高中物理課件波的形成和傳播

1、第第十十二二章章第第1節(jié)節(jié)新知預(yù)新知預(yù)習(xí)習(xí)巧設(shè)計巧設(shè)計名師課名師課堂堂一點(diǎn)通一點(diǎn)通創(chuàng)新演創(chuàng)新演練練大沖關(guān)大沖關(guān) 隨堂檢測隨堂檢測歸納小結(jié)歸納小結(jié) 課下作業(yè)課下作業(yè)綜合提升綜合提升 要點(diǎn)一要點(diǎn)一要點(diǎn)二要點(diǎn)二 要點(diǎn)三要點(diǎn)三返回返回返回返回返回返回1. 知道直線上機(jī)械波的形成過程。知道直線上機(jī)械波的形成過程。2知道什么是橫波、波峰和波谷。知道什么是橫波、波峰和波谷。3知道什么是縱波、密部和疏部。知道什么是縱波、密部和疏部。4知道知道“機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播，形機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播，形 成機(jī)械波成機(jī)械波”，知道波在傳播運(yùn)動形，知道波在傳播運(yùn)動形 式的同時也傳遞了能量。式的同時也傳遞了能量。返回返回1波的

2、形成和傳播波的形成和傳播(1)形成原因：形成原因：(以繩波為例，如圖以繩波為例，如圖1211所示所示)圖圖1211返回返回 可以將繩分成許多小部分，每一部分看做可以將繩分成許多小部分，每一部分看做 。 在無外來擾動之前，各個質(zhì)點(diǎn)排列在同一直線上，在無外來擾動之前，各個質(zhì)點(diǎn)排列在同一直線上，各個質(zhì)點(diǎn)所在的位置稱為各自的各個質(zhì)點(diǎn)所在的位置稱為各自的 。 由于外來的擾動，會引起繩中的某一質(zhì)點(diǎn)振動，首先由于外來的擾動，會引起繩中的某一質(zhì)點(diǎn)振動，首先振動的這個質(zhì)點(diǎn)稱為振動的這個質(zhì)點(diǎn)稱為 。 由于繩中各質(zhì)點(diǎn)之間存在著相互作用力，作為波源的由于繩中各質(zhì)點(diǎn)之間存在著相互作用力，作為波源的質(zhì)點(diǎn)就質(zhì)點(diǎn)就 周圍質(zhì)點(diǎn)

3、振動，并依次周圍質(zhì)點(diǎn)振動，并依次 鄰近質(zhì)點(diǎn)振動，于是鄰近質(zhì)點(diǎn)振動，于是振動就在繩中由近及遠(yuǎn)地傳播。振動就在繩中由近及遠(yuǎn)地傳播。質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)平衡位置平衡位置波源波源帶動帶動帶動帶動返回返回 (2)介質(zhì)：介質(zhì)： 定義：波借以定義：波借以 的物質(zhì)。的物質(zhì)。 特點(diǎn)：組成介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)之間有特點(diǎn)：組成介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)之間有 ，一個質(zhì)，一個質(zhì)點(diǎn)的振動會引起相鄰質(zhì)點(diǎn)的振動。點(diǎn)的振動會引起相鄰質(zhì)點(diǎn)的振動。傳播傳播相互作用相互作用返回返回2橫波和縱波橫波和縱波定義定義標(biāo)識性物理量標(biāo)識性物理量實物波形實物波形橫橫波波質(zhì)點(diǎn)的振動方向質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向與波的傳播方向互相互相 的波的波波峰：凸起的波峰：凸起的 波谷：凹下的

4、波谷：凹下的 縱縱波波質(zhì)點(diǎn)的振動方向質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向與波的傳播方向在在 上的上的波波密部：質(zhì)點(diǎn)分布密部：質(zhì)點(diǎn)分布 的位置的位置疏部：質(zhì)點(diǎn)分布疏部：質(zhì)點(diǎn)分布 的位置的位置垂直垂直同一直線同一直線最高處最高處最低處最低處最密最密最疏最疏返回返回 聲波是聲波是 ，它不僅能在空氣中傳播，也能在固體、，它不僅能在空氣中傳播，也能在固體、液體中傳播。液體中傳播。 3機(jī)械波機(jī)械波 (1)形成：形成： 在介質(zhì)中傳播，形成機(jī)械波。在介質(zhì)中傳播，形成機(jī)械波。 (2)產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件： 要有要有 。 要有傳播振動的要有傳播振動的 ?？v波縱波機(jī)械振動機(jī)械振動波源波源介質(zhì)介質(zhì)返回返回 (3)傳播特點(diǎn)：傳播

