2017-2018学年高中创新设计物理教科版选修3-4课件：第2章 第1讲 机械波的形成和传播

1、预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 第第1讲机械波的形成和传播讲机械波的形成和传播 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 目标定位目标定位 1.理解机械波的形成过程和产生条件理解机械波的形成过程和产生条件.2.知道波的知道波的 种类及横波和纵波的概念种类及横波和纵波的概念.3.明确机械波传播的特点明确机械波传播的特点 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 一、机械波的形成和传播一、机械波的形成和传播 1波的形成波的形成 由于绳的各部分之间都有相互作用的弹力联系着，所以当由于绳的各部分之间都有相互作用的弹力联系着，所以当 手抖动绳的一端，紧靠这一端的质点运动，它会手抖动绳

2、的一端，紧靠这一端的质点运动，它会_相相 邻的质点运动，依次传递下去每一个质点都在重复绳一邻的质点运动，依次传递下去每一个质点都在重复绳一 端的振动，后一个质点的运动状态总是端的振动，后一个质点的运动状态总是_于前一个质于前一个质 点的运动状态点的运动状态 2介质介质 能够传播振动的物质能够传播振动的物质 带动带动 滞后滞后 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 3机械波机械波 _在介质中的传播在介质中的传播 4波源波源 引起引起_振动的装置振动的装置 5机械波是机械波是_这一运动形式这一运动形式(包括波源的振动信息包括波源的振动信息) 的传播，介质本身并没有沿着波的方向发生的传播，介质本身并没有

3、沿着波的方向发生_ 6波是传递波是传递_的一种方式的一种方式 机械振动机械振动 初始初始 机械振动机械振动 迁移迁移 能量能量 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 二、横波与纵波二、横波与纵波 1按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同，常按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同，常 将波分为将波分为_和和_ 2横波横波 (1)定义：介质中质点的振动方向与波的传播方向定义：介质中质点的振动方向与波的传播方向_的的 波波 (2)标识性物理量标识性物理量 波峰：凸起来的波峰：凸起来的_处处 波谷：凹下去的波谷：凹下去的_处处 横波横波 纵波纵波 垂直垂直 最高最高 最低最低 预习导学预习

4、导学课堂讲义课堂讲义 3纵波纵波 (1)定义：介质中质点的振动方向和波的传播方向定义：介质中质点的振动方向和波的传播方向_的的 波波 (2)标识性物理量标识性物理量 密部：介质中质点分布密部：介质中质点分布_的部分的部分 疏部：质点分布疏部：质点分布_的部分的部分 4简谐波简谐波：如果传播的振动是：如果传播的振动是_运动，这种波叫做简谐运动，这种波叫做简谐 波波. 平行平行 密集密集 稀疏稀疏 简谐简谐 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 1波的形成波的形成 传播波的物质，如水、绳、空气等，可以分成许多小部传播波的物质，如水、绳、空气等，可以分成许多小部 分，每一小部分都可以看作质点当其中一个质

5、点振动分，每一小部分都可以看作质点当其中一个质点振动 时，由于质点间的相互作用，就带动相邻的质点振动起时，由于质点间的相互作用，就带动相邻的质点振动起 来，该质点又带动后面的质点振动起来，这样振动的状态来，该质点又带动后面的质点振动起来，这样振动的状态 就传播出去，形成了机械波就传播出去，形成了机械波 一、波的形成和传播一、波的形成和传播 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 2机械波的传播机械波的传播 (1)各质点的振动周期都与波源的振动周期相同各质点的振动周期都与波源的振动周期相同 (2)离波源越远，质点的振动越滞后，但各质点的起振方向离波源越远，质点的振动越滞后，但各质点的起振方向 与波源起

6、振方向相同与波源起振方向相同 (3)波传播的只是振动形式，介质中的每个质点只在自己平波传播的只是振动形式，介质中的每个质点只在自己平 衡位置附近振动，并不随波迁移衡位置附近振动，并不随波迁移 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 【例【例1】(多选多选)关于机械波的形成和传播，下列说法中正确关于机械波的形成和传播，下列说法中正确 的是的是() A机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质， 就不能形成机械波就不能形成机械波 B离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一 些些 C离波源较近的质点总比离波

