【新步步高】2015-2016學年高二物理教科版選修3-4課件第二章-第1講-機械波的形成和傳播

1、,第1講　機械波的形成和傳播,目標定位　1.理解機械波的形成過程和產(chǎn)生條件.2.知道波的種類及橫波和縱波的概念.3.明確機械波傳播的特點.,預習導學 梳理·識記·點撥,一、機械波的形成和傳播1.波的形成由于繩的各部分之間都有相互作用的彈力聯(lián)系著，所以當手抖動繩的一端，緊靠這一端的質點運動，它會 相鄰的質點運動，依次傳遞下去.每一個質點都在重復繩一端的振動，后一個質點的運

2、動狀態(tài)總是 于前一個質點的運動狀態(tài).,帶動,滯后,2.介質能夠傳播振動的物質.3.機械波 在介質中的傳播.4.波源引起 振動的裝置.5.機械波是 這一運動形式(包括波源的振動信息)的傳播，介質本身并沒有沿著波的方向發(fā)生 .6.波是傳遞 的一種方式.,機械振動,初始,機械振動,遷移,能量,二、橫波與縱波1.按介質中質點的振動方向和波的傳播方

3、向的關系不同，常將波分為 和 .2.橫波(1)定義：介質中質點的振動方向與波的傳播方向 的波.(2)標識性物理量①波峰：凸起來的 處.②波谷：凹下去的 處.,橫波,縱波,垂直,最高,最低,3.縱波(1)定義：介質中質點的振動方向和波的傳播方向 的波.(2)標識性物理量①密部：介質中質點分布 的部分.②疏部：質點分布

4、 的部分.4.簡諧波：如果傳播的振動是 運動，這種波叫做簡諧波.,平行,密集,稀疏,簡諧,課堂講義 理解·深化·探究,,一、波的形成和傳播1.波的形成傳播波的物質，如水、繩、空氣等，可以分成許多小部分，每一小部分都可以看作質點.當其中一個質點振動時，由于質點間的相互作用，就帶動相鄰的質點振動起來，該質點又帶動后面的質點振動起來，這樣振動的狀態(tài)就傳播出去

5、，形成了機械波.,2.機械波的傳播(1)各質點的振動周期都與波源的振動周期相同.(2)離波源越遠，質點的振動越滯后，但各質點的起振方向與波源起振方向相同.(3)波傳播的只是振動形式，介質中的每個質點只在自己平衡位置附近振動，并不隨波遷移.,例1 　下列關于機械波的說法中，正確的是________.A.各質點都在各自的平衡位置附近振動B.相鄰質點間必有相互作用力C.前一質點的振動帶動相鄰的后一質點的振動，后一質點的振動必定落后

6、于前一質點D.各質點隨波的傳播而遷移E.離波源越遠，質點的振動頻率越小,解析　振源依靠介質中各相鄰質點間的相互作用力使周圍的質點依次振動起來，且后一質點的振動必定落后于前一質點，選項B、C正確；質點只在它們各自的平衡位置附近做受迫振動，它們振動的頻率均與波源的頻率相同，選項A正確，E錯誤；波在傳播過程各質點不隨波遷移，選項D錯誤.答案　ABC,例2 　如圖1所示，是某繩波形成過程的示意圖.質點1在外力作用下沿垂直直線方向做簡諧

7、運動，帶動2、3、4……各個質點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端.已知t＝0時，質點1開始向上運動，t＝ 時，1到達最上方，5開始向上運動.問：,圖1,(1)t ＝ 時，質點8、12、16的運動狀態(tài)(是否運動、運動方向)如何？解析　各質點在各時刻的情況.如圖所示.,答案　見解析,答案　見解析,借題發(fā)揮　根據(jù)波的形成特點，先振動的質點帶動后面的質點振動，后面質點總是落后于前面質點的振動，每一個質點都在自己的平衡位置附近振動

8、，正確畫出各時刻的波形圖，可以使問題變得更形象直觀.,二、振動與波動的區(qū)別與聯(lián)系1.區(qū)別(1)研究對象不同振動是單個質點所表現(xiàn)出的周而復始的運動現(xiàn)象，波動是大量質點表現(xiàn)出的周而復始的運動現(xiàn)象.,(2)運動成因不同振動是質點由于某種原因離開平衡位置，同時受到指向平衡位置的力——回復力的作用.波動是由于介質中質點受到相鄰質點的擾動而隨著運動，并將振動形式由近及遠傳播開去，各質點間存在相互作用的彈力，各個質點受到回復力作用.(3)運

