中学物理水波是什么波

1. 水波是一种什么波

水波很容易被认为是一种横波，实际上并非如此。在平衡的情况下，水的表面是水平的。水面发生扰动时，使水面恢复水平的回复力有两个，一个是重力，另一个是表面张力。水波中，对水面质点提供的回复力在波长很小时，表面张力的作用是主要的，这种波叫做表面张力波。对于波长很长很长的波，表面张力的作用可以忽略，波动主要是重力作用的结果，这种波叫做重力波。由于水的不可压缩性，波峰中的水必然是从附近的波谷中流出来的。因此，水波中的每个质点的运动都是由纵向运动和横向运动合成的。

2. 水波是什么波

学习机械波之后，我们都知道按照质点振动方向和波的传播方向之间的关系，可以把波分为横波和纵波，那么我们常见的水波是横波还是纵波呢？课后同学们的讨论让我也参考了这个思考，水波是什么波？

同学甲说：水波是横波，一块石头扔到还平静的湖面上，形成一圈一圈的波纹，有高（波峰）有低（波谷），所以水波是横波。

同学乙说：（手里拿着一本《高中物理教材全解》）横波是物体的形状发生了变化而产生弹力作用所致，故纯粹的横波只能在固体中传播。水是液体，所以水波不应该是横波，而是纵波。

……

不说不知道，其实在高中物理《机械波》的讲解中，我们把水波作为一种典型的机械波给学生举例，比如我们用来说明波传播的是振动这种运动形式，介质并没有随波迁移的水波中的小船，在波的衍射与波的干涉中，我们还明确的提到两列水波波峰与波峰相遇，波谷与波谷机遇等等提法，都让我们有这样的结论，水波是横波。

但事实并非如此，通过查找资料，关于水波的认识，目前有这样几种说法：

1、自然科学史研究所戴念祖院士在《中国古代的力学知识》一文中对 明代科学家宋应星关于水波的认识，有这样的评价：“明代科学家宋应星(1587－1660)在《论气．气声篇》中说道：“物之冲气也，如其激水然。……以石投水，水面迎石之位，一拳而止，而其文浪以次而开，至纵横寻丈而犹未歇。其荡气也亦犹是焉。”敲击物体使空气产生的波动如同石击水面波。这就是宋应星的结论。当然，声波是纵波，水波是横波。古代人由于受到时代的局限性，对这一点分不清，我们是不能苛求的。”通过这个我们可以看出戴念祖院士的观点认为水波是横波。

2、中央电教馆资源中心教师进修资源（高中版）的说水波既不是纵波也不是横波，叫水纹波。水波有水面波与水体波（内部）之分，水面波是横波，水体波是纵波。

3、还有一部分观点说水波实际上它是纵、横振动合成为椭圆运动的混合波。对于这些个观点和看法，有些是相互矛盾的，不能让我们对水波的情况有本质的理解，下面我们从水波的形成来看一看。

在平衡情况下，水的表面是水平的，水面发生扰动时，要使水面恢复水平的回复力有两个，一个是重力，另一个是表面张力。在水波的形成过程中，当水面上某一质点由于外力作用而下降，形成水窝时，水面下的水就挤到旁边去了，随后周围水的质点在重力作用下，开始向下降处流动，填充水窝的凹部，继而使其凸起，并在它的周围形成新的凹部。这样水的质点下降时，除了向下运动外，还要向波源方向运动；在上升时，除了向上运动外，还要向远离波源的方向运动。因此水面上的各个质点并不是上下运动，而是沿近似圆的轨道，上下前后地做周期性运动。因此，水波中的每个质点的运动都是由纵向运动（波的传播方向）和横向运动（与波的传播方向垂直的竖直方向）合成的。

