【名師課件】3.1 課件：波的形成-2025版高一物理必修二

物理波的形成選擇性必修第一冊(cè)水波離開(kāi)了它產(chǎn)生的地方，而那里的水并不離開(kāi)，就像風(fēng)在田野里掀起的麥浪。我們看到，麥浪滾滾地在田野里奔去，但是麥子卻仍舊留在原來(lái)的地方。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？情境導(dǎo)入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？情境導(dǎo)入知識(shí)海洋實(shí)驗(yàn)：觀察繩波的產(chǎn)生和傳播如圖，取一條較長(zhǎng)的軟繩，用手握住一端拉平后向上抖動(dòng)一次，可以看到繩上形成一個(gè)凸起部分，這個(gè)凸起部分向另一端傳去。向下抖動(dòng)一次，可以看到繩上形成一個(gè)凹下部分，這個(gè)凹下部分也向另一端傳去。連續(xù)向上、向下抖動(dòng)長(zhǎng)繩，可以看到一列波產(chǎn)生和傳播的情形。在繩上做個(gè)紅色標(biāo)記，在波傳播的過(guò)程中，這個(gè)標(biāo)記怎樣運(yùn)動(dòng)？它是否隨著波向繩的另一端移動(dòng)？波的形成知識(shí)海洋下圖更清楚地描繪了繩中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)與波的傳播的關(guān)系。圖中小圓點(diǎn)代表繩中的質(zhì)點(diǎn)，相鄰質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用力，這使得一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)會(huì)影響相鄰質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。波的形成知識(shí)海洋

波的形成知識(shí)海洋1．繩子各部分看成許多質(zhì)點(diǎn)組成，各部分之間存在著相互作用的彈力。2．沿波的傳播方向上后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)比前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)落后一段時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)依次被帶動(dòng)。3．振動(dòng)的形式傳播出去形成波。波的形成知識(shí)海洋一組學(xué)生手挽手排成一行，從左邊第一位同學(xué)開(kāi)始，周期性地下蹲、起立，依次帶動(dòng)旁邊的同學(xué)重復(fù)他的動(dòng)作，只是后邊的一位總比前邊的一位稍遲一點(diǎn)點(diǎn)。這樣就會(huì)看到凹凸相間的波沿著隊(duì)伍傳播開(kāi)來(lái)，而每個(gè)學(xué)生的位置并沒(méi)有移動(dòng)。運(yùn)動(dòng)會(huì)上的團(tuán)體操表演常常用這種辦法來(lái)表現(xiàn)波浪。波的形成知識(shí)海洋下圖表現(xiàn)的是繩子中傳播的波。在這列波中質(zhì)點(diǎn)上下振動(dòng)，波向右傳播，二者的方向相互垂直。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直的波，叫作橫波。在橫波中，凸起的最高處叫作波峰，凹下的最低處叫作波谷。橫波與縱波知識(shí)海洋實(shí)驗(yàn)：觀察彈簧形成的波如圖，將一根長(zhǎng)而軟的彈簧水平放置在光滑平面上，在左端沿彈簧軸線方向不斷推、拉彈簧，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)中觀察到，彈簧圈密集的部分和稀疏的部分交替向右傳播，在彈簧上形成一種與橫波不一樣的波。這種波又是如何形成的呢？橫波與縱波知識(shí)海洋我們把一系列彈簧圈看成一系列質(zhì)點(diǎn)，它們之間由彈力聯(lián)系著。手執(zhí)彈簧一端左右振動(dòng)起來(lái)以后，前面的質(zhì)點(diǎn)依次帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)左右振動(dòng)，但后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)總比前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)遲一些開(kāi)始振動(dòng)。也就是說(shuō)，后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位總比前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)落后一些。這樣，彈簧一端左右振動(dòng)的狀態(tài)就沿彈簧傳播開(kāi)來(lái)。從整體上看，就形成了疏密相間的波。橫波與縱波知識(shí)海洋圖中所示的波中，質(zhì)點(diǎn)左右振動(dòng)，波向右傳播，二者的方向在同一直線上。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，叫作縱波。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。橫波與縱波知識(shí)海洋發(fā)聲體振動(dòng)時(shí)在空氣中產(chǎn)生的聲波是縱波。例如振動(dòng)的音叉，它的叉股向一側(cè)振動(dòng)時(shí)，壓縮鄰近的空氣，使這部分空氣變密，叉股向另一側(cè)振動(dòng)時(shí)，又使這部分空氣變得稀疏。這種疏密相間的狀態(tài)向外傳播就形成聲波。聲波傳入人耳，使鼓膜振動(dòng)，就引起聲音的感覺(jué)。聲波不僅能在空氣中傳播，也能在液體、固體中傳播。橫波與縱波例.