9、動性質不同質點的振動是變速運動，在同一介質中波動的傳播速度不變.,2.聯(lián)系(1)振動是波動的起因，波是振動的傳播；(2)有波動一定有振動，有振動不一定有波動；(3)波動的周期等于質點振動的周期，波動和振動都是周期性運動.,例3 　關于振動和波的關系，下列說法中正確的是(　　)A.振動是波的成因，波是振動的傳播B.振動是單個質點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象，波是許多質點聯(lián)合 起來呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象C.波的傳播速度就是質點振動的速度D

10、.波源停止振動時，波立即停止傳播,解析　機械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質.由于介質中的質點之間相互作用，一個質點的振動帶動相鄰質點的振動由近及遠傳播而形成波，所以選項A和B正確；波的傳播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均勻介質中其速度大小不變，而質點振動的速度和方向都隨時間周期性地發(fā)生變化，選項C錯誤；波源一旦將振動傳給了介質，振動就會在介質中向遠處傳播，當波源停止振動時，介質仍然繼續(xù)傳播波源振動的運動形式，不會隨波源停止振動而停止

11、傳播，即波不會停止傳播，選項D錯誤.答案　AB,針對訓練　關于振動和波的說法正確的是(　　)A.有機械波必有振動B.有機械振動必有波C.離波源遠的質點振動較慢D.質點的振動方向總是垂直于波的傳播方向,解析　機械振動在介質中向外傳播就形成了機械波，所以有機械波必定有機械振動.但如果只有振動，而沒有介質的傳播就不會有機械波的產(chǎn)生.因各質點的振動都是重復波源的振動，不論距波源遠近，振動的快慢都一樣；波分橫波和縱波，縱波的質點振動方

12、向與波的傳播方向在一條直線上.答案　A,對點練習 鞏固·應用·反饋,,,1,2,3,波的形成和傳播1.關于機械波的以下說法中，正確的是(　　)A.發(fā)生波動需要兩個條件：波源和介質B.波動過程是介質質點由近及遠移動的過程C.波動過程是能量由近及遠傳遞的過程D.波源與介質質點的振動都是自由振動,1,2,3,解析　波源(即振源)振動

13、時，依靠介質中的相互作用力帶動周圍各部分質點振動起來，形成機械波.各質點只在平衡位置附近做振動，并不隨波向外遷移，僅把振源的振動和能量傳播開來.波源和介質質點之間的相互作用力阻礙波源的振動，是一種阻力，所以波源的振動不可能是自由振動.相鄰的介質質點間存在相互作用，故介質質點也不是自由振動.答案　AC,1,2,3,2.如圖2所示，沿水平方向的介質中的部分質點，相鄰質點間的距離相等，其中O為波源，設波源的振動周期為T，自波源通過平衡位置豎

14、直向下振動開始計時，經(jīng)過 ，質點1開始振動，則下列關于各質點的振動和介質中的波的說法正確的是(　　),圖2,1,2,3,A.介質中所有的質點的起振方向都豎直向下，圖中質點9起振最晚B.圖中所畫出的質點起振時間都是相同的，起振的位置和起振的 方向是不同的C.圖中質點8的振動完全重復質點7的振動，只是質點8起振時，通過 平衡位置或最大位移處的時間總是比質點7通過相同位置時落后D.只要圖中所有的質點都已振動了，質點1與

15、質點9的振動步調就 完全一致，但如果質點1發(fā)生的是第100次振動，則質點9發(fā)生的 是第98次振動,1,2,3,解析　由題圖可知，質點9是圖中距波源最遠的點，盡管與振源起振方向相同，但起振時刻最晚，故選項A正確，選項B錯誤；質點7與質點8相比較，質點7是質點8的前質點，7、8質點間的振動步調相差 ，故選項C正確；質點9與質點1相距2個波長，質點9比質點1晚2T開始起振，一旦質點9起振后，質點1、9振動步調就完全一致

16、，故選項D正確.答案　ACD,1,2,3,波動與振動的區(qū)別與聯(lián)系3.下列有關機械振動和機械波的說法中正確的是(　　)A.某物體做機械振動，它周圍的介質中就一定產(chǎn)生機械波B.波源停止振動后，已形成的機械波仍能在介質中繼續(xù)傳播C.機械波傳播的只是機械振動的形式和能量，參與波動的質 點并不隨波遷移D.振動是變速的，波動是勻速的,1,2,3,解析　機械振動在介質中的傳播形成機械波，選項A正確；由于機械波已在介質中形成，當波