波的形成課件-高二上學(xué)期物理人教版選擇性

教學(xué)課件3.1波的形成第三章

機(jī)械波波的形成橫波和縱波機(jī)械波“帶動法”判斷質(zhì)點的振動方向01020304目錄CONTENTS波的形成PART1物體（或質(zhì)點）在受到一個大小與位移成正比，方向與位移方向租反的回復(fù)力作用時，就會做簡諧振動。如果做簡諧振動的物體（質(zhì)點）與周圍的物體（或質(zhì)點）有互相作用，那么它的振動對周圍物體（或質(zhì)點）會有什么影響?今天我就研究這個問題。繩上做的標(biāo)記，在波傳播的過程中，這個標(biāo)記怎樣運(yùn)動？它是否隨著波向繩的另一端移動？【探究】繩波究竟是怎樣形成的呢？設(shè)想:把繩分成很多小段每一小段均可看成一個質(zhì)點相鄰兩質(zhì)點之間會存在相互作用的力

當(dāng)手握繩端上下振動時，繩端會帶動相鄰質(zhì)點也上下振動起來。相鄰質(zhì)點又帶動更遠(yuǎn)一些的質(zhì)點振動起來……最終繩上的質(zhì)點都振動起來，即繩端的振動狀態(tài)沿繩子傳出去。（只是后面的質(zhì)點總比前面的質(zhì)點遲一些開始振動）【思考1】繩上的點是不是隨波一起遷移了呢？波傳播的是什么？【思考2】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？【思考3】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？【思考4】振源振動停止后波的傳播會立刻停止么？繩子上的點只在平衡位置上下振動，并不隨波遷移。波傳播的是振動這種形式。各質(zhì)點不是同時起振的，離振源近的質(zhì)點先起振。振動步調(diào)不一致：前一質(zhì)點依次帶動后一質(zhì)點振動,但后一質(zhì)點滯后振動。繩上個點開始振動的起振方向與振源起振方向相同。

質(zhì)點說：我們從不“隨波逐流”，

我們只是“波”的搬運(yùn)工。前面質(zhì)點對后面質(zhì)點說：“我的今天就是你的明天”波源停止振動后，波仍向前傳播。時間上：各質(zhì)點做受迫振動，周期、頻率與波源相同?？臻g上：質(zhì)點只在自己的平衡位置附近振動，不會“隨波逐流”。質(zhì)點間：①質(zhì)點的起振方向均與波源起振方向相同；

②沿著波的傳播方向，先振動的質(zhì)點帶動后振動的質(zhì)點。各質(zhì)點的運(yùn)動特征“帶動、重復(fù)、滯后”一、波的形成1.波：振動的傳播稱為波動，簡稱波。2.介質(zhì):繩、彈簧、水、空氣等是波借以傳播的物質(zhì),叫作介質(zhì)。3.波的產(chǎn)生(1)動力學(xué)觀點:介質(zhì)中的相鄰質(zhì)點間存在相互作用力,前面的質(zhì)點帶動后面的質(zhì)點振動,將波源的振動形式向外傳播。(2)能量觀點:介質(zhì)中前后質(zhì)點間存在相互作用力,因而相互做功,從而將波源的能量向外傳播。（1）因果關(guān)系：振動是波動的原因，波動是振動的傳播。（2）研究對象：振動描述某一個質(zhì)點，波動描述介質(zhì)中的所有質(zhì)點。4.振動與波動的聯(lián)系與區(qū)別：例1.(2023河北廊坊一中月考)在一條軟繩上選18個等間距的質(zhì)點,質(zhì)點1在外力作用下首先向上振動,其余質(zhì)點在相互作用力的帶動下依次振動,從而形成簡諧波。由波的形成及圖示可知,下列說法中正確的是

(

)A.每個質(zhì)點均在其平衡位置附近自由振動B.每個質(zhì)點開始運(yùn)動后,均在水平方向做勻速運(yùn)動,在豎直方向做簡諧運(yùn)動C.繩上的每一個質(zhì)點開始振動時,方向都向上,振動周期都相同D.繩上波的傳播過程也是能量的傳遞過程,每個質(zhì)點均做等幅振動,故每個質(zhì)點的機(jī)械能守恒C橫波和縱波PART2互相垂直同一直線上【觀察與思考】觀察繩波和推拉彈簧形成的波，判斷這兩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？

縱波

橫波（1）定義：質(zhì)點的振動方向跟波的傳播方向垂直的波叫做橫波（凹凸波）。（2）特點：有波峰、波谷．（凸起的最高處叫做波峰，凹下的最低處叫做波谷）1、橫波（3）說明：橫波是靠物體內(nèi)部形變而產(chǎn)生的彈力作為回復(fù)力，橫波只能在固體內(nèi)傳播。二、橫波和縱波（1）定義：質(zhì)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（疏密波）（2）特點：有密部、疏部．（質(zhì)點分布較密的部分叫密部，質(zhì)點分布較稀的部分叫疏部）（3）說明：縱波是靠介質(zhì)質(zhì)點的相互擠壓而產(chǎn)生的作用力作為回復(fù)力。縱波在固體、液體、氣體中都能傳播。2、縱波

3、常見的波③水波:既不是橫波也不是縱波，叫做水紋波②聲波:既有橫波也有縱波（在空氣中傳播一定是縱波，在固體中傳播時可能是橫波，也可能是縱波）④地震波:既有橫波也有縱波。①繩波是橫波；例2.(2024江蘇南通期中)有關(guān)縱波與橫波,下列說法中正確的是