如果水深远小于波长，这种波叫做浅水波，它的传播速度与水深的平方根成正比而与波长无关。如果水深远大于波长，就得到深水波，它的传播速度只与波长的平方根成正比。

深水波传播时，水中的质点不断地做匀速圆周运动，它的周期跟波的周期相同，它的运动方向，在圆周顶部跟波的传播方向一致，在圆周底部跟波的传播方向相反。图中的曲线，是水面上的波形图。OA是静止时的水面，O、B、C……是水面静止时等间隔的质点，箭头表示各个质点做圆周运动的方向，虚线表示的是各周期后的波形。这种波形曲线，谷长峰短，叫余摆曲线。
在水面，波的振幅等于各个质点做圆周运动的半径．在水面下方，振幅按指数律递减 。在水深等于半波长处，振幅会减至水面上的1/23，在水深等于1个波长处，振幅是水面上的1/535。所以，尽管水面上波涛汹涌，在水下是相当平静的。
对于浅水波，水质点的竖直运动随水深的增加而线性地减小，在水底变为零。
在水波中，对水面提供的回复力，在波长很短（小于 1.73cm）的时候，表面张力的作用是主要的，这种波叫表面张力波。但对于波长更长的波，表面张力的作用可以忽略，波动主要是重力作用的结果，这种波叫重力波。
对于浅水波，底部摩擦问题也是不可忽略的。在波峰处，水向前行进比较容易，在波谷处，水向后行进会与底部发生摩擦，结果是水质点在波峰处向前运动的距离比在波谷处向后运动的距离要远，因而产生水的净移动。这就是海滨的浪总是带着水一块走的原因。

综上所述，我们可以认为水波是一种特殊的机械波，就象我们说地震波即有纵波也有横波一样，水波也是即有纵波也有横波的一种波！

[后记] 作为一名理科生，在学习的过程中，我们在学习知识的同时，也要学习一种思维的方法，一种学习和探索的方法，每个人都可以成为一名发明家，一名科学家…… 但现实的生活中为什么我们却对一个物理题而感觉到困难，一个化学方程式而绞尽脑汁？其实这很正常，在我们学习和探索的过程中，都面对了很多的未知和盲区，“科学无坦途”，但只要我们有一个探究的态度和精神，相信在不知不觉中，你已经进步了，“我生有涯，而学无涯”，成功与否，或者说现在我们的成绩好与坏，可能就是差在那么一点儿的多和少上面，不要放弃！

中国理论物理流体学家周培源总结一生的治学，说了这样四句话，希望我们共勉，“独立思考 实事求是 锲而不舍 以勤补拙”

从初中到高中，我们学了不少的科学知识，也体验到了生活中的不少科学现象，生活中不是缺少科学，而是缺少发现和研究，让我们理科生都养成一个爱问、爱思考的习惯，不久你就会感受到，理科原来是很有趣的，理科原来是很美的。

3. 水波是球面波还是平面波

题干中 A ．水波是球面波 B ．声波是球面波，这样提问是无法回答的，或出这样的题的人对球面波和平面波的概念的理解不准确。
波面：波在传播过成中在沿波的传播方向上同位相（特指相位差等于零）各点组成的面，叫做波面，离波源最远的波面，叫做波前。（波线垂直于波面或波线垂直于波面的切面或线）
平面波：波面（或波前）是平面的波叫做平面波。（波线是相互平行的射线）（不是指在平面上传播的波）
球面波: 波面（或波前）是球面的波叫做球面波。（波线是辐射状的射线）
若波源可视为点波源，点波源形成的波，一般形成球面波；若波源是较大的平面在振动，一般形成平面波。
如：丢一个小石头到湖面上形成的水波是圆形（属于球面）波。一片风吹动湖的水面形成的水波可视为平面波。
管道中的声波可视为平面波。

