3.1波的形成+課件-【知識精研】高二上學期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

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)展的大單元教學設(shè)計新課導入“隔墻有耳”“一石激起千層浪”……我們對這些現(xiàn)象耳熟能詳，它們都與波動有關(guān)。測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，狂風巨浪使船舶顛簸，地震波對建筑物造成破壞……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)該很好地認識波，以便更好地利用波，或預防和減輕波所造成的破壞。單元內(nèi)容分析從內(nèi)容上看，波是振動在介質(zhì)中的傳播，機械波既是上一章機械振動的延續(xù)和擴展，又是后續(xù)學習光與電磁波的基礎(chǔ)。本章共5節(jié)，可以分為兩個部分。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。主要從實驗角度理解波的傳播特性，包括在遇到不同介質(zhì)時發(fā)生的反射和折射，遇到障礙物時發(fā)生的衍射和干涉。了解多普勒效應(yīng)的適用范圍，認識多普勒效應(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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機械波

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課堂小結(jié)一、新課導入波動現(xiàn)象是生活中的常見現(xiàn)象引力波水波光波電磁波提問：你還知道哪些波動現(xiàn)象？在藝術(shù)體操的帶操表演中，運動員手持細棒抖動彩帶的一端，彩帶隨之波浪翻卷。彩帶上的波浪向前傳播時，彩帶上的每個點也在向前運動嗎？彩帶上的波浪翻卷實際是振動在彩帶上傳播的結(jié)果。振動的傳播稱為波動，簡稱波（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驗：取一條較長的軟繩，在繩上任意一點系上一個紅色布條作為標記，用手抖動繩子的一端，讓學生觀察。問題2：在沒有抓住繩子的情況下，手的抖動會產(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？抖動的手是繩波產(chǎn)生的源頭繩子起到了傳遞波源振動的作用手在抖動，繩子作為介質(zhì)傳播問題1：手停止抖動，繩子上還有持續(xù)的波存在嗎？手的抖動起到了什么作用？二、波的形成與傳播演示實驗：取一條較長的軟繩，在繩上任意一點系上一個紅色布條作為標記，用手抖動繩子的一端，讓學生觀察。問題4：繩上的小布條開始運動的方向與手開始運動的方向有什么關(guān)系？問題5：手和繩子上的小布條運動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呢？運動方向相同手先運動，小布條后運動紅色布條只上下振動，不隨波移動二、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小段可以看做一個質(zhì)點質(zhì)點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時刻，各質(zhì)點都處于平衡位置二、波的形成與傳播建構(gòu)理想模型111213141516171891234567810

時刻第一個質(zhì)點運動到最高點，請問第幾個質(zhì)點即將開始運動？二、波的形成與傳播建構(gòu)理想模型

時刻第一個質(zhì)點回到平衡位置，請問第幾個質(zhì)點即將開始運動？2356978101112131415161718在草稿紙上畫出

和t=T時的波形圖二、波的形成與傳播觀察橫波模擬演示器，仔細觀察波傳播方向上的某一個質(zhì)點和不同質(zhì)點的振動，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質(zhì)點組成的，相鄰質(zhì)點之間有相互作用，一個質(zhì)點的振動會帶動相鄰質(zhì)點的振動，后一質(zhì)點總是延遲、重復前一質(zhì)點的振動，而這些質(zhì)點的振動又會引起更遠質(zhì)點的振動，這樣由近及遠的傳播就形成了波。二、波的形成與傳播問題1：繩上各點開始振動時的方向（起振方向）與振源起振方向有什么關(guān)系？繩上各點的起振方向與振源起振方向相同，都做受迫振動。問題2：振源振動停止后波的傳播立刻停止了嗎？振源振動停止后波仍向前傳播問題3：繩上的點是不是隨波一起遷移了呢？波傳播的是什么？繩子上的點只在平衡位置上下振動，并不隨波遷移。波傳播的是振動的形式。二、波的形成與傳播問題4：繩上各點是不是同時開始振動的，它們振動的步調(diào)一致嗎？介質(zhì)各個質(zhì)點不是同時起振的，離振源近的質(zhì)點先起振。前面質(zhì)點帶動后面質(zhì)點的振動，后面質(zhì)點重復前面質(zhì)點的運動，步調(diào)不一致。問題5：波在傳遞振動形式的同時還在傳遞什么？波在傳遞振動形式的同時，也傳遞能量和信息。二、波的形成與傳播交流與思考：小明同學在水池旁邊玩耍，一不小心將皮球丟進了池塘里，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：振動和波的關(guān)系是什么？三、橫波和縱波1.橫波(1)特點：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直(2)波峰與波谷：凸起部分的最高點叫做波峰，凹下部分的最低點叫波谷?；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)點的振動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)點分布最密的位置叫作密部，質(zhì)點分布最疏的位置叫作疏部?？v波：質(zhì)點的振動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)聲體振動時在空氣中產(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、機械波1.定義：機械振動在介質(zhì)中的傳播就形成了機械波。2.產(chǎn)生條件：①有波源。②有可傳播波的介質(zhì)。波源：產(chǎn)生振動的源頭，能夠維持振動的傳播，能發(fā)出波的物體或物體所在的初始位置。介質(zhì)：凡是能傳播機械振動的媒介物質(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、機械波聯(lián)系與區(qū)別波動振動聯(lián)系因果關(guān)系振動是波形成的原因，波是振動在介質(zhì)中傳播的結(jié)果。有波動一定有振動，但有振動不一定有波動。頻率關(guān)系質(zhì)點做受迫振動，振動的頻率和波動相同。區(qū)別研究對象介質(zhì)中參與波動的大量質(zhì)點單個質(zhì)點力的來源介質(zhì)中各質(zhì)點之間的彈力質(zhì)點所受的回復力運動性質(zhì)同一均勻介質(zhì)中傳播速度不變質(zhì)點做變加速運動振動從個體角度反映了質(zhì)點的運動形式，而波動從整體角度反映了大量質(zhì)點形成的群體的行為。課后小結(jié)波的形成過程把質(zhì)點