高中物理(新教材)選修1課件2：3 1 波的形成 人教版

1波的形成第三章機(jī)械波1.理解波的形成和傳播．2.知道橫波和縱波，理解波峰和波谷、密部和疏部．3.知道機(jī)械波，理解機(jī)械波傳播形式．學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)1.認(rèn)識(shí)波的形成和波的傳播特點(diǎn)．2.準(zhǔn)確理解質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)和波的傳播的關(guān)系．水波聲波生活中無(wú)處不在的波繩波光波彈簧縱波電磁波地震波帶波溫故知新:提問(wèn)：什么是機(jī)械振動(dòng)？什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？

機(jī)械振動(dòng)：物體在平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：物體在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的力的作用下的振動(dòng)．提問(wèn)：向平靜水中,投石子會(huì)看到什么現(xiàn)象？以石子擊水點(diǎn)為中心，振動(dòng)（波浪）遠(yuǎn)離中心向四周傳播，直到很遠(yuǎn).提問(wèn)：繩子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖動(dòng)．看到什么現(xiàn)象？看到一列凸凹相間的波形（振動(dòng)形式）向繩子的另一端傳去一、機(jī)械波的形成和傳播如圖所示，準(zhǔn)備一根長(zhǎng)約10m的軟繩并放置在水平面上，將繩上的兩點(diǎn)涂上不同顏色的標(biāo)記.固定一端，用手握住繩的另一端，左右擺動(dòng)軟繩.

為什么繩上各點(diǎn)都能動(dòng)起來(lái)呢？凹凸相間的波是怎樣形成的呢？設(shè)想:把繩分成很多小段每一個(gè)小段可以看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用力t=0t=0一切機(jī)械波都是振動(dòng)狀態(tài)在某些物體中的傳播.對(duì)繩一端的抖動(dòng)依次引起了繩中各段的振動(dòng)，振動(dòng)在繩中的傳播形成了繩波；對(duì)水面一處的擾動(dòng)由近及遠(yuǎn)引起了水面各部分的振動(dòng)，此振動(dòng)在水中的傳播形成了水波；擊鼓時(shí)，對(duì)鼓皮的擾動(dòng)引起了周?chē)諝獾恼駝?dòng)，此振動(dòng)在空氣中的傳播形成了聲波.由于相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在著相互作用，當(dāng)繩中某一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)（振源）時(shí)，就會(huì)帶動(dòng)相鄰的質(zhì)點(diǎn)，使它上下振動(dòng).這個(gè)質(zhì)點(diǎn)又帶動(dòng)更遠(yuǎn)一些的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來(lái)，從而使繩子上的質(zhì)點(diǎn)都跟著振動(dòng)起來(lái).繩端這種上下振動(dòng)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.

繩、水、空氣等能夠傳播振動(dòng)的物質(zhì)，叫做介質(zhì).機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播稱(chēng)為機(jī)械波.振動(dòng)狀態(tài)傳播的方向就是波的傳播方向.引起開(kāi)始振動(dòng)的裝置通常叫做波源.從繩波中可以看到，軟繩上有標(biāo)記的兩質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近上下振動(dòng)，并沒(méi)有隨波的傳播而向前移動(dòng).因此機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)這一運(yùn)動(dòng)形式（包括波源的振動(dòng)信息）的傳播，介質(zhì)本身并沒(méi)有沿著波的方向發(fā)生遷移.當(dāng)振動(dòng)在繩中傳播時(shí)，各質(zhì)點(diǎn)由于上下運(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能；同時(shí)由于形變，又具有彈性勢(shì)能，這樣隨著振動(dòng)的傳播，波源的能量就被波傳遞出去，所以機(jī)械波的傳播也是機(jī)械能的傳播.波是傳遞能量的一種形式.2.產(chǎn)生條件：同時(shí)存在振源和介質(zhì)．波源——保持持續(xù)振動(dòng)的物體或質(zhì)點(diǎn)（內(nèi)因）1.機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播稱(chēng)為機(jī)械波．機(jī)械振動(dòng)是產(chǎn)生機(jī)械波的必要條件.介質(zhì)——能夠傳播波的物質(zhì)（外因）機(jī)械波不能在真空中傳播.2.產(chǎn)生條件：同時(shí)存在振源和介質(zhì)．波源——保持持續(xù)振動(dòng)的物體或質(zhì)點(diǎn)（內(nèi)因）1.機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播稱(chēng)為機(jī)械波．機(jī)械振動(dòng)是產(chǎn)生機(jī)械波的必要條件.介質(zhì)——能夠傳播波的物質(zhì)（外因）機(jī)械波不能在真空中傳播.3.機(jī)械波的特點(diǎn)（1）介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)不是同時(shí)起振的，離波源近的質(zhì)點(diǎn)先起振(步調(diào)不一致).

