2024版高中同步新教材选择性必修第一册人教版物理 第三章 机械波 第1节 波的形成

1.绳波模型如图所示,手拿较长软绳的一端,上下摆动一次,使绳上形成一个凸起部分,随后形成一

个凹下部分,可以看到,这个凸起部分和凹下部分在绳上从一端向另一端移动。手持续上下

摆动,在绳上就形成了波。1波的形成必备知识清单破1|波的形成知识点2.介质:绳、弹簧、水、空气等是波借以传播的物质,叫作介质。3.波的产生(1)动力学观点:介质中的相邻质点间存在相互作用力,前面的质点带动后面的质点振动,将

波源的振动形式向外传播。(2)能量观点:介质中前后质点间存在相互作用力,因而相互做功,从而将波源的能量向外传

播。1.横波:质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波,叫作横波。(1)波峰:在横波中,凸起的最高处叫作波峰。(2)波谷:在横波中,凹下的最低处叫作波谷。2.纵波:质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波,叫作纵波。(1)密部:在纵波中,质点分布最密的位置叫作密部。(2)疏部:在纵波中,质点分布最疏的位置叫作疏部。注意

(1)地震波既有横波又有纵波;(2)水波既不是横波,也不是纵波,是一种比较复杂的机械波。2|横波和纵波知识点1.定义:机械振动在介质中传播,形成了机械波。2.产生机械波的条件:同时存在介质和波源。3.机械波传播的只是振动这种运动形式,质点并不随波迁移。4.机械波不但传递能量,而且可以传递信息。3|机械波知识点在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点P',若P'在P上方,则P向上运动,若P'在P下

方,则P向下运动,如图所示。

4|利用“带动法”分析质点振动方向知识点1.在月球上宇航员们能面对面用语言交流吗?2.大型团体操表演中,表演者按照口令,轮流起立、蹲下形成的“人浪”是机械波吗?3.若塑料球掉入池塘里,可以往池塘中扔石块,借助石块激起的水波把球冲到岸边吗?知识辨析一语破的1.不能。因为月球表面没有传播声音的介质。2.不是。团体操表演的“人浪”是表演者有节奏地起立、下蹲形成的,没有振动形式的传

播和带动,形成的不是机械波。3.不可以。向池塘中投入石块,水面受到石块的撞击开始振动,形成的水波向四周传播,但传

出去的只是振动这种运动形式,水面质点只是上下振动,并不向外迁移,所以塑料球仅能上

下振动而不能借助水波向岸边运动。1.各质点都做受迫振动,其振动的频率(或周期)都与波源的频率(或周期)相同,各质点的起振

方向都与波源的起振方向相同,但不同步,离波源越远的质点振动越滞后。2.前一质点带动后一质点振动,介质中相邻质点间存在相互作用力,可根据前一质点的位置

确定后一质点的运动方向。此外,若不计能量损失,在均匀介质中各质点振动的振幅应相同。3.机械波传播的只是振动这种运动形式,介质中各质点并不随波迁移,而是在自己的平衡位

置附近振动。4.机械波不仅可以传递能量,还能传递信息。5.机械波一旦形成,运动形式和能量就会向外传播,即使波源的振动停止,波也不会停止传播。|机械波的特点定点关键能力定点破(多选)一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看作一个质点,这些质点之间存在

着相互作用。如图所示,1、2、3、4、…为绳上的一系列等间距的质点,开始时绳处于水平

方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4、…各个质点依次上下振

动,把振动从绳的左端传向右端。质点1的振动周期为T。t=0时质点1开始竖直向上运动

【1】,经过四分之一周期,质点5开始运动【2】。下列判断正确的是

(

)A.质点20开始振动时运动方向向上B.质点20开始振动时运动方向向下C.t=

时质点5的加速度方向向上D.t=

时质点12的运动方向向上典例信息提取

思路点拨

(1)机械波的传播,实质就是前一个质点带动后一个质点振动,后一个质点重复

前一个质点的振动。每个质点的起振方向都与波源的起振方向相同。(2)分别画出t=

时和t=

时波的形状,得出所研究质点的位置,从而确定加速度方向和运动方向。解析

因为每个质点起振时的情况都和波源的起振情况相同,质点1开始振动时的运动方

向向上,所以质点20开始振动时运动方向也向上,A正确,B错误;在t=

时刻,质点5开始振动,如图所示:则