高中物理 第十二章 机械波 第1节 波的形成和传播课件 新人教版选修34.ppt

第十二章 第1节 新知预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 随堂检测归纳小结 课下作业综合提升 要点一 要点二 要点三 1 知道直线上机械波的形成过程 2 知道什么是横波 波峰和波谷 3 知道什么是纵波 密部和疏部 4 知道 机械振动在介质中传播 形成机械波 知道波在传播运动形式的同时也传递了能量 1 波的形成和传播 1 形成原因 以绳波为例 如图12 1 1所示 图12 1 1 可以将绳分成许多小部分 每一部分看做 在无外来扰动之前 各个质点排列在同一直线上 各个质点所在的位置称为各自的 由于外来的扰动 会引起绳中的某一质点振动 首先振动的这个质点称为 由于绳中各质点之间存在着相互作用力 作为波源的质点就周围质点振动 并依次邻近质点振动 于是振动就在绳中由近及远地传播 质点 平衡位置 波源 带动 带动 2 介质 定义 波借以的物质 特点 组成介质的质点之间有 一个质点的振动会引起相邻质点的振动 传播 相互作用 2 横波和纵波 垂直 同一直线 最高处 最低处 最密 最疏 声波是 它不仅能在空气中传播 也能在固体 液体中传播 3 机械波 1 形成 在介质中传播 形成机械波 2 产生条件 要有 要有传播振动的 纵波 机械振动 波源 介质 3 传播特点 介质中有机械波传播时 介质本身并不随波一起传播 因此说它传播的只是这种运动形式 介质中本来静止的质点 随着波的传来而发生振动 可见波是传递的一种方式 声音是机械波 我们能用语言进行交流 说明波可以 关键一点 传播机械波必须要有介质 因此 机械波不能在真空中传播 振动 能量 传播信息 1 机械波传播的是 a 介质中的质点b 质点的运动形式c 能量d 信息解析 机械波是振动在介质中向外传播 质点不随波的传播而迁移 只是向外传播信息和能量 故选项b c d正确 答案 bcd 2 关于横波和纵波 下列说法正确的是 a 质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波b 质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波c 横波有波峰和波谷 纵波有密部和疏部d 地震波是横波 声波是纵波解析 根据横波和纵波的定义知 a b c正确 声波是一种纵波 但地震波中既有横波又有纵波 d错误 答案 abc 3 下列现象中我们能观察到的是 a 在真空中 单凭耳朵就能听到歌唱家美妙的声音b 只要有机械波发出 一定能找到产生机械波的波源c 某空间找不到机械波 在这一空间一定找不到波源d 一石激起千层浪 把小石子扔进平静的湖面 能激起无穷无尽的连续水波解析 机械波的产生应满足两个条件 一是波源 二是介质 二者缺一不可 故a错误 有波源未必有波动 但有波动一定有波源 故b正确 c错误 波可以传递能量 水波在传递能量的过程有损失 故水波要消失 d错误 答案 b 4 关于振动和波的关系 下列说法正确的是 a 有机械波必有振动b 有机械振动必有波c 离波源远的质点振动周期长d 波源停止振动时 介质中的波动立即停止 解析 一个质点的振动会带动邻近质点的振动 使振动这种运动形式向外传播出去而形成机械波 但在缺少介质的情况下 波动现象就无法发生 故a对 b错 波动形成以后 各质点的振动都先后重复波源的振动 故各质点的振动周期是一样的 c错 大量质点的振动所形成的波动不会因波源的停振而立即消失 因为能量不会无缘无故地消失 故d错 答案 a 1 机械波的形成 2 波的特点 1 振幅 像绳波这种一维 只在某个方向上传播 机械波 若不计能量损失 各质点的振幅相同 2 周期 各质点振动的周期均与波源的振动周期相同 3 步调 离波源越远 质点振动越滞后 4 立场 各质点只在各自的平衡位置振动 并不随波迁移 5 机械波向前传播的是振动这种运动形式 同时也传递能量和信息 名师点睛 1 有波源和有介质是形成机械波的必需条件 二者缺一不可 有振动不一定有机械波 有机械波一定有振动 2 机械波在介质中传播时 介质中的各点不随波向前迁移 只在各自平衡位置附近做往复振动 1 如图12 1 2所示 是某绳波形成过程的示意图 质点1在外力作用下沿直线方向做简谐运动 带动2 3 4 各个质点依次上下振动 把振动从绳的左端传到右端 已知t 0时 质点1开始向上运动 t 时 1到达最上方 5开始向上运动 问 图12 1 2 答案 见解析 波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同 其运动特点可用三句话来描述 即先振动的质点带动后振动的质点 后振动的质点重复前面质点的振动 后面振动质点的振动状态落后于先振动的质点 概括起来就是 带动 重复 落后 名师点睛 1 绳波和声波分别是典型的横波和纵波 水波是比较复杂的机械波 不是横波 2 在纵波中各质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上 而不是方向相同 2 下列关于横波 纵波的说法正确的是 a 凸凹相间的波叫横波 凸起的最高处叫波峰 凹下的最低处叫波谷b 质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波c 纵波的波形是疏密相间的 质点分布最密的部分叫密部 分布最疏的地方叫疏部d 质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波 审题指导 1 明确横波和纵波各自的特点 2 深刻理解质点振动方向与波的传播方向的关系 在横波中二者 相互垂直 的含义 在纵波中二者 在同一直线上 的含义 解析 横波具有波峰和波谷 a正确 振动的方向与传播的方向垂直的波为横波 振动的方向与传播的方向在同一直线上的波为纵波 b错误 d正确 纵波有疏部和密部 c正确 故选项a c d正确 答案 acd 1 横波和纵波的最大区别表现在波的传播方向和质点振动方向的关系上 2 横波和纵波都需要介质传播 但对介质的要求不同 名师点睛 1 波动的周期等于质点振动的周期 2 对所有振动质点来说 所呈现的现象是波动 而对单个质点来说 所呈现的现象是振动 3 关于振动和波的关系 下列说法中正确的是 a 振动是波的成因 波是振动的传播b 振动是单个质点呈现的运动现象 波是许多质点联合起来呈现的运动现象c 波的传播速度就是质点振动的速度d 波源停止振动时 波立即停止传播 审题指导 1 从波源开始 各质点的振动依次滞后 2 相邻质点间存在相互作用力 前一个质点带动后一个质点 3 波的传播速度和质点振动速度的区别 解析 机械波的产生条件是有波源和介质 由于介质中的质点依次带动 由近及远传播而形成波 所以选项a和b正确 波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度 在均匀介质中其速度大小不变 而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化 选项c错误 波源一旦将振动传给了介质