【課件】波的形成+課件-高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

3.1波的形成高二物理（人教版2019）第三章機(jī)械波觀察下圖幾個(gè)生活中的場(chǎng)景，它們具有什么共同特點(diǎn)？紅旗的舞動(dòng)水波新課引入人浪我們把這種振動(dòng)的傳播稱為波動(dòng)，簡(jiǎn)稱波。思考與討論：新課引入

在藝術(shù)體操的帶操表演中，運(yùn)動(dòng)員手持細(xì)棒抖動(dòng)彩帶的一端，彩帶隨之波浪翻卷。2.彩帶上的波浪向前傳播時(shí)，彩帶上的每個(gè)點(diǎn)也在向前運(yùn)動(dòng)嗎？1.彩帶上的波動(dòng)是怎樣形成的？一、波的形成新課講授1.觀察與思考：

帶著如下問(wèn)題先觀察下面演示實(shí)驗(yàn)后思考：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)記做什么運(yùn)動(dòng)？(2)為什么會(huì)看到凸起狀態(tài)和凹落狀態(tài)在繩上從一端向另一端移動(dòng)？一、波的形成新課講授2.演示：(1)繩上各質(zhì)點(diǎn)都做什么運(yùn)動(dòng)？(4)繩上各質(zhì)點(diǎn)是否隨波前進(jìn)？(2)每個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)前所在位置和狀態(tài)？(3)波源和繩上各質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的先后順序？(5)繩上各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期或頻率與振源是否相同？振動(dòng)步調(diào)是否一致？(6)是什么力使后面的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來(lái)的？一、波的形成3.成因分析：無(wú)限分成很多段每段看成質(zhì)點(diǎn)總結(jié)：1.機(jī)械波的形成(即：前一個(gè)帶動(dòng)后一個(gè)，后一個(gè)模仿前一個(gè))2.波的特點(diǎn)(1)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。(2)周期:傳播過(guò)程中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于振源，各質(zhì)點(diǎn)起振時(shí)與振源起振時(shí)的情況完全相同，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。(3)步調(diào):離波源越遠(yuǎn),質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)越滯后,但每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源起振方向相同。帶動(dòng)性滯后性重復(fù)性(4)立場(chǎng):各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng),并不隨波遷移。(5)形式:機(jī)械波向前傳播的是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式,同時(shí)也傳遞能量和信息。3.振動(dòng)和波動(dòng)的聯(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)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的性質(zhì)、頻率和振幅與波源相同。（3）波動(dòng)是振動(dòng)形式的傳播過(guò)程。一、波的形成4.繩波簡(jiǎn)圖：新課講授一、波的形成做一做：新課講授質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上橫波的特點(diǎn)：縱波的特點(diǎn)：波峰波谷疏部密部三、波的分類及特點(diǎn)橫波：縱波：

典例：繩波典例：聲波在氣體中傳播在縱波中，質(zhì)點(diǎn)在疏部中心位移為零新課講授觀察彈簧形成的波三、機(jī)械波新課講授思考與討論：(1)若要在一根繩子上形成一列繩波，你認(rèn)為應(yīng)該具備什么條件？(2)若以聲波為例，聲音可以在真空中傳播嗎？你認(rèn)為聲波形成應(yīng)該具備什么條件？三、機(jī)械波1.介質(zhì):波借以傳播的物質(zhì)。3.兩個(gè)產(chǎn)生條件:(1)要有波源；(2)要有傳播振動(dòng)的介質(zhì)。新課講授2.機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播,形成機(jī)械波。固體、液體、氣體4.傳遞的三個(gè)特點(diǎn):(1)介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí),介質(zhì)本身并不隨波一起傳播,它傳播的只是_____這種運(yùn)動(dòng)形式。(2)波源停止振動(dòng)后，離波源近的質(zhì)點(diǎn)先停止振動(dòng)（若不考慮能量損失，則波的傳播不會(huì)停止）(3)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)做受迫振動(dòng)，振動(dòng)周期、頻率與振源相同（與介質(zhì)無(wú)關(guān)）。（不考慮能量耗散時(shí)振幅也不會(huì)減少）(4)波是傳遞_____的一種方式。波可以傳遞_____。振動(dòng)能量信息三、機(jī)械波

