20182018學年人教版選修34波的形成和傳播 第1課時 學案

1波的形成和傳播學習目標：1知道直線上機械波的形成過程2知道什么是橫波，波峰和波谷的概念3知道什么是縱波，密部和疏部的概念4知道“機械振動在介質(zhì)中傳播，形成機械波”，知道波在傳播運動形式的同時也傳遞了能量. 重點：1.機械波及其產(chǎn)生條件2機械波形成原因及其過程難點：1.機械波的傳播過程2橫波與縱波的異同.預(yù)習新課：一、機械波的產(chǎn)生_在介質(zhì)中的傳播過程叫機械波機械波產(chǎn)生的條件有兩個：一是要有_，二是要有_二、橫波和縱波質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向_的叫橫波凸起部分叫_，凹下部分叫_質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向_的叫縱波質(zhì)點分布密的叫_，分布疏的叫_答案：一、機械振動振源介質(zhì)二、垂直波峰波谷平行密部疏部預(yù)習交流1機械橫波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向垂直，而有些同學以為“縱波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向相同”與同學交流討論這種觀點是否正確？答案：不正確縱波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向在同一條直線上，而不是方向相同三、機械波的特點（1）每一質(zhì)點都以它的_為中心做_；后一質(zhì)點的振動總是_于帶動它的前一質(zhì)點的振動（2）波傳播的只是_和_，介質(zhì)中的質(zhì)點并不隨波遷移答案：（1）平衡位置簡諧運動落后（2）運動形式（振動）振動能量預(yù)習交流2討論分析并總結(jié)波可以傳遞或傳播什么？答案：波是振動形式的傳播，所以波在傳播過程中傳播振動的能量，以及波所攜帶的信息合作探究：一、波的形成和傳播你看過藝術(shù)體操中的“帶操”表演嗎？如圖所示，運動員手持細棒抖動彩帶的一端，彩帶隨之波動翻卷你知道為什么運動員抖動的是彩帶的一端，而整個彩帶卻都波動起來嗎？整個彩帶波動起來的形狀是不是向運動員抖動彩帶的一端的形狀學習并滯后一點？答案：我們可以把整個彩帶看做由無數(shù)個質(zhì)點組成的，而隨后的各個質(zhì)點都向抖動的那個質(zhì)點學習，并且越遠離抖動一端的質(zhì)點越滯后一些，而整個彩帶像水波一樣傳播著運動形式其實這是波在彩帶上傳播的結(jié)果關(guān)于機械波的形成和傳播，下列說法中正確的是（）A物體做機械振動，一定產(chǎn)生機械波B后振動的質(zhì)點總是跟著先振動的質(zhì)點重復振動，只是時間落后一步C參與振動的質(zhì)點群有相同的頻率D機械波是質(zhì)點隨波遷移，也是振動能量的傳遞答案：BC解析：機械波的形成必須具備的兩個條件：振源和介質(zhì)，只有物體做機械振動，而其周圍沒有傳播這種振動的介質(zhì)，遠處的質(zhì)點不可能振動起來形成機械波，故A選項錯誤；任何一個振動的質(zhì)點都是一個振源而帶動它周圍的質(zhì)點振動，將振動傳播開來，所以后振的質(zhì)點總是落后，故選項B、C正確；形成機械波的各個質(zhì)點，只有在平衡位置附近往復運動，并沒有隨波遷移，離振源遠的質(zhì)點所具有的振動的能量，是從振源獲得并通過各質(zhì)點的傳遞，故選項D錯誤1形成條件要形成一列波，必須要有用以引起其他質(zhì)點振動的那個質(zhì)點，即振源；要把振源的振動傳播出去，必須有介質(zhì)，故波的形成條件為：有振源；有介質(zhì)2傳播特點（1）波傳播時，介質(zhì)中的質(zhì)點跟著振源做受迫振動，每個質(zhì)點的振動頻率和周期都與振源相同；各質(zhì)點的起振方向與振源的起振方向相同，離振源越遠的質(zhì)點，起振越滯后（2）波在傳遞運動形式的同時也傳遞能量由于質(zhì)點間的彈力作用，先振動的質(zhì)點要對相鄰的后振動的質(zhì)點做正功，后者對前者做負功，因而離振源近的質(zhì)點把機械能傳遞給離振源遠的質(zhì)點如果把信息加載到波上，波還可以傳遞信息，如聲音，靠聲波的傳遞使人與人之間通過語言的交流相互溝通和了解3波動與振動的區(qū)別振動是單個質(zhì)點在其平衡位置附近做往復運動的“個體行為”；波動則是大量的、彼此相聯(lián)系的質(zhì)點將振源的振動在空間傳播的“群體行為”這種“群體行為”雖不同步但卻是有秩序的根據(jù)機械波的定義，機械波產(chǎn)生的條件有兩個：（1）有起振的振源；（2）有傳播振動的介質(zhì)由此可以知道：有波動就一定有振動，因為波中的各個質(zhì)點都是重復振源的振動；但有振動卻不一定有波動，還要看是否有傳播振動的介質(zhì)例如，放在抽成真空的玻璃罩內(nèi)的鬧鐘，盡管鈴錘不停地振動敲擊鈴殼，但是我們卻聽不到鈴響，原因是鬧鐘周圍沒有傳播聲音的介質(zhì)，不能形成聲波二、橫波和縱波地震波既有橫波，也有縱波北京時間2019年3月11日日本發(fā)生9.0級大地震，傷亡慘重，造成的損失無法彌補你能想象在這次地震中，位于震源正上方的建筑物，在縱波和橫波分別傳來時的振動情況嗎？