出這樣的題的人對球面波和平面波的概念的理解不準確。
波面：波在傳播過成中在沿波的傳播方向上同位相（特指相位差等於零）各點組成的面，叫做波面，離波源最遠的波面，叫做波前。（波線垂直於波面或波線垂直於波面的切面或線）
平面波：波面（或波前）是平面的波叫做平面波。（波線是相互平行的射線）（不是指在平面上傳播的波）
球面波: 波面（或波前）是球面的波叫做球面波。（波線是輻射狀的射線）
若波源可視為點波源，點波源形成的波，一般形成球面波；若波源是較大的平面在振動，一般形成平面波。
如：丟一個小石頭到湖面上形成的水波是圓形（屬於球面）波。一片風吹動湖的水面形成的水波可視為平面波。
管道中的聲波可視為平面波。

4. 水波是什麼波

同學甲說：水波是橫波，一塊石頭扔到還平靜的湖面上，形成一圈一圈的波紋，有高（波峰）有低（波谷），所以水波是橫波。
同學乙說：（手裡拿著一本《高中物理教材全解》）橫波是物體的形狀發生了變化而產生彈力作用所致，故純粹的橫波只能在固體中傳播。水是液體，所以水波不應該是橫波，而是縱波。
不說不知道，其實在高中物理《機械波》的講解中，我們把水波作為一種典型的機械波給學生舉例，比如我們用來說明波傳播的是振動這種運動形式，介質並沒有隨波遷移的水波中的小船，在波的衍射與波的干涉中，我們還明確的提到兩列水波波峰與波峰相遇，波谷與波谷機遇等等提法，都讓我們有這樣的結論，水波是橫波。
但事實並非如此，通過查找資料，關於水波的認識，目前有這樣幾種說法：1、自然科學史研究所戴念祖院士在《中國古代的力學知識》一文中對
明代科學家宋應星關於水波的認識，有這樣的評價：
明代科學家宋應星(1587－1660)在《論氣．氣聲篇》中說道：
物之沖氣也，如其激水然。
以石投水，水面迎石之位，一拳而止，而其文浪以次而開，至縱橫尋丈而猶未歇。其盪氣也亦猶是焉。
敲擊物體使空氣產生的波動如同石擊水面波。這就是宋應星的結論。當然，聲波是縱波，水波是橫波。古代人由於受到時代的局限性，對這一點分不清，我們是不能苛求的。
通過這個我們可以看出戴念祖院士的觀點認為水波是橫波。2、中央電教館資源中心教師進修資源（高中版）的說水波既不是縱波也不是橫波，叫水紋波。水波有水面波與水體波（內部）之分，水面波是橫波，水體波是縱波。3、還有一部分觀點說水波實際上它是縱、橫振動合成為橢圓運動的混合波。對於這些個觀點和看法，有些是相互矛盾的，不能讓我們對水波的情況有
本質的理解，下面我們從水波的形成來看一看。
在平衡情況下，水的表面是水平的，水面發生擾動時，要使水面恢復水平的回復力有兩個，一個是重力，另一個是表面張力。在水波的形成過程中，當水面上某一質點由於外力作用而下降，形成水窩時，水面下的水就擠到旁邊去了，隨後周圍水的質點在重力作用下，開始向下降處流動，填充水窩的凹部，繼而使其凸起，並在它的周圍形成新的凹部。這樣水的質點下降時，除了向下運動外，還要向波源方向運動；在上升時，除了向上運動外，還要向遠離波源的方向運動。因此水面上的各個質點並不是上下運動，而是沿近似圓的軌道，上下前後地做周期性運動。因此，水波中的每個質點的運動都是由縱向運動（波的傳播方向）和橫向運動（與波的傳播方向垂直的豎直方向）合成的。
如果水深遠小於波長，這種波叫做淺水波，它的傳播速度與水深的平方根成正比而與波長無關。如果水深遠大於波長，就得到深水波，它的傳播速度只與波長的平方根成正比。
深水波傳播時，水中的質點不斷地做勻速圓周運動，它的周期跟波的周期相同，它的運動方向，在圓周頂部跟波的傳播方向一致，在圓周底部跟波的傳播方向相反。圖中的曲線，是水面上的波形圖。OA是靜止時的水面，O、B、C是水面靜止時等間隔的質點，箭頭表示各個質點做圓周運動的方向，虛線表示的是各周期後的波形。這種波形曲線，谷長峰短，叫余擺曲線。
在水面，波的振幅等於各個質點做圓周運動的半徑．在水面下方，振幅按指數律遞減
。在水深等於半波長處，振幅會減至水面上的1/23
，在水深等於1個波長處，振幅是水面上的1/535
。所以，盡管水面上波濤洶涌，在水下是相當平靜的。
對於淺水波，水質點的豎直運動隨水深的增加而線性地減小，在水底變為零。
1.73cm）的時候，表面張力的作用是主要的，這種波叫表面張力波。但對於波長更長的波，表面張力的作用可以忽略，波動主要是重力作用的結果，這種波叫重力波。
對於淺水波，底部摩擦問題也是不可忽略的。在波峰處，水向前行進比較容易，在波谷處，水向後行進會與底部發生摩擦，結果是水質點在波峰處向前運動的距離比在波谷處向後運動的距離要遠，因而產生水的凈移動。這就是海濱的浪總是帶著水一塊走的原因。
綜上所述，我們可以認為水波是一種特殊的機械波，就象我們說地震波即有縱波也有橫波一樣，水波也是即有縱波也有橫波的一種波！[後記]
作為一名理科學生，在學習的過程中，我們在學習知識的同時，也要學習一種思維的方法，一種學習和探索的方法，每個人都可以成為一名發明家，一名科學家
但現實的生活中為什麼我們卻對一個物理題而感覺到困難，一個化學方程式而絞盡腦汁？其實這很正常，在我們學習和探索的過程中，都面對了很多的未知和盲區，科學無坦途，但只要我們有一個探究的態度和精神，相信在不知不覺中，你已經進步了，我生有涯，而學無涯，成功與否，或者說現在我們的成績好與壞，可能就是差在那麼一點兒的多和少上面，不要放棄！

