《2018-2019版高中物理 第二章 機(jī)械波 1 機(jī)械波的形成和傳播課件 教科版選修3-4.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019版高中物理 第二章 機(jī)械波 1 機(jī)械波的形成和傳播課件 教科版選修3-4.ppt（36頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、1 機(jī)械波的形成和傳播,第二章 機(jī)械波,學(xué)習(xí)目標(biāo),1.知道機(jī)械波的產(chǎn)生條件，理解機(jī)械波的形成過程. 2.知道橫波和縱波的概念. 3.知道機(jī)械波傳播的特點(diǎn). 4.掌握波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系.,內(nèi)容索引,重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測(cè) 檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過關(guān),自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ),自主預(yù)習(xí),一、機(jī)械波的形成和傳播 1.機(jī)械波的形成和傳播(以繩波為例) (1)繩上的各小段可以看做 . (2)由于繩中各部分之間都有相互作用的 聯(lián)系著，先運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)_后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，依次傳遞，使振動(dòng)狀態(tài)在繩上傳播. 2.介質(zhì) 能夠傳播振動(dòng)的 .,質(zhì)點(diǎn),彈力,帶動(dòng),物質(zhì),3.機(jī)械波 (1)定義 機(jī)械

2、振動(dòng)在 中的傳播. (2)傳播的特點(diǎn) 波傳播的是 這種形式，而介質(zhì)的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)只在自己的 附近振動(dòng)，并不隨波遷移. 波在傳播“振動(dòng)”這種運(yùn)動(dòng)形式的同時(shí)，也在傳遞 ，而且可以傳_. 4.波源：引起初始 的裝置.,介質(zhì),振動(dòng),平衡位置,能量,遞信息,振動(dòng),二、橫波與縱波 1.波的分類 按介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向的關(guān)系不同，常將波分為_和 . 2.橫波 (1)定義：介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向 的波. (2)標(biāo)識(shí)性物理量 波峰：凸起來的 處. 波谷：凹下去的 處.,橫波,縱波,垂直,最高,最低,3.縱波 (1)定義：介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向 的波. (2)標(biāo)識(shí)性物理量 密部：

3、介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)分布 的部分. 疏部：介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)分布 的部分. 4.簡(jiǎn)諧波 不管橫波還是縱波，如果傳播的振動(dòng)是 運(yùn)動(dòng)，這種波叫做簡(jiǎn)諧波.,平行,密集,稀疏,簡(jiǎn)諧,1.判斷下列說法的正誤. (1)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位置不斷轉(zhuǎn)換即形成波.( ) (2)在繩波的形成和傳播中，所有質(zhì)點(diǎn)同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)停止運(yùn)動(dòng). ( ) (3)物體做機(jī)械振動(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波.( ) (4)質(zhì)點(diǎn)沿水平方向振動(dòng)，波沿水平方向傳播，這樣的波一定是橫波. ( ),即學(xué)即用,答案,2.繩波在某時(shí)刻的形狀如圖1所示，若O是波源，則此刻A點(diǎn)受到方向_的作用力；若O是波源，則此刻A點(diǎn)受到方向_的作用力(均填“向上”或“向下”).,答案,圖1,向上

4、,向下,重點(diǎn)探究,一、機(jī)械波的形成、傳播及特點(diǎn),導(dǎo)學(xué)探究 如圖2所示，手拿繩的一端，上下振動(dòng)一次，使繩上形成一個(gè)凸起狀態(tài)，隨后形成一個(gè)凹落狀態(tài)，可以看到，這個(gè)凸起狀態(tài)和凹落狀態(tài)在繩上從一端向另一端移動(dòng).如果在繩子上某處做一紅色標(biāo)記，觀察這一紅色標(biāo)記的運(yùn)動(dòng). (1)紅色標(biāo)記有沒有隨波遷移？,答案 沒有.紅色標(biāo)記只在豎直方向上下振動(dòng).,答案,圖2,答案 不會(huì).,(2)當(dāng)手停止抖動(dòng)后，繩上的波會(huì)立即停止嗎？,知識(shí)深化 波的形成、傳播及特點(diǎn) (1)機(jī)械波的形成與傳播,(2)波的特點(diǎn) 振幅：像繩波這種一維(只在某個(gè)方向上傳播)機(jī)械波，若不計(jì)能量損失，各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同. 周期(頻率)：各質(zhì)點(diǎn)都在做受迫振動(dòng)

5、，所以各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期(頻率)均與波源的振動(dòng)周期(頻率)相同.,步調(diào)：離波源越遠(yuǎn)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)越滯后. 運(yùn)動(dòng)：各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做往復(fù)振動(dòng)，并不隨波遷移.各質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源開始振動(dòng)的方向相同. 實(shí)質(zhì)：機(jī)械波向前傳播的是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式，同時(shí)也可以傳遞能量和信息.,答案 見解析,例1 如圖3所示，是某繩波形成過程的示意圖.質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2、3、4、各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端.已知t0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1開始向上運(yùn)動(dòng)，t 時(shí)，1到達(dá)最上方，5開始向上運(yùn)動(dòng).問：,答案,解析,圖3,解析 各質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的情況，如圖所示：,答案 見解析,答案,解析,波