7、源较远的质点振动得早一离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一 些些 D一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就立刻振动一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就立刻振动 起来起来 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 解析解析机械波形成的条件是有波源和介质，两者缺一不机械波形成的条件是有波源和介质，两者缺一不 可；机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远可；机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远 的质点，故离波源近的质点振动的早一些，分析知的质点，故离波源近的质点振动的早一些，分析知A、C正正 确确 答案答案AC 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义

8、预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 借题发挥借题发挥根据波的形成特点，先振动的质点带动后面的根据波的形成特点，先振动的质点带动后面的 质点振动，后面质点总是落后于前面质点的振动，每一个质点振动，后面质点总是落后于前面质点的振动，每一个 质点都在自己的平衡位置附近振动，正确画出各时刻的波质点都在自己的平衡位置附近振动，正确画出各时刻的波 形图，可以使问题变得更形象直观形图，可以使问题变得更形象直观 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 1区别区别 (1)研究对象不同研究对象不同 振动是单个质点所表现出的周而复始的运动现象，波动是振动是单个质点所表现出的周而复始的运动现

9、象，波动是 大量质点表现出的周而复始的运动现象大量质点表现出的周而复始的运动现象 二、振动与波动的区别与联系二、振动与波动的区别与联系 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 (2)运动成因不同运动成因不同 振动是质点由于某种原因离开平衡位置，同时受到指向平振动是质点由于某种原因离开平衡位置，同时受到指向平 衡位置的力衡位置的力回复力的作用波动是由于介质中质点受到回复力的作用波动是由于介质中质点受到 相邻质点的扰动而随着运动，并将振动形式由近及远传播相邻质点的扰动而随着运动，并将振动形式由近及远传播 开去，各质点间存在相互作用的弹力，各个质点受到回复开去，各质点间存在相互作用的弹力，各个质点受到回复

10、 力作用力作用 (3)运动性质不同运动性质不同 质点的振动是变速运动，在同一介质中波动的传播速度不质点的振动是变速运动，在同一介质中波动的传播速度不 变变 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 2联系联系 (1)振动是波动的起因，波是振动的传播；振动是波动的起因，波是振动的传播； (2)有波动一定有振动，有振动不一定有波动；有波动一定有振动，有振动不一定有波动； (3)波动的周期等于质点振动的周期，波动和振动都是周期波动的周期等于质点振动的周期，波动和振动都是周期 性运动性运动 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 【例【例3】(多选多选)关于振动和波的关系，下列说法中正确的是关于振动和波的关系，下列

11、说法中正确的是 () A振动是波的成因，波是振动的传播振动是波的成因，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，波立即停止传播波源停止振动时，波立即停止传播 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 解析解析机械波的产生条件是有波源和介质由于介质中的机械波的产生条件是有波源和介质由于介质中的 质点之间相互作用，一个质点的振动带动相邻质点的振动质点之间相互作用，一个质点的振动带动相邻质点的振动 由近及远传播而形成波，

12、所以选项由近及远传播而形成波，所以选项A和和B正确；波的传播速正确；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，选项变化，选项C错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就 会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继 续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止 传播，即波不会停止传播，选项传播，即波不会停止传播，选项D错误错误 答案答案AB 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 针对训练针对训练(多选多选)有关机械振动与机械波的下列说法中正确的有关机械振动与机械波的下列说法中正确的 是是() A有机械振动就一定有机械波有机械振动就一定有机械波 B机械波中各质点振幅一定相同机械波中各质点振幅一定相同 C机械波中各质点均做受迫振动机械波中各质点均做受迫振动 D机械波中各质点振动周期相同机械波中各质点振动周期相同 预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 解析解析机械波是机械振动在介质中的传播形成的，故机械波是