3.1波的形成+課件-【知識(shí)精研】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——人教版（2019）高中物理選擇性必修一主講：XXX基于核心素養(yǎng)發(fā)展的大單元教學(xué)設(shè)計(jì)新課導(dǎo)入“隔墻有耳”“一石激起千層浪”……我們對(duì)這些現(xiàn)象耳熟能詳，它們都與波動(dòng)有關(guān)。測(cè)繪科技人員利用聲吶繪制海底地形圖，醫(yī)生用“B超”診斷疾病，狂風(fēng)巨浪使船舶顛簸，地震波對(duì)建筑物造成破壞……種種現(xiàn)象表明:波既能傳遞信息，又能傳遞能量。多姿多彩的波有許多共同的特征和規(guī)律，我們應(yīng)該很好地認(rèn)識(shí)波，以便更好地利用波，或預(yù)防和減輕波所造成的破壞。單元內(nèi)容分析從內(nèi)容上看，波是振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，機(jī)械波既是上一章機(jī)械振動(dòng)的延續(xù)和擴(kuò)展，又是后續(xù)學(xué)習(xí)光與電磁波的基礎(chǔ)。本章共5節(jié)，可以分為兩個(gè)部分。第一部分包括第1節(jié)和第2節(jié)，主要講述波的基本概念，波的產(chǎn)生與波的描述。第二部分包括第3節(jié)至第5節(jié)，講述了波的傳播特性。主要從實(shí)驗(yàn)角度理解波的傳播特性，包括在遇到不同介質(zhì)時(shí)發(fā)生的反射和折射，遇到障礙物時(shí)發(fā)生的衍射和干涉。了解多普勒效應(yīng)的適用范圍，認(rèn)識(shí)多普勒效應(yīng)在生活中的應(yīng)用。目錄CONTENTS01波的形成和傳播02

波的分類

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機(jī)械波

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課堂小結(jié)一、新課導(dǎo)入波動(dòng)現(xiàn)象是生活中的常見現(xiàn)象引力波水波光波電磁波提問：你還知道哪些波動(dòng)現(xiàn)象？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。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？彩帶上的波浪翻卷實(shí)際是振動(dòng)在彩帶上傳播的結(jié)果。振動(dòng)的傳播稱為波動(dòng)，簡(jiǎn)稱波（wave）。波是怎樣形成的？基于情境、提出問題二、波的形成與傳播演示實(shí)驗(yàn)：取一條較長(zhǎng)的軟繩，在繩上任意一點(diǎn)系上一個(gè)紅色布條作為標(biāo)記，用手抖動(dòng)繩子的一端，讓學(xué)生觀察。問題2：在沒有抓住繩子的情況下，手的抖動(dòng)會(huì)產(chǎn)生波嗎？在波的產(chǎn)生過程中，繩子起到了什么作用？問題3：繩波的形成條件是什么？抖動(dòng)的手是繩波產(chǎn)生的源頭繩子起到了傳遞波源振動(dòng)的作用手在抖動(dòng)，繩子作為介質(zhì)傳播問題1：手停止抖動(dòng)，繩子上還有持續(xù)的波存在嗎？手的抖動(dòng)起到了什么作用？二、波的形成與傳播演示實(shí)驗(yàn)：取一條較長(zhǎng)的軟繩，在繩上任意一點(diǎn)系上一個(gè)紅色布條作為標(biāo)記，用手抖動(dòng)繩子的一端，讓學(xué)生觀察。問題4：繩上的小布條開始運(yùn)動(dòng)的方向與手開始運(yùn)動(dòng)的方向有什么關(guān)系？問題5：手和繩子上的小布條運(yùn)動(dòng)的先后順序是怎樣的？問題6：繩波在傳播過程中，繩子上的紅色布條是否跟著繩波向繩的另一端移動(dòng)呢？運(yùn)動(dòng)方向相同手先運(yùn)動(dòng)，小布條后運(yùn)動(dòng)紅色布條只上下振動(dòng)，不隨波移動(dòng)二、波的形成與傳播建構(gòu)理想模型設(shè)想:把繩子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)之間存在著彈性力的作用二、波的形成與傳播建構(gòu)理想模型161513119643125781012141718t=0時(shí)刻，各質(zhì)點(diǎn)都處于平衡位置二、波的形成與傳播建構(gòu)理想模型111213141516171891234567810

時(shí)刻第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，請(qǐng)問第幾個(gè)質(zhì)點(diǎn)即將開始運(yùn)動(dòng)？二、波的形成與傳播建構(gòu)理想模型

時(shí)刻第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置，請(qǐng)問第幾個(gè)質(zhì)點(diǎn)即將開始運(yùn)動(dòng)？2356978101112131415161718在草稿紙上畫出

