高中物理(新教材)选修1课件1：3 1 波的形成 人教版

第三章机械波1波的形成学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课时作业6※了解波的形成和传播※知道横波和纵波、波峰和波谷、密部和疏部※知道机械波传播的是振动的形式、能量和信息学习目标定位手拿绳的一端，上下摆动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动。手继续上下摆动，在绳上就形成一列波。课堂情景切入1．波的形成当手握绳端上下振动时，绳端______相邻质点，使它也上下振动。这个质点又______更远一些的质点……绳子上的质点都很快______起来，只是后面的质点总比前面的质点________开始振动。知识点1波的形成与传播带动带动振动迟一些知识自主梳理2．波的传播绳端这种上下振动的状态沿______传播出去，称为波的传播。3．介质(1)定义：波借以传播的______。(2)组成介质的质点之间有______作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。绳子物质相互机械波可分为横波和纵波两类，其波形及描述对比如下：知识点2机械波的分类垂直最高处最低处同一直线上最密最疏1．介质(1)定义：波借以________的物质。(2)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。2．形成机械振动在________中传播，形成机械波。知识点3机械波传播相互作用介质3．两个产生条件(1)要有________。(2)要有传播振动的________。4．传递的三个特点(1)介质中的机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只有__________这种运动形式。(2)波是传递__________的一种方式。(3)波可以传递__________。振源介质振动能量信息3．两个产生条件(1)要有________。(2)要有传播振动的________。4．传递的三个特点(1)介质中的机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只有__________这种运动形式。(2)波是传递__________的一种方式。(3)波可以传递__________。振源介质振动能量信息一、机械波的形成重点难点突破二、机械波的特点1．机械波传播的是振动形式、能量和信息，介质中各质点本身并不随波传播而迁移，而是在各自的平衡位置附近振动。2．由于波的形成实际上是从波源开始依次带动介质中的各个质点参与振动，所以各个质点都在做受迫振动，因此各个质点振动的周期(频率)与波源的周期(频率)相同。3．在不考虑能量损失时，各质点振动的振幅相同，各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同。4．机械波传播的是波源的信息我们用语言进行交流，是利用声波传递信息。5．机械波是一种“集体运动”波的形成离不开介质中大量质点的集体振动，个别质点形不成波。特别提醒：(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。答案：(1)没有(2)不会即时讨论1答案：(1)没有(2)不会即时讨论1解析：(1)波传播的只是振动形式，介质中各质点本身并不会随波迁移。(2)波传播的是能量，波源停止振动，但能量还会依次向外传播。二、横波与纵波的比较名称项目横波纵波概念在波动中，质点的振动方向和波的传播方向相互垂直在波动中，质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上介质只能在固体介质中传播在固体、液体和气体介质中均能传播特征在波动中交替、间隔出现波峰和波谷在波动中交替、间隔出现密部和疏部特别提醒：(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。(1)图甲是绳波，其中质点的振动方向与传播方向是什么关系？(2)图乙是声波，其中质点的振动方向与传播方向是什么关系？答案：(1)相互垂直(2)在一条直线上解析：(1)绳波是横波(2)声波是纵波。即时讨论2三、振动与波动的比较名称项目振动波动运动现象振动是单个物体所表现出的周而复始的运动现象波动是大量物体受到扰动时，从扰动中心传播开来的周而复始的运动现象运动成因物体由于某种原因离开平衡位置，同时受到指向平衡位置的力——回复力作用介质中质点受到相邻质点的扰动而随着运动，并由近及远的传播开去，且各部分都受到指向原平衡位置的力的作用名称项目振动波动运动性质变加速运动在均匀介质中匀速向前传播能量变化动能与势能相互转化，如果是简谐运动，机械能保持不变波的传播过程是一个能量传递过程，当波源停止振动不再向外传递能量时，各个质点的振动也会相继停下来特别提醒：(1)振动是波的起因，波是振动的传播；(2)振动是单个质点在其平衡位置附近做往复运动的“个体行为”；波动则是大量彼此相连的质点将波源的振动在空间传播的“群体行为”。(改编题)《枫桥夜泊》中有名句：“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”。其中，当钟声传到客船时，对大钟的撞击早已停止了，但仍感觉“余音未绝”，分析其原因可能是(