5、特點(diǎn)： 介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時，介質(zhì)本身并不隨波一起傳介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時，介質(zhì)本身并不隨波一起傳播，因此說它傳播的只是播，因此說它傳播的只是 這種運(yùn)動形式。這種運(yùn)動形式。 介質(zhì)中本來靜止的質(zhì)點(diǎn)，隨著波的傳來而發(fā)生振動，介質(zhì)中本來靜止的質(zhì)點(diǎn)，隨著波的傳來而發(fā)生振動，可見波是傳遞可見波是傳遞 的一種方式。的一種方式。 聲音是機(jī)械波，我們能用語言進(jìn)行交流，說明波可聲音是機(jī)械波，我們能用語言進(jìn)行交流，說明波可以以 。 關(guān)鍵一點(diǎn)關(guān)鍵一點(diǎn)傳播機(jī)械波必須要有介質(zhì)，因此，機(jī)械傳播機(jī)械波必須要有介質(zhì)，因此，機(jī)械波不能在真空中傳播。波不能在真空中傳播。振動振動能量能量傳播信息傳播信息返回返回1機(jī)械波傳播的是機(jī)械波

6、傳播的是 ()A介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn) B質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動形式質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動形式C能量能量 D信息信息解析：解析：機(jī)械波是振動在介質(zhì)中向外傳播，質(zhì)點(diǎn)不隨波的機(jī)械波是振動在介質(zhì)中向外傳播，質(zhì)點(diǎn)不隨波的傳播而遷移，只是向外傳播信息和能量，故選項傳播而遷移，只是向外傳播信息和能量，故選項B、C、D正確。正確。答案：答案：BCD返回返回2關(guān)于橫波和縱波，下列說法正確的是關(guān)于橫波和縱波，下列說法正確的是 ()A質(zhì)點(diǎn)的振動方向和波的傳播方向垂直的波叫橫波質(zhì)點(diǎn)的振動方向和波的傳播方向垂直的波叫橫波B質(zhì)點(diǎn)的振動方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫質(zhì)點(diǎn)的振動方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫 縱波縱波C橫波有波峰和波

7、谷，縱波有密部和疏部橫波有波峰和波谷，縱波有密部和疏部D地震波是橫波，聲波是縱波地震波是橫波，聲波是縱波解析：解析：根據(jù)橫波和縱波的定義知，根據(jù)橫波和縱波的定義知，A、B、C正確；聲波正確；聲波是一種縱波，但地震波中既有橫波又有縱波，是一種縱波，但地震波中既有橫波又有縱波，D錯誤。錯誤。答案：答案：ABC返回返回3下列現(xiàn)象中我們能觀察到的是下列現(xiàn)象中我們能觀察到的是 ()A在真空中，單憑耳朵就能聽到歌唱家美妙的聲音在真空中，單憑耳朵就能聽到歌唱家美妙的聲音B只要有機(jī)械波發(fā)出，一定能找到產(chǎn)生機(jī)械波的波源只要有機(jī)械波發(fā)出，一定能找到產(chǎn)生機(jī)械波的波源C某空間找不到機(jī)械波，在這一空間一定找不到波源某空