為什么？答案：地震波是地震發(fā)生時由震源地方的巖石破裂產(chǎn)生的彈性波，它可在地球內(nèi)部和地球表面?zhèn)鞑サ卣饡r，同時從震源發(fā)出兩種類型的地震波：縱波、橫波縱波速度比橫波速度快，所以地震時人們先感到上下顛，然后水平晃橫波的振動很強烈，它是引起建筑物破壞的主要原因遷移與應(yīng)用有關(guān)縱波與橫波，下列說法正確的是（）A振源上、下振動形成的波是橫波B.振源水平推動形成的波是縱波C波沿水平方向傳播質(zhì)點上下振動，這類波是橫波D質(zhì)點沿水平方向振動，波沿水平方向傳播，這類波是縱波答案：C解析：根據(jù)縱波與橫波的概念，質(zhì)點振動方向與波傳播方向垂直的為橫波，同一直線的為縱波，并不是上、下振動與水平振動的問題所以A、B兩項錯，C對對D，水平傳播、水平振動還不足以說明是同一直線，則D項錯按波的傳播方向和質(zhì)點的振動方向可以將波分為兩類：橫波和縱波1橫波（1）定義：質(zhì)點的振動方向跟波的傳播方向垂直的波叫做橫波（2）波形特點：凸凹相間的波紋（觀察橫波演示器），又叫起伏波波峰：在橫波中凸起的最高處叫做波峰波谷：在橫波中凹下的最低處叫做波谷2縱波（1）定義：質(zhì)點的振動方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫做縱波（2）波形特點：疏密相間的波形，又叫疏密波，如圖所示密部：在縱波中，質(zhì)點分布最密的地方叫做密部疏部：在縱波中，質(zhì)點分布最疏的地方叫做疏部說明：聲波是縱波，地震波既有橫波成分又有縱波成分3簡諧波不管橫波還是縱波，如果傳播的振動是簡諧運動，這種波就是簡諧波作業(yè)：1以下對機械波的認識正確的是（）A形成機械波一定要有振源和介質(zhì)B振源做簡諧運動形成的波中，各質(zhì)點的運動情況完全相同C橫波向右傳播時，處于波峰的質(zhì)點也向右遷移D機械波向右傳播時，右方的質(zhì)點比左方的質(zhì)點早一些振動答案：A解析：振源和介質(zhì)是形成機械波的兩個必不可少的條件，故A選項正確簡諧運動在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中各質(zhì)點都做簡諧運動，沿波的傳播方向上，后面的質(zhì)點比前面的質(zhì)點總要晚一些開始振動，但質(zhì)點本身并不隨波的傳播而發(fā)生遷移，而且各質(zhì)點的振動步調(diào)不一致，故B、C、D三項都錯2沿繩傳播的一列機械波，當波源突然停止振動時，有（）A繩上各質(zhì)點同時停止振動，橫波立即消失B繩上各質(zhì)點同時停止振動，縱波立即消失C離波源較近的各質(zhì)點先停止振動，較遠的各質(zhì)點稍后停止振動D離波源較遠的各質(zhì)點先停止振動，較近的各質(zhì)點稍后停止振動答案：C解析：機械波在向前傳播時，各個質(zhì)點都做著機械振動，一旦振源停止，離振源較近的質(zhì)點先停止，離振源較遠的后停止，故C選項對3關(guān)于橫波和縱波，下列說法正確的是（）A質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向垂直的波叫橫波B質(zhì)點振動方向跟波的傳播方向平行的波叫縱波C橫波有波峰和波谷，縱波有密部和疏部D地震波是橫波，聲波是縱波答案：ABC解析：根據(jù)橫波和縱波的定義知，A、B、C三項正確聲波是一種縱波，但地震波中既有橫波又有縱波，D選項錯誤4如圖所示是以質(zhì)點P為振源的機械波沿著一條固定的輕繩傳播到質(zhì)點Q的波形圖，則質(zhì)點P剛開始振動時的方向為（）A向上 B向下C向左 D向右答案：A解析：由于是振源帶動了后面的質(zhì)點依次振動，且后面的質(zhì)點總是重復前面質(zhì)點的振動狀態(tài)，所以介質(zhì)中各質(zhì)點開始振動時的方向都與波源開始振動時的方向相同此時波剛傳播至Q點，Q點此時的振動狀態(tài)即與振源P開始振動時的狀態(tài)相同由波的傳播特點可知Q點此時是向上運動的，所以振源P點剛開始振動時的方向也