)A．大钟的回声B．大钟在继续振动，空气中继续形成声波C．人的听觉发生“暂留”的缘故D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动即时讨论3答案：B解析：停止对大钟的撞击后，大钟做阻尼振动，仍在空气中形成声波；随着能量的减弱，钟声逐渐消失。题型1机械波的形成和传播考点题型设计解析：由于质点间的相互作用，前面的质点总是带动后面的质点振动，所以后面的质点总是滞后于前面的质点。各质点在各时刻的运动情况，如图所示。答案：见解析科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹。在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为(

)A．月球太冷，声音传播太慢B．月球上没有空气，声音无法传播C．宇航员不适应月球，声音太轻D．月球上太嘈杂，声音听不清楚答案：B变式1解析：两宇航员面对面讲话却无法听到，说明声波有振源却传播不出去，即缺乏声波传播的另一条件：没有介质，故B选项正确。

例2机械波按质点振动方向与波传播方向的关系可分为横波和纵波。(1)关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法正确的是(

)A．在横波中二者方向有时相同B．在横波中二者方向一定不同C．在纵波中二者方向有时相同D．在纵波中二者方向一定不同题型2横波和纵波(2)如图所示，若一列横波在x轴上传播，a点是波传播方向上的某一质点，则质点a的振动方向一定上下振动吗？解析：(1)在横波中质点振动方向和波的传播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，故A错、B对，在纵波中二者方向在同一直线上，既可以相同，也可以相反，故C对、D错。(2)不一定。因为此波为横波，可知质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，此波在x轴上传播，可知质点a的振动方向应在过a点且垂直于x轴的平面内，即质点a的振动方向可沿此平面的任意方向，不一定是上下方向的振动。答案：(1)BC

(2)不一定点评：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。下列关于横波与纵波的说法中，正确的是(

)A．声波一定是纵波B．水波一定是横波C．地震波既有横波，也有纵波D．横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体中传播，也可以在液体、气体中传播答案：CD变式1解析：声波可以在空气中传播也可以在液体和固体中传播，空气中的声波一定是纵波，而液体、固体中的声波既可能是纵波，也可能是横波，故A错；水波既不是横波，也不是纵波，它的运动形式比较复杂，故B错；地震波既有横波，也有纵波，故发生地震时，地面既有上下振动，也有左右运动。C正确；D正确。例32014年8月3日，云南鲁甸发生6.5级地震灾害，在党中央领导下全国人民众志诚城，迎难而上迅速展开气壮山河的抗震救灾工作，谱写了感天动地的英雄凯歌，地震波中既有纵波，又有横波，而且由地壳传播时纵波速度大于横波速度。在鲁甸地震时，当地居民感受的振动应该是怎样的？题型3开放·探究解析：由纵波的传播特点：传播方向与质点的振动方向在同一直线上，并且因为纵波传播得快，所以居民首先会感到上下颠簸。由横波的传播特点：波的传播方向与振动方向垂直，且传播的速度较小，所以横波传来得晚，因此后来居民又会感到在水平方向上左右摇动。答案：当地居民首先会感到上下颠簸，后来又会感到在水平方向上左右摇动。点评：地震是一种自然灾害，联系实际应用所学知识解释自然现象，可以拓宽视野。一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶(如图)，下列对树叶运动情况的叙述正确的是(

)变式3A．树叶慢慢向湖心运动 B．树叶慢慢向湖岸漂去C．在原处上下振动 D．沿着波纹做圆周运动答案：C解析：由于波在传播过程中，只传递振动能量和波源所发出的信息，而各质点不随波迁移，只在各自的位置附近做振动，故选C。备用工具&资料一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶(如图)，下列对树叶运动情况的叙述正确的是(

)变式3例32014年8月3日，云南鲁甸发生6.5级地震灾害，在党中央领导下全国人民众志诚城，迎难而上迅速展开气壮山河的抗震救灾工作，谱写了感天动地的英雄凯歌，地震波中既有纵波，又有横波，而且由地壳传播时纵波速度大于横波速度。在鲁甸地震时，当地居民感受的振动应该是怎样的？题型3开放·探究※了解波的形成和传播※知道横波和纵波、波峰和波谷、密部和疏部※知道机械波传播的是振动的形式、能量和信息学习目标定位手拿绳的一端，上下摆动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动。手继续上下摆动，在绳上就形成一列波。课堂情景切入机械波可分为横波和纵波两类，其