8、間找不到機(jī)械波，在這一空間一定找不到波源D“一石激起千層浪一石激起千層浪”，把小石子扔進(jìn)平靜的湖面，能激，把小石子扔進(jìn)平靜的湖面，能激 起無窮無盡的連續(xù)水波起無窮無盡的連續(xù)水波解析：解析：機(jī)械波的產(chǎn)生應(yīng)滿足兩個條件，一是波源、二是介機(jī)械波的產(chǎn)生應(yīng)滿足兩個條件，一是波源、二是介質(zhì)，二者缺一不可，故質(zhì)，二者缺一不可，故A錯誤；有波源未必有波動，但有錯誤；有波源未必有波動，但有波動一定有波源，故波動一定有波源，故B正確，正確，C錯誤；波可以傳遞能量，水錯誤；波可以傳遞能量，水波在傳遞能量的過程有損失，故水波要消失，波在傳遞能量的過程有損失，故水波要消失，D錯誤。錯誤。答案：答案：B返回返回4關(guān)于振動

9、和波的關(guān)系，下列說法正確的是關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列說法正確的是()A有機(jī)械波必有振動有機(jī)械波必有振動B有機(jī)械振動必有波有機(jī)械振動必有波C離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動周期長離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動周期長D波源停止振動時，介質(zhì)中的波動立即停止波源停止振動時，介質(zhì)中的波動立即停止返回返回解析：解析：一個質(zhì)點(diǎn)的振動會帶動鄰近質(zhì)點(diǎn)的振動，使振動這種運(yùn)一個質(zhì)點(diǎn)的振動會帶動鄰近質(zhì)點(diǎn)的振動，使振動這種運(yùn)動形式向外傳播出去而形成機(jī)械波，但在缺少介質(zhì)的情況下，動形式向外傳播出去而形成機(jī)械波，但在缺少介質(zhì)的情況下，波動現(xiàn)象就無法發(fā)生，故波動現(xiàn)象就無法發(fā)生，故A對，對，B錯；波動形成以后，各質(zhì)點(diǎn)錯；波動形成以后，各質(zhì)點(diǎn)的振動都先后

10、重復(fù)波源的振動，故各質(zhì)點(diǎn)的振動周期是一樣的，的振動都先后重復(fù)波源的振動，故各質(zhì)點(diǎn)的振動周期是一樣的，C錯；大量質(zhì)點(diǎn)的振動所形成的波動不會因波源的停振而立即錯；大量質(zhì)點(diǎn)的振動所形成的波動不會因波源的停振而立即消失，因為能量不會無緣無故地消失，故消失，因為能量不會無緣無故地消失，故D錯。錯。答案：答案：A返回返回返回返回1機(jī)械波的形成機(jī)械波的形成返回返回 2波的特點(diǎn)波的特點(diǎn) (1)振幅：像繩波這種一維振幅：像繩波這種一維(只在某個方向上傳播只在某個方向上傳播)機(jī)械波，機(jī)械波，若不計能量損失，各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同。若不計能量損失，各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同。 (2)周期：各質(zhì)點(diǎn)振動的周期均與波源的振動周期相同。周

11、期：各質(zhì)點(diǎn)振動的周期均與波源的振動周期相同。 (3)步調(diào)：離波源越遠(yuǎn)，質(zhì)點(diǎn)振動越滯后。步調(diào)：離波源越遠(yuǎn)，質(zhì)點(diǎn)振動越滯后。 (4)立場：各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置振動，并不隨波遷立場：各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置振動，并不隨波遷移。移。 (5)機(jī)械波向前傳播的是振動這種運(yùn)動形式，同時也傳遞機(jī)械波向前傳播的是振動這種運(yùn)動形式，同時也傳遞能量和信息。能量和信息。返回返回 名師點(diǎn)睛名師點(diǎn)睛 (1)有波源和有介質(zhì)是形成機(jī)械波的必需條件，二者缺有波源和有介質(zhì)是形成機(jī)械波的必需條件，二者缺一不可。有振動不一定有機(jī)械波，有機(jī)械波一定有振動。一不可。有振動不一定有機(jī)械波，有機(jī)械波一定有振動。 (2)機(jī)械波在介質(zhì)中傳播

