3.1+波的形成和描述(一)+課件+【知識精研提升】高二上學(xué)期物理魯科版（2019）選擇性必修第一冊

第3章機(jī)械波3.1波的形成和描述(一)1隨著一滴滴晶瑩剔透的水珠落向平靜的水面，水面上出現(xiàn)了一圈圈波紋，逐漸向遠(yuǎn)處擴(kuò)散開來。波是怎樣形成與傳播的？本節(jié)我們將學(xué)習(xí)波的形成、分類及描述波的物理量繩波水波聲波地震波(1)這幾種波在剛開始形成時有什么共同點？(2)這幾種波在傳播的過程中有什么共同點？繩波水波聲波地震波用手抓住繩子的一端上下振動，形成沿繩傳播的波。水面上某點的連續(xù)振動沿水面?zhèn)鞑?，就形成了水波。音?聲帶振動在空氣中傳播形成聲波。地球內(nèi)部的運動在地殼中傳播形成地震波(1)都需要某個點先振動，然后帶動其他點的振動來形成波。(2)都需要在某種物質(zhì)中傳播。機(jī)械波1.波的定義(2)介質(zhì)：能

的物質(zhì)。

在

中傳播形成的波稱為機(jī)械波，簡稱波。2．產(chǎn)生條件(1)波源：產(chǎn)生機(jī)械振動的物體。振動的繩端、水面上的振動點、振動的音響/聲帶、地震的震源繩、水、空氣、地殼等傳播波機(jī)械振動介質(zhì)A-AYX03．傳播特點P0P1P2P3P4P5P6P7P8P9P10P11設(shè)想把繩子分成許多小的部分，第一小部分可視為質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)點間有相互作用。P0P1P2P3P4P5P6P7P8P9P10P11質(zhì)點P1在外力作用下振動后，后面質(zhì)點P2、P3…會如何運動？A-AYX0

P0P1P2P3P4P5P6P7P8P9P10P11(1)機(jī)械波傳播時，前一質(zhì)點的振動

后一質(zhì)點的振動，后一質(zhì)點的振動

(填“超前”或“滯后”)前一質(zhì)點的振動。帶動滯后(2)機(jī)械波傳播時，機(jī)械波向外傳遞的是

這種運動形式，介質(zhì)中的每個質(zhì)點僅在

附近振動，并不隨波向前移動。(3)介質(zhì)中原本靜止的質(zhì)點，隨著波的傳播而發(fā)生振動，表明這些振動質(zhì)點獲得了能量，因此，波也是傳遞

的一種方式。機(jī)械振動平衡位置能量1.以繩波為例，繩上各質(zhì)點開始振動的方向(起振方向)與波源起振的方向有什么關(guān)系？答案繩上各質(zhì)點的起振方向與波源起振方向相同。2.繩上各質(zhì)點振動的周期相同嗎？它們的能量是誰提供的？答案由于波的形成實際上是從波源開始依次帶動介質(zhì)中的各個質(zhì)點參與振動，所以各個質(zhì)點都在做受迫振動，因此各個質(zhì)點振動的周期(頻率)與波源的周期(頻率)相同。它們的能量是由波源提供的。點擊開始振動(1)物體做機(jī)械振動，一定產(chǎn)生機(jī)械波。(

