第1節(jié) 波的形成

第三章

機械波第1節(jié)波的形成物理觀念(1)認(rèn)識波是振動的傳播，知道波在傳播振動形式的同時也傳播能量和信息。(2)知道機械波、橫波、縱波的概念，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部?？茖W(xué)思維能夠通過實例分析機械波的形成和傳播特點，能夠通過對比來區(qū)分橫波和縱波?？茖W(xué)探究(1)觀察并探究繩波的產(chǎn)生與傳播。(2)觀察并探究彈簧形成的波?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任認(rèn)識物理研究是對自然現(xiàn)象進(jìn)行抽象的創(chuàng)造性工作，培養(yǎng)對物理學(xué)習(xí)的興趣。一、波的形成橫波和縱波1．填一填(1)波動：

的傳播，簡稱波。(2)波的形成

當(dāng)手握繩端上下振動時，繩端

相鄰的質(zhì)點，使它也上下振動，這個質(zhì)點又

更遠(yuǎn)一些的質(zhì)點……繩子上的質(zhì)點都跟著

起來，只是后面的質(zhì)點總比前面的質(zhì)點遲一些開始振動。這樣依次帶動下去，繩端這種上下振動的狀態(tài)就沿繩子傳出去了，整體上形成了凹凸相間的波形。振動帶動帶動振動(3)波的分類

①橫波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互

的波，叫作橫波。在橫波中，

叫作波峰，

叫作波谷。

②縱波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在

的波，叫作縱波。在縱波中，質(zhì)點分布

的位置叫作密部，質(zhì)點分布

的位置叫作疏部。2．判一判(1)在繩波的形成和傳播中，所有質(zhì)點同時運動，同時停止運動。

()(2)在繩波的形成和傳播中，所有質(zhì)點的運動是近似的勻速直線運動。

()(3)波的形成過程中，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)前面質(zhì)點的振動。

()垂直凸起的最高處凹下的最低處同一直線上最密最疏××√3．想一想藝術(shù)體操也叫韻律體操，是一種藝術(shù)性較強的女子競技性體操項目。藝術(shù)體操表演項目有很多，絲帶舞表演就是其中之一，如圖所示是一幅絲帶舞的表演圖。思考：(1)絲帶上的各點有沒有隨波遷移？(2)運動員的手停止抖動后，絲帶上的波會立即停止嗎？提示：(1)絲帶上各點不會隨波遷移。(2)手停止抖動，波不會立即停止。二、機械波1．填一填(1)介質(zhì)：波借以

的物質(zhì)。(2)機械波：機械振動在

中傳播，形成機械波。(3)機械波傳播的三個特點

①介質(zhì)中有機械波傳播時，介質(zhì)本身并不隨波一起傳播，它傳播的只是

_____

這種運動形式。

②波是傳遞

的一種方式。

③波可以傳遞

。傳播介質(zhì)振動能量信息2．判一判(1)聲波能在真空中傳播。

()(2)介質(zhì)中有機械波傳播時，介質(zhì)本身也隨波一起傳播。

()(3)機械波傳播的是振動這種運動形式。

()××√探究(一)機械波的形成和傳播[問題驅(qū)動]：

在平靜的湖面上，漂浮著一片樹葉，如果你往樹葉附近扔下一塊小石子，湖面立即興起水波，水波一圈一圈往外擴展出去，于是樹葉運動起來。請問樹葉會隨水波往外移動嗎？提示：樹葉只是上下振動，不會隨波往外移動。

[重難釋解]1．機械波的形成2．波的特點(1)振幅：像繩波這種一維(只在某個方向上傳播)機械波，若不計能量損失，各質(zhì)點的振幅相同。(2)周期：各質(zhì)點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)點振動越滯后。(4)運動：各質(zhì)點只在各自的平衡位置附近做往復(fù)振動，并不隨波遷移。(5)實質(zhì)：機械波向前傳播的是振動這種運動形式，同時也傳遞能量和信息。3．振動和波動的區(qū)別與聯(lián)系