12、時，介質(zhì)中的各點(diǎn)不隨波向前機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中的各點(diǎn)不隨波向前遷移，只在各自平衡位置附近做往復(fù)振動。遷移，只在各自平衡位置附近做往復(fù)振動。返回返回 1如圖如圖1212所示，是某繩波形成過程的示意圖。所示，是某繩波形成過程的示意圖。質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿直線方向做簡諧運(yùn)動，帶動在外力作用下沿直線方向做簡諧運(yùn)動，帶動2、3、4各個質(zhì)點(diǎn)依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右各個質(zhì)點(diǎn)依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端。已知端。已知t0時，質(zhì)點(diǎn)時，質(zhì)點(diǎn)1開始向上運(yùn)動，開始向上運(yùn)動，t時，時，1到達(dá)最到達(dá)最上方，上方，5開始向上運(yùn)動。問：開始向上運(yùn)動。問：圖圖1212返回返回返回返回答案答案見

13、解析見解析返回返回 波動過程中介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動周期都與波源的振波動過程中介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動周期都與波源的振動周期相同，其運(yùn)動特點(diǎn)可用三句話來描述，即先振動動周期相同，其運(yùn)動特點(diǎn)可用三句話來描述，即先振動的質(zhì)點(diǎn)帶動后振動的質(zhì)點(diǎn)；后振動的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)帶動后振動的質(zhì)點(diǎn)；后振動的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動；后面振動質(zhì)點(diǎn)的振動狀態(tài)落后于先振動的質(zhì)點(diǎn)。的振動；后面振動質(zhì)點(diǎn)的振動狀態(tài)落后于先振動的質(zhì)點(diǎn)。概括起來就是概括起來就是“帶動、重復(fù)、落后帶動、重復(fù)、落后”。返回返回名稱名稱項目項目橫波橫波縱波縱波概念概念在波動中，質(zhì)點(diǎn)的振動在波動中，質(zhì)點(diǎn)的振動方向和波的傳播方向相方向和波的傳播方向相互垂直互垂

14、直在波動中，質(zhì)點(diǎn)的振動在波動中，質(zhì)點(diǎn)的振動方向和波的傳播方向在方向和波的傳播方向在一條直線上一條直線上介質(zhì)介質(zhì)只能在固體介質(zhì)中傳播只能在固體介質(zhì)中傳播在固體、液體和氣體介在固體、液體和氣體介質(zhì)中均能傳播質(zhì)中均能傳播特征特征在波動中交替、間隔出在波動中交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷現(xiàn)波峰和波谷在波動中交替、間隔出在波動中交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部現(xiàn)密部和疏部返回返回 名師點(diǎn)睛名師點(diǎn)睛 (1)繩波和聲波分別是典型的橫波和縱波，水波是比較繩波和聲波分別是典型的橫波和縱波，水波是比較復(fù)雜的機(jī)械波，不是橫波。復(fù)雜的機(jī)械波，不是橫波。 (2)在縱波中各質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向在同一在縱波中各質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波

15、的傳播方向在同一直線上，而不是方向相同。直線上，而不是方向相同。返回返回 2下列關(guān)于橫波、縱波的說法正確的是下列關(guān)于橫波、縱波的說法正確的是 () A凸凹相間的波叫橫波，凸起的最高處叫波峰，凸凹相間的波叫橫波，凸起的最高處叫波峰，凹下的最低處叫波谷凹下的最低處叫波谷 B質(zhì)點(diǎn)振動方向和波的傳播方向在同一直線上的波質(zhì)點(diǎn)振動方向和波的傳播方向在同一直線上的波叫橫波叫橫波 C縱波的波形是疏密相間的，質(zhì)點(diǎn)分布最密的部分縱波的波形是疏密相間的，質(zhì)點(diǎn)分布最密的部分叫密部，分布最疏的地方叫疏部叫密部，分布最疏的地方叫疏部 D質(zhì)點(diǎn)的振動方向和波的傳播方向在同一直線上的質(zhì)點(diǎn)的振動方向和波的傳播方向在同一直線上的波

16、叫縱波波叫縱波返回返回 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo) (1)明確橫波和縱波各自的特點(diǎn)；明確橫波和縱波各自的特點(diǎn)； (2)深刻理解質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向的關(guān)系。在橫深刻理解質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向的關(guān)系。在橫波中二者波中二者“相互垂直相互垂直”的含義，在縱波中二者的含義，在縱波中二者“在同一直線上在同一直線上”的含義。的含義。 解析解析橫波具有波峰和波谷，橫波具有波峰和波谷，A正確；振動的方向與傳正確；振動的方向與傳播的方向垂直的波為橫波，振動的方向與傳播的方向在同一播的方向垂直的波為橫波，振動的方向與傳播的方向在同一直線上的波為縱波，直線上的波為縱波，B錯誤，錯誤，D正確；縱波有疏部和密部，正確；縱