4. 水波是什么波

同学甲说：水波是横波，一块石头扔到还平静的湖面上，形成一圈一圈的波纹，有高（波峰）有低（波谷），所以水波是横波。
同学乙说：（手里拿着一本《高中物理教材全解》）横波是物体的形状发生了变化而产生弹力作用所致，故纯粹的横波只能在固体中传播。水是液体，所以水波不应该是横波，而是纵波。
不说不知道，其实在高中物理《机械波》的讲解中，我们把水波作为一种典型的机械波给学生举例，比如我们用来说明波传播的是振动这种运动形式，介质并没有随波迁移的水波中的小船，在波的衍射与波的干涉中，我们还明确的提到两列水波波峰与波峰相遇，波谷与波谷机遇等等提法，都让我们有这样的结论，水波是横波。
但事实并非如此，通过查找资料，关于水波的认识，目前有这样几种说法：1、自然科学史研究所戴念祖院士在《中国古代的力学知识》一文中对
明代科学家宋应星关于水波的认识，有这样的评价：
明代科学家宋应星(1587－1660)在《论气．气声篇》中说道：
物之冲气也，如其激水然。
以石投水，水面迎石之位，一拳而止，而其文浪以次而开，至纵横寻丈而犹未歇。其荡气也亦犹是焉。
敲击物体使空气产生的波动如同石击水面波。这就是宋应星的结论。当然，声波是纵波，水波是横波。古代人由于受到时代的局限性，对这一点分不清，我们是不能苛求的。
通过这个我们可以看出戴念祖院士的观点认为水波是横波。2、中央电教馆资源中心教师进修资源（高中版）的说水波既不是纵波也不是横波，叫水纹波。水波有水面波与水体波（内部）之分，水面波是横波，水体波是纵波。3、还有一部分观点说水波实际上它是纵、横振动合成为椭圆运动的混合波。对于这些个观点和看法，有些是相互矛盾的，不能让我们对水波的情况有
本质的理解，下面我们从水波的形成来看一看。
在平衡情况下，水的表面是水平的，水面发生扰动时，要使水面恢复水平的回复力有两个，一个是重力，另一个是表面张力。在水波的形成过程中，当水面上某一质点由于外力作用而下降，形成水窝时，水面下的水就挤到旁边去了，随后周围水的质点在重力作用下，开始向下降处流动，填充水窝的凹部，继而使其凸起，并在它的周围形成新的凹部。这样水的质点下降时，除了向下运动外，还要向波源方向运动；在上升时，除了向上运动外，还要向远离波源的方向运动。因此水面上的各个质点并不是上下运动，而是沿近似圆的轨道，上下前后地做周期性运动。因此，水波中的每个质点的运动都是由纵向运动（波的传播方向）和横向运动（与波的传播方向垂直的竖直方向）合成的。
如果水深远小于波长，这种波叫做浅水波，它的传播速度与水深的平方根成正比而与波长无关。如果水深远大于波长，就得到深水波，它的传播速度只与波长的平方根成正比。
深水波传播时，水中的质点不断地做匀速圆周运动，它的周期跟波的周期相同，它的运动方向，在圆周顶部跟波的传播方向一致，在圆周底部跟波的传播方向相反。图中的曲线，是水面上的波形图。OA是静止时的水面，O、B、C是水面静止时等间隔的质点，箭头表示各个质点做圆周运动的方向，虚线表示的是各周期后的波形。这种波形曲线，谷长峰短，叫余摆曲线。
在水面，波的振幅等于各个质点做圆周运动的半径．在水面下方，振幅按指数律递减
。在水深等于半波长处，振幅会减至水面上的1/23
，在水深等于1个波长处，振幅是水面上的1/535
。所以，尽管水面上波涛汹涌，在水下是相当平静的。
对于浅水波，水质点的竖直运动随水深的增加而线性地减小，在水底变为零。
1.73cm）的时候，表面张力的作用是主要的，这种波叫表面张力波。但对于波长更长的波，表面张力的作用可以忽略，波动主要是重力作用的结果，这种波叫重力波。
对于浅水波，底部摩擦问题也是不可忽略的。在波峰处，水向前行进比较容易，在波谷处，水向后行进会与底部发生摩擦，结果是水质点在波峰处向前运动的距离比在波谷处向后运动的距离要远，因而产生水的净移动。这就是海滨的浪总是带着水一块走的原因。
综上所述，我们可以认为水波是一种特殊的机械波，就象我们说地震波即有纵波也有横波一样，水波也是即有纵波也有横波的一种波！[后记]
作为一名理科学生，在学习的过程中，我们在学习知识的同时，也要学习一种思维的方法，一种学习和探索的方法，每个人都可以成为一名发明家，一名科学家
但现实的生活中为什么我们却对一个物理题而感觉到困难，一个化学方程式而绞尽脑汁？其实这很正常，在我们学习和探索的过程中，都面对了很多的未知和盲区，科学无坦途，但只要我们有一个探究的态度和精神，相信在不知不觉中，你已经进步了，我生有涯，而学无涯，成功与否，或者说现在我们的成绩好与坏，可能就是差在那么一点儿的多和少上面，不要放弃！

5. 水波是横波还是纵波怎么区分两者

水波有两种，一种是表面波，由于液体的表面张力引起，是横波。

另一种是深水波，由于重力引起，是横波与纵波叠加而成。在这种波的作用下，可以对物体做功，使物体前后左右运动。
比如 你拿着一条绳子的一端，上下抖动出来的就是横波
至于纵波其实是我们日常见得最多的，声波就是最最最典型的纵波，但是想找个很形象的表示方法这个倒是有点难度 当年我们也是用的弹簧 这个弹簧的弹性系数最好小一些，手拿着上端 ，快速上下抖动 在弹簧种产生的就是一个很形象的纵波。
回答完毕，如果您觉得还可以的吧！就采纳吧！我们团队刚刚成立，需要支持！谢谢拉