5. 水波是橫波還是縱波怎麼區分兩者

水波有兩種，一種是表面波，由於液體的表面張力引起，是橫波。

另一種是深水波，由於重力引起，是橫波與縱波疊加而成。在這種波的作用下，可以對物體做功，使物體前後左右運動。
比如 你拿著一條繩子的一端，上下抖動出來的就是橫波
至於縱波其實是我們日常見得最多的，聲波就是最最最典型的縱波，但是想找個很形象的表示方法這個倒是有點難度 當年我們也是用的彈簧 這個彈簧的彈性系數最好小一些，手拿著上端 ，快速上下抖動 在彈簧種產生的就是一個很形象的縱波。
回答完畢，如果您覺得還可以的吧！就採納吧！我們團隊剛剛成立，需要支持！謝謝拉

6. 物理，為什麼有人說水波是橫波，有人說縱波，有人說是縱波與橫波的混合波

水波很容易被認為是一種橫波,實際上並非如此.在平衡情況下,水的表面是水平的,水面發生擾動時,要使水面恢復水平的回復力有兩個,一個是重力,另一個是表面張力.
在水波的形成過程中,當水面上某一質點由於外力作用而下降,形成水窩時,水面下的水就擠到旁邊去了,隨後周圍水的質點在重力作用下,開始向下降處流動,填充水窩的凹部,繼而使其凸起,並在它的周圍形成新的凹部.這樣水的質點下降時,除了向下運動外,還要向波源方向運動；在上升時,除了向上運動外,還要向遠離波源的方向運動.因此水面上的各個質點並不是上下運動,而是沿近似圓的軌道,上下前後地做周期性運動.因此,水波中的每個質點的運動都是由縱向運動（波的傳播方向）和橫向運動（與波的傳播方向垂直的豎直方向）合成的.
如果水深遠小於波長,這種波叫做淺水波,它的傳播速度與水深的平方根成正比而與波長無關.如果水深遠大於波長,就得到深水波,它的傳播速度只與波長的平方根成正比.
在深水波傳播時,水中的質點不斷地做勻速圓周運動,它的周期跟波的周期相同,它的運動方向,在圓周頂部跟波的傳播方向一致,在圓周底部跟波的傳播方向相反.
在水面,波的振幅等於各個質點做圓周運動的半徑．在水面下方,振幅按指數律遞減.在水深等於半波長處,振幅減至水面上的 ,在水深等於1個波長處,振幅是水面上的 .所以,盡管水面上波濤洶涌,在水下是相當平靜的.
對於淺水波,水質點的豎直運動隨水深的增加而線性地減小,在水底變為零.
在水波中,對水面提供的回復力,在波長很短（小於1.73cm）的時候,表面張力的作用是主要的,這種波叫表面張力波.但對於波長更長的波,表面張力的作用可以忽略,波動主要是重力作用的結果,這種波叫重力波.
對於淺水波,底部摩擦問題也是不可忽略的.在波峰處,水向前行進比較容易,在波谷處,水向後行進會與底部發生摩擦,結果是水質點在波峰處向前運動的距離比在波谷處向後運動的距離要遠,因而產生水的凈移動.這就是海濱的浪總是帶著水一塊走的原因。