6、動(dòng)過程中各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可用三句話來描述： (1)先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn). (2)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng). (3)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)落后于先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn). 概括起來就是“帶動(dòng)、重復(fù)、落后”.,針對(duì)訓(xùn)練 (多選)下列關(guān)于機(jī)械波的說法中，正確的是 A.波傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)也隨著波移動(dòng) B.相鄰質(zhì)點(diǎn)間必有相互作用力 C.前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)相鄰的后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)必定落 后于前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng) D.離波源越遠(yuǎn)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率越小,答案,導(dǎo)學(xué)探究 如圖4所示，,二、橫波和縱波,圖4,(1)圖甲是繩波，其中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向是什么關(guān)系？ 答案 相互垂直. (2)圖乙是聲波，

7、其中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向是什么關(guān)系？ 答案 相互平行.,答案,知識(shí)深化 橫波與縱波的區(qū)別 (1)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系不同：橫波中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直；縱波中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行. (2)傳播介質(zhì)不同：橫波只能在固體介質(zhì)中傳播；縱波在固體、液體和氣體中均能傳播. (3)特征不同：橫波中交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷；縱波中交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部.,解析 根據(jù)橫波和縱波的概念，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直的波叫做橫波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行的波叫做縱波，并不是上下振動(dòng)與水平振動(dòng)的問題，所以A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確； 質(zhì)點(diǎn)沿水平方向振

8、動(dòng)，波沿水平方向傳播，并不能說明二者方向平行，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.,例2 關(guān)于橫波和縱波，下列說法正確的是 A.振源上下振動(dòng)形成的波是橫波 B.振源水平振動(dòng)形成的波是縱波 C.波沿水平方向傳播，質(zhì)點(diǎn)上下振動(dòng)，這類波是橫波 D.質(zhì)點(diǎn)沿水平方向振動(dòng)，波沿水平方向傳播，這類波是縱波,答案,解析,三、振動(dòng)與波的關(guān)系,1.區(qū)別 (1)研究對(duì)象不同振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的“個(gè)體行為”；波動(dòng)是振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，是介質(zhì)中彼此相連的大量質(zhì)點(diǎn)將波源的振動(dòng)傳播的“群體行為”. (2)力的來源不同產(chǎn)生振動(dòng)的回復(fù)力，可以由作用在物體上的各種性質(zhì)的力提供；而引起波動(dòng)的力，則總是聯(lián)系介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的彈

9、力.,2.聯(lián)系 (1)振動(dòng)是波動(dòng)的原因，波動(dòng)是振動(dòng)的結(jié)果；有波動(dòng)必然有振動(dòng)，有振動(dòng)不一定有波動(dòng). (2)波動(dòng)的性質(zhì)、頻率和振幅與振源相同.,例3 (多選)關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說法中正確的是 A.振動(dòng)是波的成因，波是振動(dòng)的傳播 B.振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng) 現(xiàn)象 C.波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度 D.波源停止振動(dòng)時(shí)，波立即停止傳播,答案,解析,解析 機(jī)械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質(zhì).由于介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)之間存在相互作用，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)相鄰質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)由近及遠(yuǎn)傳播而形成波，所以選項(xiàng)A、B正確； 波的傳播速度是波形由波源向外伸展的速度，而質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度和方向都隨

10、時(shí)間周期性地發(fā)生變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 波源一旦將振動(dòng)傳給了介質(zhì)，振動(dòng)就會(huì)在介質(zhì)中向遠(yuǎn)處傳播，當(dāng)波源停止振動(dòng)時(shí)，介質(zhì)仍然繼續(xù)傳播波源振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式，不會(huì)隨波源停止振動(dòng)而立即停止傳播，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,四、由“帶動(dòng)法”確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,帶動(dòng)法 原理：先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)鄰近的后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn). 方法：在質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方附近的波形圖上另找一點(diǎn)P，若P在P上方，則P向上運(yùn)動(dòng)，若P在P下方，則P向下運(yùn)動(dòng).如圖5所示.,圖5,A.質(zhì)點(diǎn)B向右運(yùn)動(dòng) B.質(zhì)點(diǎn)D和質(zhì)點(diǎn)F的速度方向相同 C.質(zhì)點(diǎn)A和質(zhì)點(diǎn)C的速度方向相同 D.從此時(shí)算起，質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)C先回到平衡位置,例4 一列橫波沿繩子向右傳播，某時(shí)刻繩子形成如圖6所示的形

