《波的形成和傳播》課件

知識與技能1．理解機械波的形成過程和產生條件。2．知道機械波的種類——橫波和縱波的概念。3．明確機械波傳播的特點。過程與方法1．知道“機械振動在介質中的傳播，形成機械波”。2．知道波在傳播振動形式的同時也傳遞了能量。情感、態(tài)度與價值觀通過對波的認識和理解，逐步提高學生的空間想像能力和理解能力。1.振動的傳播稱為________，簡稱________。2．橫波：質點的振動方向與波的傳播方向________的波。在橫波中，凸起的最高處叫做________，凹下的最低處叫做________。3．縱波：質點的振動方向與波的傳播方向________的波。在縱波中，質點分布最密的位置叫做________，質點分布最疏的位置叫做________。聲波是________。4．繩、彈簧、水、空氣等是波借以傳播的物質，叫做________。機械振動在介質中傳播，形成了________。5．介質中有機械波傳播時，介質本身________隨波一起傳播。傳播的只是__________________________。答案：1．波動波2．相互垂直波峰波谷3．在同一直線上密部疏部縱波4．介質機械波5．并不振動這種運動形式知識點1 波的形成和傳播(1)波源引起波動的振動體叫波源。(2)波的形成波源振動帶動它相鄰質點發(fā)生振動，并依次帶動離波源更遠的質點振動，只是后一質點的振動比前一質點的振動遲一些。于是，波源的振動逐漸傳播開去。注意：①波的理解：波傳播過程中參與的各質點運動上的關系可以表述為“離波源近的質點依次帶動離波源遠的質點振動”，或表述為“離波源遠的質點依次重復離波源近的質點的振動，但起振時間上依次落后，即離波源越遠的質點起振越晚”。但各質點只是在各自的平衡位置往復運動，并不隨波的傳播而向前運動。②波形成的條件：波源通過質點間的彈力作用帶動周圍質點的振動，故波的傳播必須有彈性介質存在，即有波源和介質。【例1】在機械波中有 (

)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振動，后一質點的振動必定落后于前一質點D．各質點也隨波的傳播而遷移【答案】A、B、C【解析】振源的振動使其周圍質點依次投入振動，之所以能依次振動下去，就是依靠了相鄰質點間的相互作用力；沿波的傳播方向，后一質點的振動必滯后于前一質點的振動；質點只在平衡位置附近振動，并不隨波遷移?！舅季S點悟】波傳播的特點是離波源近的質點帶動離波源遠的質點振動，離波源遠的質點重復離波源近的質點的運動，因此各相鄰質點間必須有力的作用，但各質點只能在平衡位置附近做簡諧運動。對應練習1．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的運動現象，波是許多質點聯合起來呈現的運動現象C．波的傳播速度就是質點振動的速度D．波源停止振動時，波立即停止傳播解析：機械波的產生條件是有波源和介質。由于介質中的質點依次帶動，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傳播，即波不會停止傳播，選項D錯誤。答案：A、B知識點2 橫波和縱波(1)橫波質點的振動方向跟波的傳播方向垂直的波叫做橫波。①波峰：在橫波中凸起的最高處叫做波峰。②波谷：在橫波中凹下的最低處叫做波谷。橫波也叫凹凸波。(2)縱波質點的振動方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫做縱波。①密部：在縱波中，質點分布最密的地方叫做密部。②疏部：在縱波中，質點分布最疏的地方叫做疏部?？v波也叫疏密波。注意：①介質：能夠傳播機械振動的物質叫介質，它可以是固、液、氣三態(tài)中任意一種，可以把介質看成由許多質點構成，各質點跟相鄰質點互相聯系。②氣體、液體、固體三種介質都能傳播縱波，但氣體不能傳播橫波。因為氣體不能發(fā)生剪切形變，無法傳播橫波。③橫波與縱波的區(qū)別橫波縱波概念在波動中，質點振動方向和波的傳播方向互相垂直，這種波叫橫波在波動中，質點的振動方向和波的傳播方向相互平行，這種波叫縱波介質只能在固體介質中傳播在固體、液體和氣體介質中均能傳播。聲波是縱波特征在波動中交替、間隔出現波峰和波谷在波動中交替、間隔出現密部和疏部【例2】關于橫波與縱波，下列說法中正確的是(

)A．質點上下振動形成的波是橫波B．質點水平振動形成的波是縱波C．波沿水平方向傳播，質點在豎直方向上下振動，這類波是橫波D．質點在水平面內振動，波沿水平方向傳播，這類波是縱波【答案】C【解析】質點的振動方向與傳播方向垂直的波叫橫波，而質點的振動方向與傳播方向在同一直線上的波叫縱波，由定義可知，只有C項正確?！舅季S點悟】正確掌握橫波和縱波的特點是解決題目的關鍵。對應練習2．關于橫波和縱波，下列說法正確的是(