(

)A.對于縱波,質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向一定相同B.對于橫波,質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直C.縱波的質(zhì)點可以隨波遷移,而橫波的質(zhì)點不能D.地震波是橫波,聲波是縱波B例3.2025年2月5日7時42分，新疆阿克蘇庫車市發(fā)生5.0級大地震。地震波既有縱波也有橫波，若該地區(qū)地震時縱波的傳播速度大于橫波的傳播速度，則震源正上方的房屋(

)A．同時上下振動和左右搖動B．先左右搖動后上下振動C．先上下振動后左右搖動D．只上下振動C例4.下面關(guān)于橫波、縱波的說法中正確的是（）A．同一波源在同一介質(zhì)中形成的機(jī)械波中可同時具有橫波和縱波B．由于橫波、縱波的振動方向與波的傳播方向的關(guān)系不同，故橫波、縱波不可能沿同一方向傳播C．橫波、縱波在同一介質(zhì)中的傳播速度一定相等D．只要存在介質(zhì)，不管是固體、液體或氣體，均可傳播橫波和縱波A機(jī)械波PART31、定義：機(jī)械振動在介質(zhì)中由近及遠(yuǎn)的傳播就形成了機(jī)械波。2.產(chǎn)生條件：①有振（波）源。②有可傳播波的介質(zhì)。波源（振源）：能夠維持振動的傳播，不間斷的輸入能量，并能發(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)械振動的媒介物質(zhì)，都可以叫做介質(zhì)【注意】有振動不一定存在波，有波一定存在振動．三、機(jī)械波3、機(jī)械波的特點：帶動性、滯后性、重復(fù)性①沿波傳播的方向：由近及遠(yuǎn)的傳播。②機(jī)械波傳播的是振動的形式、能量和信息;③各質(zhì)點都以自己的平衡位置為中心振動，質(zhì)點并不隨波遷移;④介質(zhì)中各質(zhì)點都在做受迫振動，其振動頻率都等于波源的振動頻率；⑤各質(zhì)點的起振方向都與波源的起振方向相同。⑥傳播規(guī)律：波在同一種均勻介質(zhì)中勻速傳播。

例5.科學(xué)探測表明，月球表面無大氣層，也沒有水，更沒有任何生命存在的痕跡。在月球上，兩宇航員面對面講話也無法聽到，這是因為()

A.月球太冷，聲音傳播太慢

B.月球上沒有空氣，聲音無法傳播

C.宇航員不適應(yīng)月球，聲音太輕

D.月球上太嘈雜，聲音聽不清楚B例6.(多選)關(guān)于機(jī)械波的形成和傳播，下列說法中正確的是(

)A．機(jī)械波只能在介質(zhì)中傳播，波源周圍如果沒有介質(zhì)，就不能形成機(jī)械波B．離波源較近的質(zhì)點總比離波源較遠(yuǎn)的質(zhì)點振動得遲一些C．離波源較近的質(zhì)點總比離波源較遠(yuǎn)的質(zhì)點振動得早一些D．一旦波源振動起來，介質(zhì)中各個質(zhì)點也就立刻振動起來AC“帶動法”判斷質(zhì)點的振動方向PART4繩波在某時刻的形狀如圖所示，若O是波源，則此刻A點向什么方向運(yùn)動？若O′是波源，則此刻A點向什么方向運(yùn)動？若O點為波源，A點左側(cè)的質(zhì)點將帶動A向上振動；若O′是波源，A點右側(cè)的質(zhì)點將帶動A點向下振動。某時刻一列波的形狀如圖所示。此刻質(zhì)點a正在向上運(yùn)動試判斷此刻質(zhì)點b的運(yùn)動方向．由于此刻質(zhì)點a在前一個質(zhì)點的帶動下正在向上運(yùn)動?？芍ㄔ丛谫|(zhì)點a的左側(cè)，因此該列波由左向右傳播，質(zhì)點b在左側(cè)質(zhì)點的帶動下將向下運(yùn)動。四、“帶動法”判斷質(zhì)點的振動方向(1)原理：先振動的質(zhì)點帶動鄰近的后振動的質(zhì)點。(2)方法：在質(zhì)點P靠近波源一方附近的圖像上另找一點P′，P′為先振動的質(zhì)點，若P′在P上方，則P向上運(yùn)動，若P′在P下方，則P向下運(yùn)動，如圖所示。（3）口訣：誰帶動向誰動；帶哪邊傳哪邊。例7.(多選)一列橫波沿繩子向右傳播，某時刻繩子形成如圖所示的形狀，對此時繩上A、B、C、D、E、F六個質(zhì)點說法正確的是(

)A.它們的振幅相同B.質(zhì)點D和質(zhì)點F的速度方向相同C.質(zhì)點A和質(zhì)點C的速度方向相同D.從此時算起，質(zhì)點B比質(zhì)點C先回到平衡位置AD例8.如圖是以質(zhì)點P為波源的機(jī)械波在繩上傳到質(zhì)點Q時的波形,下列說法正確的是

(

)A.繩波傳播不需要介質(zhì)B.此時質(zhì)點P在向下振動C.質(zhì)點Q的起振方向朝下D.繩中質(zhì)點帶動右側(cè)相鄰的質(zhì)點振動B例9.(2024北京順義牛欄山一中月考)一列簡諧橫波沿x軸傳播,某時刻的波形如圖所示,已知此時質(zhì)點F的運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向,則

(

)A.此波向x軸正方