新教材人教版高中物理選擇性必修第一冊 3.1波的形成 教學(xué)課件

1、第三章 機(jī)械波3.1 波的形成1.知道波是振動形式的傳播，知道波在傳播振動形式的同時也傳播能量和信息. 2.能區(qū)分橫波和縱波，知道什么是波峰和波谷，什么是密部和疏部. （重點）3.知道機(jī)械波和機(jī)械波形成的條件. （重點）學(xué)習(xí)目標(biāo) 在藝術(shù)體操的帶操表演中，運(yùn)動員手持細(xì)棒抖動彩帶的一端，彩帶隨之波浪翻卷。彩帶上的波浪向前傳播時，彩帶上的每個點也在向前運(yùn)動嗎？問題：？新課導(dǎo)入 彩帶上的波浪翻卷實際是振動在彩帶上傳播的結(jié)果。振動的傳播稱為波動，簡稱波（wave）。波是怎樣形成的？想一想：無處不在的波聲波水波彈簧縱波無處不在的波地震波光波電磁波一、波的形成1、定義：機(jī)械振動在介質(zhì)中由近及遠(yuǎn)的傳播就形成了

2、機(jī)械波。有振動不一定存在波，有波一定存在振動。2、產(chǎn)生條件： 有振源。 有可傳播波的介質(zhì)。新課講解一、波的形成波源（振源）：能夠維持振動的傳播，不間斷的輸入能量,并能發(fā)出波的物體或物體所在的初始位置。如:我們的聲帶、各種樂器在發(fā)聲時、各種機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時就是振源。介質(zhì)：凡是能傳播機(jī)械振動的媒介物質(zhì)，都可以叫做介質(zhì)。如：水能傳播水波、繩子可傳播繩波、空氣可傳播聲波、大地可傳播地震波等等，則水、繩子、空氣、大地等都可叫做介質(zhì)。一、波的形成波的形成與傳播設(shè)想把繩分成許多小部分每一小部分可以看成質(zhì)點，質(zhì)點與質(zhì)點之間有相互作用力。一、波的形成繩波的形成請點擊手一、波的形成觀察演示現(xiàn)象 由于相鄰質(zhì)點間存在著相

3、互作用，當(dāng)繩中某一質(zhì)點發(fā)生振動（振源）時，就會帶動相鄰的質(zhì)點，使它上下振動。這個質(zhì)點又帶動更遠(yuǎn)一些的質(zhì)點振動起來，從而使繩子上的質(zhì)點都跟著振動起來。繩端這種上下振動的狀態(tài)就沿繩子傳了出去，從整體上看就是一些凹凸相間的波形。 機(jī)械波的形成過程：由于相鄰質(zhì)點間的力的作用，當(dāng)介質(zhì)中某一質(zhì)點發(fā)生振動時，就會帶動附近的各質(zhì)點振動，附近各點的振動又帶動較遠(yuǎn)質(zhì)點的振動，從而使振動向遠(yuǎn)處傳播。 波的傳播過程質(zhì)點的運(yùn)動特點 ：前帶后，后跟前，運(yùn)動狀態(tài)向后傳； 波源質(zhì)點先向上振,其它質(zhì)點也向上；質(zhì)點上下振動，但不隨波遷移;質(zhì)點傳播能量由近向遠(yuǎn).因此:波傳遞的是運(yùn)動形式和能量. 一、波的形成二、橫波和縱波1、橫波

4、特征：波形特點：凹凸相間的波紋波峰與波谷：凸起部分的最高點叫做波峰凹下部分的最低點叫波谷質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直想一想二、橫波和縱波 一組學(xué)生手挽手排成一行，從左邊第一位同學(xué)開始，周期性地下蹲、起立，依次帶動旁邊的同學(xué)重復(fù)他的動作，只是后邊的一位總比前邊的一位稍遲一點點。這樣就會看到凹凸相間的波沿著隊伍傳播開來，而每個學(xué)生的位置并沒有移動。運(yùn)動會上的團(tuán)體操表演常常用這種辦法來表現(xiàn)波浪（圖）。團(tuán)體操表現(xiàn)波浪二、橫波和縱波2、縱波特征：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上。波形特點：質(zhì)點分布較稀的部分叫疏部，質(zhì)點分布較密的部分叫密部。例如:聲波是縱波,地震波既有橫波成份,又有縱波成份。

5、水波既不是橫波，也不是縱波。二、橫波和縱波觀察彈簧形成的波 如圖，將一根長而軟的彈簧水平放置在光滑平面上，在左端沿彈簧軸線方向不斷推、拉彈簧，觀察實驗現(xiàn)象。思考與討論二、橫波和縱波聲波：聲波有橫有縱，但大部分是縱波，要看傳播的介質(zhì)。聲音在空氣傳播是縱波，因為聲音在傳播過程中是空氣（介質(zhì)）發(fā)生膨脹和收縮 是沿著聲波傳播方向的。聲波在固體中傳播可能是橫波也可能是縱波。橫波在介質(zhì)中傳播時，只有固體能承受切變，因此橫波只能在固體中傳播.縱波在介質(zhì)中就形成稠密和稀疏的區(qū)域，故又稱為疏密波.縱波可引起介質(zhì)產(chǎn)生容變.固體、液體、氣體都能承受容變，因此縱波能在所有物質(zhì)中傳播.波的特征：二、橫波和縱波地震波既有