6. 物理，为什么有人说水波是横波，有人说纵波，有人说是纵波与横波的混合波

水波很容易被认为是一种横波,实际上并非如此.在平衡情况下,水的表面是水平的,水面发生扰动时,要使水面恢复水平的回复力有两个,一个是重力,另一个是表面张力.
在水波的形成过程中,当水面上某一质点由于外力作用而下降,形成水窝时,水面下的水就挤到旁边去了,随后周围水的质点在重力作用下,开始向下降处流动,填充水窝的凹部,继而使其凸起,并在它的周围形成新的凹部.这样水的质点下降时,除了向下运动外,还要向波源方向运动；在上升时,除了向上运动外,还要向远离波源的方向运动.因此水面上的各个质点并不是上下运动,而是沿近似圆的轨道,上下前后地做周期性运动.因此,水波中的每个质点的运动都是由纵向运动（波的传播方向）和横向运动（与波的传播方向垂直的竖直方向）合成的.
如果水深远小于波长,这种波叫做浅水波,它的传播速度与水深的平方根成正比而与波长无关.如果水深远大于波长,就得到深水波,它的传播速度只与波长的平方根成正比.
在深水波传播时,水中的质点不断地做匀速圆周运动,它的周期跟波的周期相同,它的运动方向,在圆周顶部跟波的传播方向一致,在圆周底部跟波的传播方向相反.
在水面,波的振幅等于各个质点做圆周运动的半径．在水面下方,振幅按指数律递减.在水深等于半波长处,振幅减至水面上的 ,在水深等于1个波长处,振幅是水面上的 .所以,尽管水面上波涛汹涌,在水下是相当平静的.
对于浅水波,水质点的竖直运动随水深的增加而线性地减小,在水底变为零.
在水波中,对水面提供的回复力,在波长很短（小于1.73cm）的时候,表面张力的作用是主要的,这种波叫表面张力波.但对于波长更长的波,表面张力的作用可以忽略,波动主要是重力作用的结果,这种波叫重力波.
对于浅水波,底部摩擦问题也是不可忽略的.在波峰处,水向前行进比较容易,在波谷处,水向后行进会与底部发生摩擦,结果是水质点在波峰处向前运动的距离比在波谷处向后运动的距离要远,因而产生水的净移动.这就是海滨的浪总是带着水一块走的原因。

7. 水波属于什么波

高忠明（06级博士生）：“横波一般只能在固体中传播，不能在液体和气体中传播；而纵波既可以在固体中传播也可在液体和气体中传播。水是液体，由于表面张力，故也可以传播横波。水波（表面波）是比较复杂的机械波，其中既有横波，又有纵波，在中学物理中通常把水波视为横波，这是将水波简化了的缘故。横波是由于拉伸而产生的，而纵波是由于挤压而产生的。那么水面上为什么可以传播横波呢?这就是由于水表面张力的缘故，由于有表面张力，因此在振动幅度不太大的情况下，水面也可承受微小拉伸，从而会产生横波；同时振动在水面传播的过程中也会有挤压，于是也就能形成纵波。由此可见，严格地说水波应该是横波和纵波的复合波。 余丽君（04级硕士生）：书上的答案是：纵向横向振动混合而成的混合波。 高忠明（06级博士生）：可以合成，这里指的是水面上的波，不涉及水面下的波，相当于互相垂直方向上的两个波的合成。 杜明荣（05级博士生）：水面波和深水波是由于圆、椭圆形态的不同而形成的，多数情况下是混合而成的。潜水为横波，深水为纵波。但是在中学教学中不要搞得太复杂，这些问题提出来学生很容易混淆，不提为好。 又查了一遍书，觉得表面波既不能说成是横波，也不能说成是纵波。 水面波传播时，水的微团沿圆或椭圆轨道运动，随着每个水微团的运动，位置矢量绕平衡位置旋转，但沿波传播方向相继落后一定角度。水面波是由于水面表面张力和重力作用的结果，并非弹性波。 我们都从它的机制中说明水波不是横波，但不是横波的波就一定是纵波么？我想横波和纵波的分类本身就有局限性。并不是所有的波都在这个分类范围内。 上面提到，水的微团是做圆或椭圆运动，那么这个运动可以分解为两个简谐运动，一个垂直波的传播方向，一个沿波的传播方向。因而，更确切的说，水波既含有横波的成分，也含有纵波的成分。如果非要给它分个类，那只能是既不是横波，也不是纵波，或者二者的混和波。 说“液体或气体内不可能发生剪切运动”也是不对的。 液体或气体中完全可以发生剪切运动，而且这个剪切运动可以一直持续下去——这就是流动。 横波不能在液体和气体中传播的真实原因是：液体和气体中的剪切运动不具有弹性性质——也就是说液体和气体的剪切变形的大小与剪切力的大小无关，而且当剪切力撤除后不能恢复到原来的形状、位置。弹性岩石与空气有所不同，空气可受压缩但不能剪切，而弹性物质通过使物体剪切和扭动，可以允许第二类波传播。地震产生这种第二个到达的波叫S波，即横波。因为液体或气体内不可能发生剪切运动，S波不能在它们中传播. 又一说法是： 水波可分为深水波和浅水波,波长少于水深十倍的称为深水波. 日常所见的大部分都是深水波. 波长较长的水波运行比较快,深水波这种奇怪的行径正是解释为何艇或船的尾流的. 若水波的波长比水深大十倍,它们便称为浅水波. 在同一水深下,全部浅水波都是以一个不受波长影响而又相同的波速运行. 当水深改变时,浅水波于深水运行得比较快,这正是解释为何当水波靠岸时出现破浪. 海啸大自然中最使人恐惧的水波是震波 (或称海啸),它们是由地震或火山活动所形成的巨形水波,其波长非常长. 一九九四年十一月十五日民多罗的地震波便被网站列为三级,这水波至少有六米高. 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损毁. 这水波的周期能被准确地量度 (约二十分钟),由此,我们便可估计它在太平洋中的波长. 太平洋的平均水深约四公里, 那么这地震波的波速便高达每小时七百一十公里,而它的波长则约二百四十公里了. 虽然它们在浅水的地方运行得比较慢,但沿岸的城市仍难以逃离它们的威胁. 太空中的水波 如在前文中所提及,水波是由重力所驱动的,因此你可能会猜度出在月球上产生的水波运行比较慢,你甚至能明白到因为在太空船上没有重力,所以在太空船上产生的水波会有奇怪的表现. 其实在太空船上,我们会发现许多意想不到的现象. (1) 在围绕地球运行的太空站裏,重力完全地被抵消了,因此表面张力对于水在太空站裏的形状有着决定性的影响. 例如水在太空裏会形成不同体积的圆球体,而容器裏的水会有一个向内或向外的弯面,弯面向内或向外则视乎容器的表面张力而定.(2) 在这些水面上可形成由表面张力驱使的表面水波. 虽然你可能对表面张力没有认识,但你应可想象出这些水波有着跟普通水波不同的波速.