例題1：日常生活中，發(fā)現(xiàn)球掉入池塘里，能否通過(guò)往池塘丟入石塊，借助石塊激起的水波把球沖到岸邊？

解析：不能．向水中投入石塊，水面受到石塊的撞擊開(kāi)始振動(dòng)，形成水波向四周傳去．這是表面現(xiàn)象，實(shí)際上水波向四周傳播而水只是上下振動(dòng)并不向外遷移，所以球也僅僅是上下振動(dòng)而不會(huì)向岸邊運(yùn)動(dòng)．二、波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)傳播方向的判斷方法1.帶動(dòng)法：原理——先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)鄰近的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方法——在待判斷質(zhì)點(diǎn)A的靠近波源一方附近的圖像上找另一點(diǎn)PYXOYXOvvAA若P在A上方，則A向上運(yùn)動(dòng)，若P在A下方，則A向下運(yùn)動(dòng)2.同側(cè)法：在波的圖象上的某一點(diǎn)，沿豎直方向畫出一個(gè)箭頭表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向，并設(shè)想在同一點(diǎn)沿水平方向畫出另一個(gè)簡(jiǎn)頭表示波的傳播方向，那么這兩個(gè)箭頭一定在曲線的同側(cè)(如圖)．沿波的傳播方向看，“上坡”的點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，“下坡”的點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱“上坡下、下坡上”．3.上下坡法：左右法：右行波——右向上、左向下；左行波——左向上、右向下如下圖,實(shí)線為t時(shí)刻的波形圖,作出微小時(shí)間Δt(Δt<)后的波形如虛線所示．由圖可見(jiàn)t時(shí)刻的質(zhì)點(diǎn)由P1(P2)位置經(jīng)Δt后運(yùn)動(dòng)到P1′(P2′)處，這樣就可以判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向了4．微平移法：練習(xí)一：如圖所示為一列向右傳播的簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖試求出波形圖上A、B、C、D四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向YXO波的傳播方向ABCDVVVV練習(xí)二：如圖所示為一列簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖，已知圖形上某點(diǎn)的振動(dòng)方向如圖所示。試求這列波的傳播方向YXOV答案：向左傳播如果這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，則波的傳播方向又如何？如果已知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，則波的傳播方向又如何？三、振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像的區(qū)別反映一個(gè)質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的位移反映不同質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻的位移1.各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的位移（速度、加速度）及變化情況2.各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向3.周期T，頻率f、振幅A振幅A、某時(shí)刻不同質(zhì)點(diǎn)的位移2.波傳播方向、各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向3.波長(zhǎng)λ三、振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像的區(qū)別

振動(dòng)圖象

波的圖象圖隨時(shí)間變化情況圖線隨時(shí)間延伸，原有部分圖形不變整個(gè)波形沿波的傳播方向平移，不同時(shí)刻波形一般不同運(yùn)動(dòng)情況質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)屬非勻變速運(yùn)動(dòng)波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播比喻一人獨(dú)舞的錄像集體舞的劇照特別提醒：(1)波的圖象與振動(dòng)圖象外形上很相似，辨別它們時(shí)要看圖象的橫坐標(biāo)是時(shí)間t還是位移x.(2)介質(zhì)傳播波的過(guò)程中不同質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)并不完全一致，差半個(gè)波則運(yùn)動(dòng)方向始終相反(3)在某段時(shí)間△t內(nèi)，不同質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程并不一定相同。在一個(gè)周期內(nèi)都是4A，半個(gè)周期內(nèi)都是2A，而1/4內(nèi)路程就不同了。(4)最大位移處質(zhì)點(diǎn)速度均為0，無(wú)振動(dòng)方向而言確定圖中A、B兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向（

）

A、A點(diǎn)向下，B點(diǎn)向上

B、A點(diǎn)向上，B點(diǎn)向下

C、兩質(zhì)點(diǎn)均向上

D、兩質(zhì)點(diǎn)均向下練習(xí)四D

一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，圖1是t＝1s時(shí)的波形圖，圖2是波中某振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化的振動(dòng)圖線(兩圖用同一時(shí)間起點(diǎn))，則圖2可能是圖1中哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線？(

)A．x＝0處B．x＝1m處C．x＝2m處D．x＝3m處A思考：3、各質(zhì)點(diǎn)的起振方向有什么關(guān)系？2、各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)