11、狀，對(duì)此時(shí)繩上A、B、C、D、E、F六個(gè)質(zhì)點(diǎn)的說法正確的是,答案,解析,圖6,解析 波傳播時(shí)，離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)落后于離波源近的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，并跟隨著離波源近的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，D跟隨C向上運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)跟隨E向下運(yùn)動(dòng)，同理，A向下運(yùn)動(dòng)，C向上運(yùn)動(dòng)，由此可知選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤； 由于此時(shí)B和C都向上運(yùn)動(dòng)，所以B比C先到達(dá)最大位移處，并先回到平衡位置，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確.,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(機(jī)械波的形成和傳播)(多選)如圖7所示為沿 水平方向的介質(zhì)中的部分質(zhì)點(diǎn)，每相鄰兩質(zhì)點(diǎn) 的距離相等，其中O為波源，設(shè)波源的振動(dòng)周期為T，從波源通過平衡位置豎直向下振動(dòng)開始計(jì)時(shí)，經(jīng) 質(zhì)點(diǎn)1開始振動(dòng)，則下列說法中正確的是 A.介質(zhì)中所

12、有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都是豎直向下的，但圖中質(zhì)點(diǎn)9起振最晚 B.圖中所畫出的質(zhì)點(diǎn)起振時(shí)間都是相同的，起振的位置和起振的方向是 不同的 C.圖中質(zhì)點(diǎn)8的振動(dòng)完全重復(fù)質(zhì)點(diǎn)7的振動(dòng)，只是質(zhì)點(diǎn)8振動(dòng)時(shí)通過平衡 位置或最大位移處的時(shí)間總是比質(zhì)點(diǎn)7通過相同的位置時(shí)落后 D.只要圖中所有質(zhì)點(diǎn)都已振動(dòng)了，質(zhì)點(diǎn)1與質(zhì)點(diǎn)9的振動(dòng)步調(diào)就完全一致， 如果質(zhì)點(diǎn)1發(fā)生的是第100次振動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)9發(fā)生的就是第98次振動(dòng),1,2,3,4,答案,解析,圖7,1,2,3,4,解析 從題圖可知，質(zhì)點(diǎn)9是圖中距波源最遠(yuǎn)的點(diǎn)，盡管與波源起振方向相同，但起振時(shí)刻最晚，故A正確，B錯(cuò)誤； 質(zhì)點(diǎn)7與質(zhì)點(diǎn)8相比，質(zhì)點(diǎn)7在質(zhì)點(diǎn)8的前面，兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步

13、調(diào)相差 故C正確； 質(zhì)點(diǎn)9比質(zhì)點(diǎn)1晚2T開始起振，一旦質(zhì)點(diǎn)9起振后，質(zhì)點(diǎn)1、9的振動(dòng)步調(diào)就完全一致，故D正確.,1,2,3,4,2.(橫波和縱波)有關(guān)橫波與縱波，下列說法中正確的是 A.對(duì)于縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一定相同 B.對(duì)于橫波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直 C.縱波的質(zhì)點(diǎn)可以隨波遷移，而橫波的質(zhì)點(diǎn)不能 D.橫波只能在固體中傳播，縱波只能在液體、氣體中傳播,答案,解析,1,2,3,4,解析 縱波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行，方向并不一定相同，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤； 機(jī)械波的質(zhì)點(diǎn)只是在其平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并不隨波遷移，無論橫波和縱波都是這樣，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤； 橫波只能在固體

14、中傳播，縱波可在固體、液體和氣體中傳播，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.,解析 機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播，形成了機(jī)械波，A錯(cuò)； 波的形成有兩個(gè)條件，一是要有波源，二是要有介質(zhì)，所以，有機(jī)械波一定有機(jī)械振動(dòng)，B對(duì)； 在波的形成和傳播過程中，各質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，C錯(cuò)； 離波源較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)依靠前面質(zhì)點(diǎn)的帶動(dòng)，所以頻率、振幅相同，D對(duì).,1,2,3,4,3.(振動(dòng)與波的關(guān)系)(多選)關(guān)于機(jī)械波和機(jī)械振動(dòng)，下列說法中正確的是 A.機(jī)械振動(dòng)就是機(jī)械波，機(jī)械波就是機(jī)械振動(dòng) B.有機(jī)械波，則一定有機(jī)械振動(dòng) C.機(jī)械波就是質(zhì)點(diǎn)在介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)路徑 D.在波傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)都有相同的振動(dòng)頻率和振幅,答案,解析,解析 由“帶動(dòng)法”可知此時(shí)P點(diǎn)從平衡位置開始向下振動(dòng)，B正確.,1,2,3,4,4.(由“帶動(dòng)法”確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向)振源A帶動(dòng)細(xì)繩上各點(diǎn)上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻繩上形成的波形如圖8所示.規(guī)定繩上質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)閤軸的正方向，則P點(diǎn)的振動(dòng)圖像是,答案,解析,圖8,