8. 水波是横波还是纵波

“横波一般只能在固体中传播，不能在液体和气体中传播；而纵波既可以在固体中传播也可在液体和气体中传播。

水是液体，由于表面张力，故也可以传播横波。水波（表面波）是比较复杂的机械波，其中既有横波，又有纵波，在中学物理中通常把水波视为横波，这是将水波简化了的缘故。横波是由于拉伸而产生的，而纵波是由于挤压而产生的。

那么水面上为什么可以传播横波呢?这就是由于水表面张力的缘故，由于有表面张力，因此在振动幅度不太大的情况下，水面也可承受微小拉伸，从而会产生横波；同时振动在水面传播的过程中也会有挤压，于是也就能形成纵波。

由此可见，严格地说水波应该是横波和纵波的复合波。

(8)中学物理水波是什么波扩展阅读：

水波很容易被认为是一种横波，实际上并非如此。在平衡的情况下，水的表面是水平的。水面发生扰动时，使水面恢复水平的回复力有两个，一个是重力，另一个是表面张力。水波中，对水面质点提供的回复力在波长很小时，表面张力的作用是主要的，这种波叫做表面张力波。

对于波长很长很长的波，表面张力的作用可以忽略，波动主要是重力作用的结果，这种波叫做重力波。由于水的不可压缩性，波峰中的水必然是从附近的波谷中流出来的。

横波的图象特点：横波的图象与形成横波的质点的分布形状相似，故波的图象又叫波形图或波形曲线。

波的图象物理意义:表示介质中各质点在某一时刻偏离平衡位置的位移.

波的传播方向的双向性:不指定波的传播方向,图象中波可能向x轴正向或负向传播.

周期性:每经历一个(整数)周期,会出现完全相同的波形

从某种意义上讲，波的图象可以看作是“位移对空间的展开图”，即波的图象具有空间的周期性；同时每经过一个周期波就向前传播一个波长的距离，虽然不同时刻波的形状不同，但每隔一个周期又恢复原来的形状，所以波在时间上也具有周期性

纵波是指振动方向与传播方向一致或平行的一类波，即媒介（质点）的运动方向同波的运动方向相同或相反。机械纵波又称为压缩波。

纵波中，质点分布最密的位置叫做密部， 质点分布最疏的位置叫做疏部。

9. 物理问题：水波是什么波横波还是纵波

不用那么复杂啦，水波既不是横波也不是纵波，水是另一种波，叫圆波！这是《中学生物理全解》上说的，肯定对！