7. 水波屬於什麼波

高忠明（06級博士生）：「橫波一般只能在固體中傳播，不能在液體和氣體中傳播；而縱波既可以在固體中傳播也可在液體和氣體中傳播。水是液體，由於表面張力，故也可以傳播橫波。水波（表面波）是比較復雜的機械波，其中既有橫波，又有縱波，在中學物理中通常把水波視為橫波，這是將水波簡化了的緣故。橫波是由於拉伸而產生的，而縱波是由於擠壓而產生的。那麼水面上為什麼可以傳播橫波呢?這就是由於水表面張力的緣故，由於有表面張力，因此在振動幅度不太大的情況下，水面也可承受微小拉伸，從而會產生橫波；同時振動在水面傳播的過程中也會有擠壓，於是也就能形成縱波。由此可見，嚴格地說水波應該是橫波和縱波的復合波。 余麗君（04級碩士生）：書上的答案是：縱向橫向振動混合而成的混合波。 高忠明（06級博士生）：可以合成，這里指的是水面上的波，不涉及水面下的波，相當於互相垂直方向上的兩個波的合成。 杜明榮（05級博士生）：水面波和深水波是由於圓、橢圓形態的不同而形成的，多數情況下是混合而成的。潛水為橫波，深水為縱波。但是在中學教學中不要搞得太復雜，這些問題提出來學生很容易混淆，不提為好。 又查了一遍書，覺得表面波既不能說成是橫波，也不能說成是縱波。 水面波傳播時，水的微團沿圓或橢圓軌道運動，隨著每個水微團的運動，位置矢量繞平衡位置旋轉，但沿波傳播方向相繼落後一定角度。水面波是由於水面表面張力和重力作用的結果，並非彈性波。 我們都從它的機制中說明水波不是橫波，但不是橫波的波就一定是縱波么？我想橫波和縱波的分類本身就有局限性。並不是所有的波都在這個分類范圍內。 上面提到，水的微團是做圓或橢圓運動，那麼這個運動可以分解為兩個簡諧運動，一個垂直波的傳播方向，一個沿波的傳播方向。因而，更確切的說，水波既含有橫波的成分，也含有縱波的成分。如果非要給它分個類，那隻能是既不是橫波，也不是縱波，或者二者的混和波。 說「液體或氣體內不可能發生剪切運動」也是不對的。 液體或氣體中完全可以發生剪切運動，而且這個剪切運動可以一直持續下去——這就是流動。 橫波不能在液體和氣體中傳播的真實原因是：液體和氣體中的剪切運動不具有彈性性質——也就是說液體和氣體的剪切變形的大小與剪切力的大小無關，而且當剪切力撤除後不能恢復到原來的形狀、位置。彈性岩石與空氣有所不同，空氣可受壓縮但不能剪切，而彈性物質通過使物體剪切和扭動，可以允許第二類波傳播。地震產生這種第二個到達的波叫S波，即橫波。因為液體或氣體內不可能發生剪切運動，S波不能在它們中傳播. 又一說法是： 水波可分為深水波和淺水波,波長少於水深十倍的稱為深水波. 日常所見的大部分都是深水波. 波長較長的水波運行比較快,深水波這種奇怪的行徑正是解釋為何艇或船的尾流的. 若水波的波長比水深大十倍,它們便稱為淺水波. 在同一水深下,全部淺水波都是以一個不受波長影響而又相同的波速運行. 當水深改變時,淺水波於深水運行得比較快,這正是解釋為何當水波靠岸時出現破浪. 海嘯大自然中最使人恐懼的水波是震波 (或稱海嘯),它們是由地震或火山活動所形成的巨形水波,其波長非常長. 一九九四年十一月十五日民多羅的地震波便被網站列為三級,這水波至少有六米高. 在此事件中,至少有四十一人被溺死,一千五百三十所房屋遭損毀. 這水波的周期能被准確地量度 (約二十分鍾),由此,我們便可估計它在太平洋中的波長. 太平洋的平均水深約四公里, 那麼這地震波的波速便高達每小時七百一十公里,而它的波長則約二百四十公里了. 雖然它們在淺水的地方運行得比較慢,但沿岸的城市仍難以逃離它們的威脅. 太空中的水波 如在前文中所提及,水波是由重力所驅動的,因此你可能會猜度出在月球上產生的水波運行比較慢,你甚至能明白到因為在太空船上沒有重力,所以在太空船上產生的水波會有奇怪的表現. 其實在太空船上,我們會發現許多意想不到的現象. (1) 在圍繞地球運行的太空站裏,重力完全地被抵消了,因此表面張力對於水在太空站裏的形狀有著決定性的影響. 例如水在太空裏會形成不同體積的圓球體,而容器裏的水會有一個向內或向外的彎面,彎面向內或向外則視乎容器的表面張力而定.(2) 在這些水面上可形成由表面張力驅使的表面水波. 雖然你可能對表面張力沒有認識,但你應可想像出這些水波有著跟普通水波不同的波速.