和t=T時(shí)的波形圖二、波的形成與傳播觀察橫波模擬演示器，仔細(xì)觀察波傳播方向上的某一個(gè)質(zhì)點(diǎn)和不同質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，可以得到什么規(guī)律？二、波的形成與傳播波的形成原因：繩子各部分可以看成是由多個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成的，相鄰質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)會(huì)帶動(dòng)相鄰質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，后一質(zhì)點(diǎn)總是延遲、重復(fù)前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，而這些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)又會(huì)引起更遠(yuǎn)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，這樣由近及遠(yuǎn)的傳播就形成了波。二、波的形成與傳播問題1：繩上各點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向（起振方向）與振源起振方向有什么關(guān)系？繩上各點(diǎn)的起振方向與振源起振方向相同，都做受迫振動(dòng)。問題2：振源振動(dòng)停止后波的傳播立刻停止了嗎？振源振動(dòng)停止后波仍向前傳播問題3：繩上的點(diǎn)是不是隨波一起遷移了呢？波傳播的是什么？繩子上的點(diǎn)只在平衡位置上下振動(dòng)，并不隨波遷移。波傳播的是振動(dòng)的形式。二、波的形成與傳播問題4：繩上各點(diǎn)是不是同時(shí)開始振動(dòng)的，它們振動(dòng)的步調(diào)一致嗎？介質(zhì)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)不是同時(shí)起振的，離振源近的質(zhì)點(diǎn)先起振。前面質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，后面質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，步調(diào)不一致。問題5：波在傳遞振動(dòng)形式的同時(shí)還在傳遞什么？波在傳遞振動(dòng)形式的同時(shí)，也傳遞能量和信息。二、波的形成與傳播交流與思考：小明同學(xué)在水池旁邊玩耍，一不小心將皮球丟進(jìn)了池塘里，他想通過向水池里丟石塊，希望利用石頭激起來的水波把石頭沖到岸邊。大家思考一下，他能成功嗎？二、波的形成與傳播思考：振動(dòng)和波的關(guān)系是什么？三、橫波和縱波1.橫波(1)特點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直(2)波峰與波谷：凸起部分的最高點(diǎn)叫做波峰，凹下部分的最低點(diǎn)叫波谷?；ハ啻怪辈ǚ宀ü热M波和縱波2.縱波觀察推拉彈簧形成的波，判斷這種波在傳播的過程中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向間有怎樣的關(guān)系？同一直線上閱讀教材，了解縱波的產(chǎn)生原因。三、橫波和縱波2.縱波在縱波中，質(zhì)點(diǎn)分布最密的位置叫作密部，質(zhì)點(diǎn)分布最疏的位置叫作疏部?？v波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波．密部疏部三、橫波和縱波發(fā)聲體振動(dòng)時(shí)在空氣中產(chǎn)生的聲波是橫波還是縱波？聲波不僅能在空氣中傳播，也能在液體、固體中傳播。四、機(jī)械波1.定義：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成了機(jī)械波。2.產(chǎn)生條件：①有波源。②有可傳播波的介質(zhì)。波源：產(chǎn)生振動(dòng)的源頭，能夠維持振動(dòng)的傳播，能發(fā)出波的物體或物體所在的初始位置。介質(zhì)：凡是能傳播機(jī)械振動(dòng)的媒介物質(zhì)，都可以叫做介質(zhì)。橫波只能在固體介質(zhì)中傳播，縱波在固體、液體和氣體中均能傳播。四、機(jī)械波聯(lián)系與區(qū)別波動(dòng)振動(dòng)聯(lián)系因果關(guān)系振動(dòng)是波形成的原因，波是振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的結(jié)果。有波動(dòng)一定有振動(dòng)，但有振動(dòng)不一定有波動(dòng)。頻率關(guān)系質(zhì)點(diǎn)做受迫振動(dòng)，振動(dòng)的頻率和波動(dòng)相同。區(qū)別研究對(duì)象介質(zhì)中參與波動(dòng)的大量質(zhì)點(diǎn)單個(gè)質(zhì)點(diǎn)力的來源介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)之間的彈力質(zhì)點(diǎn)所受的回復(fù)力運(yùn)動(dòng)性質(zhì)同一均勻介質(zhì)中傳播速度不變質(zhì)點(diǎn)做變加速運(yùn)動(dòng)振動(dòng)從個(gè)體角度反映了質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式，而波動(dòng)從整體角度反映了大量質(zhì)點(diǎn)形成的群體的行為。課后小結(jié)波的形成過程把質(zhì)點(diǎn)