(多選)下列關(guān)于橫波、縱波的說(shuō)法正確的是(

)A.橫波中，凸起的最高處叫波峰，凹下的最低處叫波谷B.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波C.橫波和縱波傳播的都只是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式D.沿橫向傳播的波叫橫波，沿縱向傳播的波叫縱波E.沿橫向傳播的波叫縱波，沿縱向傳播的波叫橫波解析：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波，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叫縱波；橫波具有波峰和波谷，兩種波傳播的都只是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式，質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，A、B、C正確。ABC應(yīng)用探究1.波源和介質(zhì)：波源——能夠產(chǎn)生振動(dòng)的物體或質(zhì)點(diǎn)。介質(zhì)——波借以傳播的物質(zhì)。2.機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，形成機(jī)械波。3.產(chǎn)生機(jī)械波的條件：同時(shí)存在振源和介質(zhì)。注意：有振動(dòng)不一定存在波，有波一定存在振動(dòng)知識(shí)海洋機(jī)械波知識(shí)海洋4.機(jī)械波傳播特征（1）沿波的傳播方向，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)由波源開(kāi)始由近及遠(yuǎn)的依次開(kāi)始振動(dòng)，靠近波源的質(zhì)點(diǎn)超前于遠(yuǎn)離波源的質(zhì)點(diǎn)。（2）各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波的傳播而遷移。

①各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期相同②各質(zhì)點(diǎn)振幅相同（不考慮能量損失時(shí)）

③各質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)的方向相同（3）機(jī)械波通過(guò)向外傳播機(jī)械振動(dòng)的形式向外傳遞能量和信息。機(jī)械波1．區(qū)別振動(dòng)是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而波動(dòng)是介質(zhì)中許多質(zhì)點(diǎn)的集體運(yùn)動(dòng)。2．聯(lián)系（1）都是周期性的運(yùn)動(dòng)：波動(dòng)周期等于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期。（2）從構(gòu)成介質(zhì)的某一質(zhì)點(diǎn)來(lái)看，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是振動(dòng)，從構(gòu)成介質(zhì)的整體來(lái)看，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是波動(dòng)。（3）振動(dòng)是形成波動(dòng)的必要條件，但有振動(dòng)不一定存在波動(dòng)。（4）波動(dòng)是振動(dòng)形式（信息）的傳播過(guò)程。知識(shí)海洋波動(dòng)與振動(dòng)例.(多選)關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是(

)A.振動(dòng)是波的成因，波是振動(dòng)的傳播B.振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來(lái)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象C.波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度D.波源停止振動(dòng)時(shí)，波立即停止傳播解析：機(jī)械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質(zhì)，波源振動(dòng)，依次帶動(dòng)介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，并將振動(dòng)的形式由近及遠(yuǎn)傳播而形成波，選項(xiàng)A、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(zhì)中其速度大小不變，而質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度隨時(shí)間周期性地發(fā)生變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波源一旦將振動(dòng)傳播給了介質(zhì)，振動(dòng)就在介質(zhì)中向遠(yuǎn)處傳播，而當(dāng)波源停