《2018-2019版高中物理 第二章 機械波 1 機械波的形成和傳播課件 教科版選修3-4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019版高中物理 第二章 機械波 1 機械波的形成和傳播課件 教科版選修3-4.ppt（36頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、1 機械波的形成和傳播,第二章 機械波,[學習目標],1.知道機械波的產生條件，理解機械波的形成過程. 2.知道橫波和縱波的概念. 3.知道機械波傳播的特點. 4.掌握波的傳播方向與質點振動方向的關系.,內容索引,,重點探究 啟迪思維 探究重點,達標檢測 檢測評價 達標過關,自主預習 預習新知 夯實基礎,自主預習,一、機械波的形成和傳播 1.機械波的形成和傳播(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，先運動的質點____后一個質點的運動，依次傳遞，使振動狀態(tài)在繩上傳播. 2.介質 能夠傳播振動的 .,質點,彈力,帶動,物質,3.機

2、械波 (1)定義 機械振動在 中的傳播. (2)傳播的特點 ①波傳播的是 這種形式，而介質的每個質點只在自己的 附近振動，并不隨波遷移. ②波在傳播“振動”這種運動形式的同時，也在傳遞 ，而且可以傳_______. 4.波源：引起初始 的裝置.,介質,振動,平衡位置,能量,遞信息,振動,二、橫波與縱波 1.波的分類 按介質中質點的振動方向和波的傳播方向的關系不同，常將波分為_____和 . 2.橫波 (1)定義：介質中質點的振動方向和波的傳播方向 的波. (2)標識性物理量 ①波峰：凸起來的 處. ②波谷：凹下去的 處.,橫波,縱波,垂直,最高,最低,3.縱波

3、 (1)定義：介質中質點的振動方向和波的傳播方向 的波. (2)標識性物理量 ①密部：介質中質點分布 的部分. ②疏部：介質中質點分布 的部分. 4.簡諧波 不管橫波還是縱波，如果傳播的振動是 運動，這種波叫做簡諧波.,平行,密集,稀疏,簡諧,1.判斷下列說法的正誤. (1)質點的振動位置不斷轉換即形成波.( ) (2)在繩波的形成和傳播中，所有質點同時開始運動，同時停止運動. ( ) (3)物體做機械振動，一定產生機械波.( ) (4)質點沿水平方向振動，波沿水平方向傳播，這樣的波一定是橫波. ( ),[即學即用],,,,,答案,2.繩波在某時刻的形狀如圖1所示，若O是波源，

4、則此刻A點受到方向_____的作用力；若O′是波源，則此刻A點受到方向_____的作用力(均填“向上”或“向下”).,答案,圖1,向上,向下,重點探究,一、機械波的形成、傳播及特點,[導學探究] 如圖2所示，手拿繩的一端，上下振動一次，使繩上形成一個凸起狀態(tài)，隨后形成一個凹落狀態(tài)，可以看到，這個凸起狀態(tài)和凹落狀態(tài)在繩上從一端向另一端移動.如果在繩子上某處做一紅色標記，觀察這一紅色標記的運動. (1)紅色標記有沒有隨波遷移？,答案 沒有.紅色標記只在豎直方向上下振動.,答案,圖2,答案 不會.,(2)當手停止抖動后，繩上的波會立即停止嗎？,[知識深化] 波的形成、傳播及特點 (1)機械波的形成與

5、傳播,(2)波的特點 ①振幅：像繩波這種一維(只在某個方向上傳播)機械波，若不計能量損失，各質點的振幅相同. ②周期(頻率)：各質點都在做受迫振動，所以各質點振動的周期(頻率)均與波源的振動周期(頻率)相同.,③步調：離波源越遠，質點振動越滯后. ④運動：各質點只在各自的平衡位置附近做往復振動，并不隨波遷移.各質點的起振方向都與波源開始振動的方向相同. ⑤實質：機械波向前傳播的是振動這種運動形式，同時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.質點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動2、3、4、…各個質點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端.已知t＝