前面的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，后面的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，后面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)依次滯后前面的質(zhì)點(diǎn).（2）介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近做機(jī)械振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波遷移.（3）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)源于波源.介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)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(dòng)形式、能量和信息.（5）機(jī)械波在同種均勻介質(zhì)中是勻速傳播的.（6）波源振動(dòng)一個(gè)周期，波向前傳一個(gè)完整波形.（7）波源停止振動(dòng)，波可以繼續(xù)向前傳播.二、橫波與縱波按介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向的關(guān)系不同，常將波分為橫波和縱波.1.觀察橫波演示器所演示的橫波的發(fā)生情況圖.記下你的觀察結(jié)果.若介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直，這種波稱(chēng)為橫波.例如在繩上傳播的波就是橫波.波峰波峰波谷振動(dòng)方向波的傳播方向平衡位置從橫波演示實(shí)驗(yàn)中可知橫波是一個(gè)凹凸相間的波，凸起來(lái)的最高處叫波峰，凹下去的最低處叫波谷.當(dāng)波源的振動(dòng)通過(guò)介質(zhì)傳播出去后，就形成了一個(gè)具有波峰和波谷的完整波形.由于相鄰質(zhì)點(diǎn)不斷地連續(xù)上、下振動(dòng)，波峰和波谷的形狀不斷向前推進(jìn).2.觀察縱波演示器所演示的縱波的發(fā)生情況.記下你的觀察結(jié)果.若介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向平行，這種波稱(chēng)為縱波.例如推拉彈簧的一端，就可在彈簧上形成縱波.在空氣中傳播的聲波也是縱波密部疏部密部疏部波的傳播方向質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向從縱波演示實(shí)驗(yàn)中可知縱波是介質(zhì)密集和稀疏相間的波.介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)分布密集的部分叫做密部，質(zhì)點(diǎn)分布稀疏的部分叫做疏部.這種質(zhì)點(diǎn)分布的疏密狀態(tài)隨著時(shí)間而沿波的前進(jìn)方向傳播出去.不管是橫波還是縱波，如果傳播的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，這種波就叫做簡(jiǎn)諧波.橫波、縱波橫波縱波橫波只能在固體內(nèi)傳播，在液體、氣體內(nèi)不能傳播橫波.縱波在固體、液體、氣體中都能傳播.聲波是縱波.地震波既有橫波又有縱波.水波不是橫波也不是縱波，叫做水紋波.波的分類(lèi)1.區(qū)別：振動(dòng)是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng),而波動(dòng)是介質(zhì)中許多質(zhì)點(diǎn)的集體運(yùn)動(dòng)．2.聯(lián)系(1)都是周期性的運(yùn)動(dòng):波動(dòng)周期等于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期．(2)從構(gòu)成介質(zhì)的某一質(zhì)點(diǎn)來(lái)看,所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是振動(dòng),從介質(zhì)的整體來(lái)看，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是波動(dòng).(3)振動(dòng)是形成波動(dòng)的必要條件,但有振動(dòng)不一定存在波動(dòng).(4)波動(dòng)是振動(dòng)形式（信息和能量）的傳播過(guò)程．波動(dòng)與振動(dòng)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．但是，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)．例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？課堂檢測(cè)例2.下列說(shuō)法不正確的有（）A.聲波在空氣中傳播時(shí)是縱波,在水中傳播時(shí)是橫波B.波不但傳遞能量，還能傳遞信息C.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的方向D.一切機(jī)械波的傳播均需要介質(zhì)AC例3.區(qū)分橫波和縱波的依據(jù)是（）A.質(zhì)點(diǎn)沿水平方向還是豎直方向振動(dòng)B.波沿水平方向還是豎直方向傳播C.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向是相互垂直還是在一條直線(xiàn)上D.波傳播距離的遠(yuǎn)近C備用工具&資料例2.下列說(shuō)法不正確的有（）A.聲波在空氣中傳播時(shí)是縱波,在水中傳播時(shí)是橫波B.波不但傳遞能量，還能傳遞信息C.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的方向D.一切機(jī)械波的傳播均需要介質(zhì)AC1.區(qū)別：振動(dòng)是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng),而波動(dòng)是介質(zhì)中許多質(zhì)點(diǎn)的集體運(yùn)動(dòng)．2.聯(lián)系(1)都是周期性的運(yùn)動(dòng):波動(dòng)周期等于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期．(2)從構(gòu)成介質(zhì)的某一質(zhì)點(diǎn)來(lái)看,所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是振動(dòng),從介質(zhì)的整體來(lái)看，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是波動(dòng).(3)振動(dòng)是形成波動(dòng)的必要條件,但有振動(dòng)不一定存在波