振動波動區(qū)別研究對象單個質(zhì)點在平衡位置附近的往復(fù)運動，研究的是單個質(zhì)點的“個體行為”振動在介質(zhì)中的傳播，研究的是大量質(zhì)點將波源振動傳播的“群體行為”力的來源可以由作用在物體上的各種性質(zhì)力提供聯(lián)系介質(zhì)中各質(zhì)點的彈力運動性質(zhì)質(zhì)點做變加速運動在均勻介質(zhì)中是勻速直線運動聯(lián)系(1)振動是波動的原因，波動是振動的結(jié)果；有波動必然有振動，但有振動不一定有波動(2)波動的性質(zhì)、頻率和振幅都與振源相同波動過程中介質(zhì)中各質(zhì)點的運動特點波動過程中介質(zhì)中各質(zhì)點的振動周期都與波源的振動周期相同，其運動特點可用三句話來描述：(1)先振動的質(zhì)點帶動后振動的質(zhì)點；(2)后振動的質(zhì)點重復(fù)前面質(zhì)點的振動；(3)后振動質(zhì)點的振動狀態(tài)落后于先振動的質(zhì)點。概括起來就是“帶動、重復(fù)、落后”。

[針對訓(xùn)練](多選)如圖所示為介質(zhì)中沿水平方向的部分質(zhì)點，每相鄰兩質(zhì)點間距離相等，其中O為波源，設(shè)波源的振動周期為T，t＝0時波源開始通過平衡位置豎直向下振動，經(jīng)過，質(zhì)點1開始起振，則下列關(guān)于各質(zhì)點的振動和介質(zhì)中的波的說法中正確的是

(

)探究(二)橫波和縱波的傳播特點[問題驅(qū)動]：如圖所示，有一組學(xué)生做游戲來模擬波的傳播。該游戲模擬的是橫波還是縱波？提示：橫波。

[重難釋解]1．橫波與縱波的比較

名稱項目橫波縱波概念在波動中，質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向相互垂直在波動中，質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向在一條直線上介質(zhì)只能在固體介質(zhì)中傳播在固體、液體和氣體介質(zhì)中均能傳播特征在波動中交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷在波動中交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部2．對波的認(rèn)識的兩點提醒(1)水波的認(rèn)識方面：水波既不是橫波也不是縱波，它屬于比較復(fù)雜的機械波。(2)縱波的認(rèn)識方面：在縱波中各質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同—直線上，而不是方向相同。(多選)機械波按質(zhì)點振動方向與波傳播方向的關(guān)系可分為橫波和縱波。關(guān)于介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向，下列說法正確的是

(

)A．在橫波中二者方向有時相同B．在橫波中二者方向一定不同C．在縱波中二者方向有時相同D．在縱波中二者方向一定不同[解析]

在橫波中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，故A錯，B對；在縱波中二者方向在同一直線上，既可以相同，也可以相反，故C對，D錯。[答案]

BC[針對訓(xùn)練]1．下列關(guān)于橫波與縱波的說法中，正確的是

(

)A．振源上下振動形成的波是橫波B．振源左右振動形成的波是縱波C．振源振動方向與波的傳播方向相互垂直，形成的波是橫波D．在固體中傳播的波一定是橫波解析：區(qū)分橫波和縱波的依據(jù)是波的傳播方向和質(zhì)點振動方向的關(guān)系，而橫波和縱波都能在固體中傳播。答案：C

2．一列橫波正沿水平方向由西向東傳播，則下列說法中正確的是

(

)A．波中各個質(zhì)點都在由西向東運動B．波中的各個質(zhì)點一定沿水平方向振動C．波中的各個質(zhì)點一定沿豎直方向振動D．以上說法都錯誤解析：橫波中各質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直，波在水平方向由西向東傳播，質(zhì)點振動方向與其垂直，不一定沿水平方向，也不一定沿豎直方向，故A、B、C都錯。答案：D

一、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維(選自魯科版新教材“迷你實驗室”)如圖所示，將一支燃燒的蠟燭放在音響喇叭的紙盆前，讓音響播放音樂，開大音量，蠟燭的火焰會隨著音樂來回擺動，就像在跳舞一樣。請思考蠟燭火焰的擺動與縱波有什么聯(lián)系。提示：聲波是縱波，音響喇叭的紙盆振動，帶動空氣分子左右振動，從而引起蠟燭的火焰隨著音樂左右擺動，音量越大，空氣分子左右振動的幅度越大，火焰擺動的幅度也越大。二、注重學(xué)以致用和思維建模1．(選自魯科版新教材課后練習(xí))某同學(xué)跟朋友們打籃球時，籃球掉進(jìn)了球場旁邊的湖水里。該同學(xué)想向湖中丟一石塊激起水波，讓籃球隨水波漂回岸邊。該同學(xué)的想法能實現(xiàn)嗎？為什么？

提示：不能實現(xiàn)。石塊激起的水波，只能使水面上的籃球上下振動，而不能隨波遷移。2．