6、橫波又有縱波。(水波既不是橫波也不是縱波，叫做水紋波。)沿著波的傳播方向向前看去，前面各質(zhì)點的振動位相都依次落后于波源的振動位相.機(jī)械波向外傳播的是波源(及各質(zhì)點)的振動狀態(tài)和能量.波的特征：三、機(jī)械波機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播稱為機(jī)械波。 機(jī)械波是構(gòu)成介質(zhì)的無數(shù)質(zhì)點的一種共同運(yùn)動形式。 當(dāng)波源的介質(zhì)發(fā)生振動時，各個質(zhì)點在各自的平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動，質(zhì)點本身并不隨波遷移，機(jī)械波向外傳播的只是機(jī)械振動的形式。 波是傳播能量的一種方式。三、機(jī)械波機(jī)械波的規(guī)律（特點）1）介質(zhì)中各個質(zhì)點不是同時起振的，離振源近的質(zhì)點先起振。（步調(diào)不一致） 前面的質(zhì)點帶動后面的質(zhì)點振動，后面的質(zhì)點重復(fù)前面的質(zhì)點的振動，并且

7、后面的質(zhì)點的振動依次滯后前面的質(zhì)點 。2）介質(zhì)中質(zhì)點在各自的平衡位置附近做機(jī)械振動，質(zhì)點本身并不隨波遷移。三、機(jī)械波機(jī)械波的規(guī)律（特點）3）傳播過程中各質(zhì)點的振動都是受迫振動，驅(qū)動力來源于波源。介質(zhì)中各個質(zhì)點的起振方向、周期、頻率、振幅和波源相同。 （具有周期性） 4）波向前傳播的是振動形式、能量和信息。做一做 有一盆平靜的水，上面漂著一片小紙屑。用筆尖輕點水面，觀察產(chǎn)生的水波。使筆尖周期性地輕點同一處水面，觀察水波的傳播和紙屑的運(yùn)動。三、機(jī)械波1、機(jī)械波的產(chǎn)生條件：振源；介質(zhì)。注意：有機(jī)械波必有機(jī)械振動，有機(jī)械振動不一定有機(jī)械波。2、按質(zhì)點振動方向與波的傳播方向的關(guān)系，可把機(jī)械波分為橫波與縱

8、波。例1、(單選）關(guān)于橫波和縱波，下列說法正確的是()A 對于橫波和縱波，質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向有時相同，有時相反B 對于縱波，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向一定相同C 形成縱波的質(zhì)點，隨波一起遷移D 形成縱波的質(zhì)點不隨波遷移D當(dāng)堂小練【答案】D【解析】橫波質(zhì)點的振動方向與傳播方向相互垂直，縱波質(zhì)點的振動方向與傳播方向有時相同，有時相反，故A、B項錯誤；介質(zhì)中的質(zhì)點都是在平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動，不會隨波遷移，故C項錯誤，D項正確.例2、（單選）關(guān)于機(jī)械波，下列說法中正確的是()A 機(jī)械波的振幅與波源振動的振幅不相等B 在波的傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點的振動頻率等于波源的振動頻率C 在波的傳播過

9、程中，介質(zhì)中質(zhì)點的振動速度等于波的傳播速度D 在機(jī)械波的傳播過程中，離波源越遠(yuǎn)的質(zhì)點振動的周期越大B【答案】B【解析】波在傳播過程中，機(jī)械波的振幅與波源振動的振幅是相等的，故A錯誤；每個質(zhì)點都在重復(fù)波源的振動，因此質(zhì)點的振動頻率和波源的振動頻率是相同的，故B正確；振動速度與波的傳播速度是不相同的，故C錯誤；在波傳播中各點的振動周期均與波源的周期相同，故D錯誤例3、（單選）聲音在空氣中傳播的過程中，以下說法正確的是()A 波速不斷減小B 頻率不斷減小C 振幅不斷減小D 波長不斷減小C【答案】C【解析】聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，聲音在空氣中的傳播過程中，傳播速度、頻率以及波長均不發(fā)生變化；但其振幅隨著距離的增大而減小， 故A、B、D錯誤，C正確，例4、（單選）關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列說法中正確的是()A 如果波源停止振動，在介質(zhì)中傳播的波動也立即停止B 物體作機(jī)械振動，一定產(chǎn)生機(jī)械波C 波的傳播速度即波源的振動速度D 波動的頻率，與介質(zhì)性質(zhì)無關(guān)，僅由波源的振動頻率決定D【答案】D【解析】振源停止振動時，由于慣性，其他振動質(zhì)點并不立即停止振動，所以在介質(zhì)中傳播的波動并不立