)A．質點的振動方向和波的傳播方向垂直的波叫橫波B．質點振動方向和波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波C．橫波有波峰和波谷，縱波有密部和疏部D．地震波是橫波，聲波是縱波解析：根據橫波和縱波的定義知，A、B、C正確，聲波是一種縱波，但地震波中既有橫波又有縱波，D錯誤。答案：A、B、C知識點3 機械波(1)機械波機械振動在介質中傳播，形成機械波。(2)特點波傳播了運動形式，傳遞了能量，傳遞了信息。①各質點都做受迫振動，其振動的頻率(或周期)都與波源(或周期)的頻率相同，各質點的起振方向都與波源相同，但不同步，離波源越遠的質點振動越滯后。②機械波傳播的是波源的運動形式和波源提供的能量，介質中各質點并不隨波遷移，而是在自己的平衡位置附近振動。在橫波中，波動方向與振動方向垂直。均勻介質中，波動是勻速運動，振動是變速運動。③介質中各質點靠彈力相互作用，前一質點帶動后一質點振動，后一質點跟著前一質點，故可看到一質點的位置而確定后一質點的運動方向。此外，若不計能量損失，在均勻介質中各質點振動的振幅應相同。④機械波在傳播時也傳遞了信息?！纠?】關于機械波，下列說法正確的是(

)A．機械波的傳播方向就是介質中質點的振動方向B．機械波的傳播伴隨著振動能量的傳遞C．機械波傳播的是振動這種運動形式，質點并不隨波遷移D．波不但能傳遞能量，也能傳遞信息【答案】B、C、D【解析】機械波的傳播方向是由波源通過介質向周圍傳播的方向，而介質中質點振動方向是各質點在各自平衡位置做往復運動的方向，兩者并無聯系；機械波不僅傳播振動的形式，而且也傳遞能量和信息，傳播過程中，介質中的質點只在各自平衡位置附近做往復運動，并不隨波遷移，故B、C、D正確。【思維點悟】理解波的傳播方向與介質振動方向并無必然聯系及機械波的特點是解題的關鍵。對應練習3．關于機械波的敘述，下列說法正確的是(

)A．在機械波的形成過程中，介質中的質點隨波一起發(fā)生遷移B．介質中的質點不隨波一起發(fā)生遷移，只是在平衡位置附近沿波的傳播方向往復振動C．機械波傳播的是機械振動這種運動形式D．介質中各質點的振動周期是相同的解析：機械波傳播的是機械振動這種運動形式，介質中的質點僅在平衡位置附近振動，并沒有隨波一起遷移，故A錯，C對；質點在平衡位置的振動方向可與波的傳播方向垂直，例如橫波，故B錯；由波的形成過程可知，D正確。答案：C、D1.振動和波動的關系類別振動波動運動現象振動是單個質點所表現出的周而復始的運動現象波動是質點群聯合起來表現出的周而復始的運動現象運動成因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的傳播開，各質點間存在相互作用的彈力聯系(1)振動是波動的起因，波動是振動的傳播(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2.橫波和縱波的比較橫波縱波概念在波動中，質點的振動方向和波的傳播方向相互垂直，這種波叫橫波在波動中，質點的振動方向和波的傳播方向相互平行，這種波叫縱波介質只能在固體中傳播在固體、液體和氣體中均能傳播，聲波是縱波特征在波動中交替、間隔出現波峰和波谷在波動中交替、間隔出現密部和疏部圖12－1－1A．介質中所有質點的起振方向都是豎直向下的，但圖中質點9起振最晚B．圖中所有質點的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振動時，通過平衡位置或最大位移的時間總是比質點7通過的相同位置時落后T/4D．只要圖中所有質點都已振動了，質點1與質點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)生的就是第98次振動【答案】A、C、D地震是由于地殼的運動而造成的。地震時，巖層破裂產生的強烈振動以波的形式從震源向各個方向傳播，形成地震波。地震波分為縱波、橫波和面波，縱波和橫波在地球內部傳播，而面波只能沿地球表面?zhèn)鞑?。縱波的傳播能引起地面沿垂直方向的振動。橫波的傳播能引起地面產生前后或左右的晃動。面波可使地面產生上下和前后方向的振動，也能使地而產生近似水平方向的左右擺動。在震中區(qū)，縱、橫、面三種波并未分離，且振幅較大，互相疊加，地面產生相當復雜的震動，造成建筑物的破壞。隨著距離增加，各類波互相分離，波振動能量逐漸減弱，破壞力也在逐步減小。強烈地震造成的危害是巨大的。如我國1976年的唐山大地震，死亡20多萬人，近7000戶斷門絕煙，幾乎全部建