6、0時，質點1開始向上運動，t＝ 時，1到達最上方，5開始向上運動.問：,答案,解析,圖3,解析 各質點在各時刻的情況，如圖所示：,答案 見解析,答案,解析,波動過程中各質點的運動規(guī)律可用三句話來描述： (1)先振動的質點帶動后振動的質點. (2)后振動的質點重復前面質點的振動. (3)后振動的質點的振動狀態(tài)落后于先振動的質點. 概括起來就是“帶動、重復、落后”.,針對訓練 (多選)下列關于機械波的說法中，正確的是 A.波傳播過程中，質點也隨著波移動 B.相鄰質點間必有相互作用力 C.前一質點的振動帶動相鄰的后一質點的振動，后一質點的振動必定落 后于前一質點的振動 D.離波源越遠，質點的振動頻

7、率越小,√,√,答案,[導學探究] 如圖4所示，,二、橫波和縱波,圖4,(1)圖甲是繩波，其中質點的振動方向與波的傳播方向是什么關系？ 答案 相互垂直. (2)圖乙是聲波，其中質點的振動方向與波的傳播方向是什么關系？ 答案 相互平行.,答案,[知識深化] 橫波與縱波的區(qū)別 (1)質點的振動方向與波的傳播方向的關系不同：橫波中，質點的振動方向與波的傳播方向垂直；縱波中，質點的振動方向與波的傳播方向平行. (2)傳播介質不同：橫波只能在固體介質中傳播；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

8、點的振動方向與波的傳播方向相互垂直的波叫做橫波，質點的振動方向與波的傳播方向平行的波叫做縱波，并不是上下振動與水平振動的問題，所以A、B選項錯誤，C選項正確； 質點沿水平方向振動，波沿水平方向傳播，并不能說明二者方向平行，故D選項錯誤.,例2 關于橫波和縱波，下列說法正確的是 A.振源上下振動形成的波是橫波 B.振源水平振動形成的波是縱波 C.波沿水平方向傳播，質點上下振動，這類波是橫波 D.質點沿水平方向振動，波沿水平方向傳播，這類波是縱波,√,答案,解析,三、振動與波的關系,1.區(qū)別 (1)研究對象不同——振動是單個質點在平衡位置附近的往復運動，是單個質點的“個體行為”；波動是振動在介質中

9、的傳播，是介質中彼此相連的大量質點將波源的振動傳播的“群體行為”. (2)力的來源不同——產生振動的回復力，可以由作用在物體上的各種性質的力提供；而引起波動的力，則總是聯(lián)系介質中各質點的彈力.,2.聯(lián)系 (1)振動是波動的原因，波動是振動的結果；有波動必然有振動，有振動不一定有波動. (2)波動的性質、頻率和振幅與振源相同.,例3 (多選)關于振動和波的關系，下列說法中正確的是 A.振動是波的成因，波是振動的傳播 B.振動是單個質點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象，波是許多質點聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運動 現(xiàn)象 C.波的傳播速度就是質點振動的速度 D.波源停止振動時，波立即停止傳播,√,√,答案,解析,解析 機械波的產

10、生條件是有波源和介質.由于介質中的質點之間存在相互作用，一個質點的振動帶動相鄰質點的振動由近及遠傳播而形成波，所以選項A、B正確； 波的傳播速度是波形由波源向外伸展的速度，而質點振動的速度和方向都隨時間周期性地發(fā)生變化，選項C錯誤； 波源一旦將振動傳給了介質，振動就會在介質中向遠處傳播，當波源停止振動時，介質仍然繼續(xù)傳播波源振動的運動形式，不會隨波源停止振動而立即停止傳播，選項D錯誤.,四、由“帶動法”確定質點的振動方向,帶動法 原理：先振動的質點帶動鄰近的后振動的質點. 方法：在質點P靠近波源一方附近的波形圖上另找一點P′，若P′在P上方，則P向上運動，若P′在P下方，則P向下運動.如圖5所