17、波有疏部和密部，C正確；故選項正確；故選項A、C、D正確。正確。 答案答案ACD返回返回 (1)橫波和縱波的最大區(qū)別表現(xiàn)在波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)橫波和縱波的最大區(qū)別表現(xiàn)在波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動方向的關(guān)系上。振動方向的關(guān)系上。 (2)橫波和縱波都需要介質(zhì)傳播，但對介質(zhì)的要求不同。橫波和縱波都需要介質(zhì)傳播，但對介質(zhì)的要求不同。返回返回名稱名稱項目項目振動振動波動波動運(yùn)動現(xiàn)象運(yùn)動現(xiàn)象振動是單個物體所振動是單個物體所表現(xiàn)出的周而復(fù)始表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運(yùn)動現(xiàn)象的運(yùn)動現(xiàn)象波動是大量物體受到擾動時，波動是大量物體受到擾動時，從擾動中心傳播開來的周而從擾動中心傳播開來的周而復(fù)始的運(yùn)動現(xiàn)象復(fù)始的運(yùn)動現(xiàn)象運(yùn)動成因運(yùn)動

18、成因物體由于某種原因物體由于某種原因離開平衡位置，同離開平衡位置，同時受到指向平衡位時受到指向平衡位置的力置的力回復(fù)力回復(fù)力作用作用介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)受到相鄰質(zhì)點(diǎn)的介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)受到相鄰質(zhì)點(diǎn)的擾動而隨著運(yùn)動，并由近及擾動而隨著運(yùn)動，并由近及遠(yuǎn)傳播開去，且各部分都受遠(yuǎn)傳播開去，且各部分都受到指向原位置的力的作用到指向原位置的力的作用返回返回名稱名稱項目項目振動振動波動波動運(yùn)動性質(zhì)運(yùn)動性質(zhì)變加速運(yùn)動變加速運(yùn)動在均勻介質(zhì)中勻速向前傳播在均勻介質(zhì)中勻速向前傳播能量變化能量變化動能與勢能相互轉(zhuǎn)動能與勢能相互轉(zhuǎn)化，如果是簡諧運(yùn)化，如果是簡諧運(yùn)動，機(jī)械能保持不動，機(jī)械能保持不變變波的傳播過程是一個能量傳波的傳播過程是一

19、個能量傳播過程，當(dāng)波源停止振動不播過程，當(dāng)波源停止振動不再向外傳遞能量時，各個質(zhì)再向外傳遞能量時，各個質(zhì)點(diǎn)的振動也會相繼停下來點(diǎn)的振動也會相繼停下來返回返回 名師點(diǎn)睛名師點(diǎn)睛 (1)波動的周期等于質(zhì)點(diǎn)振動的周期。波動的周期等于質(zhì)點(diǎn)振動的周期。 (2)對所有振動質(zhì)點(diǎn)來說，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是波動，而對所有振動質(zhì)點(diǎn)來說，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是波動，而對單個質(zhì)點(diǎn)來說，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是振動。對單個質(zhì)點(diǎn)來說，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是振動。返回返回 3關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列說法中正確的是關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列說法中正確的是() A振動是波的成因，波是振動的傳播振動是波的成因，波是振動的傳播 B振動是單個質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)振動是單個質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運(yùn)動現(xiàn)象合起來呈現(xiàn)的運(yùn)動現(xiàn)象 C波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動的速度波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動的速度 D波源停止振動時，波立即停止傳播波源停止振動時，波立即停止傳播 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo) (1)從波源開始，各質(zhì)點(diǎn)的振動依次滯后。從波源開始，各質(zhì)點(diǎn)的振動依次滯后。 (2)相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用力，前一個質(zhì)點(diǎn)帶動后一個相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用力，前一個質(zhì)點(diǎn)帶動后一個質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)