8. 水波是橫波還是縱波

「橫波一般只能在固體中傳播，不能在液體和氣體中傳播；而縱波既可以在固體中傳播也可在液體和氣體中傳播。

水是液體，由於表面張力，故也可以傳播橫波。水波（表面波）是比較復雜的機械波，其中既有橫波，又有縱波，在中學物理中通常把水波視為橫波，這是將水波簡化了的緣故。橫波是由於拉伸而產生的，而縱波是由於擠壓而產生的。

那麼水面上為什麼可以傳播橫波呢?這就是由於水表面張力的緣故，由於有表面張力，因此在振動幅度不太大的情況下，水面也可承受微小拉伸，從而會產生橫波；同時振動在水面傳播的過程中也會有擠壓，於是也就能形成縱波。

由此可見，嚴格地說水波應該是橫波和縱波的復合波。

(8)中學物理水波是什麼波擴展閱讀：

水波很容易被認為是一種橫波，實際上並非如此。在平衡的情況下，水的表面是水平的。水面發生擾動時，使水面恢復水平的回復力有兩個，一個是重力，另一個是表面張力。水波中，對水面質點提供的回復力在波長很小時，表面張力的作用是主要的，這種波叫做表面張力波。

對於波長很長很長的波，表面張力的作用可以忽略，波動主要是重力作用的結果，這種波叫做重力波。由於水的不可壓縮性，波峰中的水必然是從附近的波谷中流出來的。

橫波的圖象特點：橫波的圖象與形成橫波的質點的分布形狀相似，故波的圖象又叫波形圖或波形曲線。

波的圖象物理意義:表示介質中各質點在某一時刻偏離平衡位置的位移.

波的傳播方向的雙向性:不指定波的傳播方向,圖象中波可能向x軸正向或負向傳播.

周期性:每經歷一個(整數)周期,會出現完全相同的波形

從某種意義上講，波的圖象可以看作是「位移對空間的展開圖」，即波的圖象具有空間的周期性；同時每經過一個周期波就向前傳播一個波長的距離，雖然不同時刻波的形狀不同，但每隔一個周期又恢復原來的形狀，所以波在時間上也具有周期性

縱波是指振動方向與傳播方向一致或平行的一類波，即媒介（質點）的運動方向同波的運動方向相同或相反。機械縱波又稱為壓縮波。

縱波中，質點分布最密的位置叫做密部， 質點分布最疏的位置叫做疏部。

9. 物理問題：水波是什麼波橫波還是縱波

不用那麼復雜啦，水波既不是橫波也不是縱波，水是另一種波，叫圓波！這是《中學生物理全解》上說的，肯定對！