11、示.,圖5,A.質點B向右運動 B.質點D和質點F的速度方向相同 C.質點A和質點C的速度方向相同 D.從此時算起，質點B比質點C先回到平衡位置,例4 一列橫波沿繩子向右傳播，某時刻繩子形成如圖6所示的形狀，對此時繩上A、B、C、D、E、F六個質點的說法正確的是,√,答案,解析,圖6,解析 波傳播時，離波源遠的質點的振動落后于離波源近的質點的振動，并跟隨著離波源近的質點振動，D跟隨C向上運動，F(xiàn)跟隨E向下運動，同理，A向下運動，C向上運動，由此可知選項B、C錯誤； 由于此時B和C都向上運動，所以B比C先到達最大位移處，并先回到平衡位置，選項A錯誤，D正確.,達標檢測,1.(機械波的形成和傳播)

12、(多選)如圖7所示為沿 水平方向的介質中的部分質點，每相鄰兩質點 的距離相等，其中O為波源，設波源的振動周期為T，從波源通過平衡位置豎直向下振動開始計時，經 質點1開始振動，則下列說法中正確的是 A.介質中所有質點的起振方向都是豎直向下的，但圖中質點9起振最晚 B.圖中所畫出的質點起振時間都是相同的，起振的位置和起振的方向是 不同的 C.圖中質點8的振動完全重復質點7的振動，只是質點8振動時通過平衡 位置或最大位移處的時間總是比質點7通過相同的位置時落后 D.只要圖中所有質點都已振動了，質點1與質點9的振動步調就完全一致， 如果質點1發(fā)生的是第100次振動，則質點9發(fā)生的就是第98次振動

13、,1,2,3,4,√,√,答案,解析,圖7,√,1,2,3,4,解析 從題圖可知，質點9是圖中距波源最遠的點，盡管與波源起振方向相同，但起振時刻最晚，故A正確，B錯誤； 質點7與質點8相比，質點7在質點8的前面，兩質點的振動步調相差 故C正確； 質點9比質點1晚2T開始起振，一旦質點9起振后，質點1、9的振動步調就完全一致，故D正確.,1,2,3,4,2.(橫波和縱波)有關橫波與縱波，下列說法中正確的是 A.對于縱波，質點的振動方向與波的傳播方向一定相同 B.對于橫波，質點的振動方向與波的傳播方向垂直 C.縱波的質點可以隨波遷移，而橫波的質點不能 D.橫波只能在固體中傳播，縱波只能在液體、氣體

14、中傳播,√,答案,解析,1,2,3,4,解析 縱波質點的振動方向與波的傳播方向平行，方向并不一定相同，故A選項錯誤； 機械波的質點只是在其平衡位置附近做簡諧運動，并不隨波遷移，無論橫波和縱波都是這樣，故C選項錯誤； 橫波只能在固體中傳播，縱波可在固體、液體和氣體中傳播，故D選項錯誤.,解析 機械振動在介質中傳播，形成了機械波，A錯； 波的形成有兩個條件，一是要有波源，二是要有介質，所以，有機械波一定有機械振動，B對； 在波的形成和傳播過程中，各質點不隨波遷移，C錯； 離波源較遠的質點依靠前面質點的帶動，所以頻率、振幅相同，D對.,1,2,3,4,3.(振動與波的關系)(多選)關于機械波和機械振動，下列說法中正確的是 A.機械振動就是機械波，機械波就是機械振動 B.有機械波，則一定有機械振動 C.機械波就是質點在介質中的運動路徑 D.在波傳播方向上各個質點都有相同的振動頻率和振幅,√,√,答案,解析,解析 由“帶動法”可知此時P點從平衡位置開始向下振動，B正確.,1,2,3,4,4.(由“帶動法”確定質點的振動方向)振源A帶動細繩上各點上下做簡諧運動，t＝0時刻繩上形成的波形如圖8所示.規(guī)定繩上質點向上運動的方向為x軸的正方向，則P點的振動圖像是,答案,解析,圖8,√,