)(2)在繩波的形成和傳播中，所有質(zhì)點同時開始運動，同時停止運動。(

)(3)波源振動停止后，波不能繼續(xù)傳播。(

)(4)波在傳播振動的同時，也將波源的能量傳遞出去。(

)×√××

1415161718192091011121376543218

13141516171819207654321891011122.(2023·浙江湖州市高二期末)如圖所示，運動會上團(tuán)體操表演“波浪”。一組學(xué)生手挽手排成一行，左邊第一位同學(xué)開始周期性的下蹲、起立。后邊的同學(xué)重復(fù)他的動作，形成往前傳播的“波浪”，下列說法正確的是A.“波浪”向左傳播B.圖中A同學(xué)正在往下蹲C.每個學(xué)生的位置都向右移動D.后邊所有的同學(xué)同時重復(fù)左邊第一位同學(xué)的動作√1.機(jī)械波的形成2.波動過程中各質(zhì)點的運動特點波動過程中各質(zhì)點的振動周期都與波源的振動周期相同，其運動特點為：(1)先振動的質(zhì)點帶動后振動的質(zhì)點——“帶動”(2)后振動的質(zhì)點重復(fù)前面質(zhì)點的振動——“重復(fù)”(3)后振動的質(zhì)點的振動狀態(tài)滯后于先振動的質(zhì)點的振動狀態(tài)——“滯后”繩波中各質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互垂直；推拉彈簧形成的波各質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上。觀察繩波和推拉彈簧形成的波，判斷這兩種波在傳播的過程中各質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向間有怎樣的關(guān)系？振動方向傳播方向傳播方向振動方向橫波和縱波(2)縱波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向

。在縱波中，質(zhì)點分布最密的位置叫作

，質(zhì)點分布最疏的位置叫作

。相互垂直波峰波谷在同一直線上疏部密部(1)橫波：參與振動的質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向

，在橫波中，凸起的最高處叫作

，凹下的最低處叫作

。1.關(guān)于一條沿水平方向傳播的橫波，各個振動質(zhì)點的振動方向必定沿豎直方向嗎？答案不一定。橫波是振動質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直，可以沿豎直方向，也可以沿水平方向，只要二者垂直即為橫波。答案是縱波。在空氣中，發(fā)聲物體的振動會使它周圍的空氣發(fā)生疏密變化，這種疏密相間的狀態(tài)向外傳播便形成了聲波。2.在空氣中傳播的聲波是橫波還是縱波？它是怎樣形成的？3.(2023·陜西咸陽市高二下期中)某地發(fā)生了5.9級地震，震源深度110千米，地震波有橫波和縱波。關(guān)于地震波的形成與傳播，下列說法正確的是A.地震波中橫波傳播方向與振動方向垂直，波形中形成疏部與密部B.地震波只可以傳遞信息，不可以傳遞能量C.地震波在傳播過程中各質(zhì)點在振動的同時還要隨波一起向前遷移D.只要有地震波發(fā)出，一定能找到產(chǎn)生地震波的波源√在震中附近，橫波引起地面水平晃動，縱波引起地面上下顛簸幾種常見的機(jī)械波1.繩波是橫波。2.在空氣中傳播的聲波是縱波。3.水波是比較復(fù)雜的機(jī)械波，不能簡單地認(rèn)為是橫波，但有時將水波理想化為橫波。4.地震波中既有橫波，又有縱波。簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示。由此可知：(1)若質(zhì)點a向下運動，則波向什么方向傳播？向左傳播(2)若質(zhì)點b向上運動，則波向什么方向傳播？向右傳播(3)若波從右向左傳播，則質(zhì)點c向什么方向運動？向上運動1.原理：先振動的質(zhì)點帶動鄰近的后振動的質(zhì)點。2.方法：(1)已知傳播方向判斷振動方向：在質(zhì)點P靠近波源一方附近的波形上另找一點P′，P′為先振動的質(zhì)點，若P′在P上方，則P向上運動，若P′在P下方，則P向下運動，如圖所示。vyOxPP′P點向上振動[梳理與總結(jié)]vyOxPP′P點向下振動(2)已知振動方向判斷傳播方向：若質(zhì)點向上振動，則在波形上P點附近上方找一個點P′；若質(zhì)點向下振動，則在波形上P點附近下方找一個點P′，P′比P更靠近波源，從而判斷波的傳播方向。yOxPP′v波向右傳播yOxPP′v波向左傳播4.(來自教材)一列簡諧波沿x軸傳播，在某時刻波的圖像如圖所示。已知此時質(zhì)點e的運動方向向下，則A.此波沿x軸正方向傳播B.質(zhì)點c此時向下運動C.質(zhì)點a將比質(zhì)點b先回到平衡位置D.質(zhì)點d振幅為0√5.一列橫波沿繩子向右傳播，某時刻繩子形成如圖所示的形狀，對此時繩上A、B、C、D、E、F六個質(zhì)點，下列說法正確的是A.質(zhì)點B向右運動B.質(zhì)點D和質(zhì)點F的速度方向相同C.質(zhì)點A