高二物理人教选修34课件12.1波的形成和传播1

1、,第十二章 机械波,12.1 波的形成和传播,1.理解机械波的形成过程和产生条件. 2.知道横波和纵波的概念. 3.明确机械波传播的特点.,学习目标定位,一、波的形成和传播,问题设计,如图1所示，运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带像波浪般翻卷.这种现象是如何形成的？试解释原因.,图1,答案彩带一端振动，带动彩带上相邻部分振动，依次逐渐引起整个彩带振动.,要点提炼,波形成的原因：以绳波为例(如图2所示),图2,一、波的形成和传播,(1)可以将绳分成许多小部分，每一部分看做一个 . (2)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 . (3)由于外来的扰动，会引起绳中

2、的某一质点振动，首先振动的那个质点称为波源. (4)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，周围质点又依次 邻近质点振动，于是振动就在绳中 地传播.,质点,平衡位置,带动,带动,由近及远,一、波的形成和传播,二、横波和纵波,问题设计,当地震发生时，地面会产生前后或左右晃动，也会产生竖直方向的振动，你知道这是为什么吗？ 答案地震波有横波和纵波，不同的波引起地面的振动不同.,要点提炼,1.横波和纵波是按照质点 方向和 方向的关系来区别的：两方向 的为横波，两方向在 的为纵波.如声波是典型的纵波. 2.地震波中既有横波，又有纵波，而且纵波传播速度较大. 3.水波是比较复杂

3、的机械波，不能简单地将水波当成横波.,振动,波传播,垂直,同一直线上,二、横波和纵波,三、机械波及特点,问题设计,把一个闹钟放在真空罩内，当闹钟的小锤敲打铃铛的时候，我们听不到声音，你知道其中的奥秘吗？ 答案声波在真空中不能传播，声音的传播需要介质.,要点提炼,1.介质 波借以传播的物质.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.机械波产生的条件 (1)要有波源；(2)要有传播振动的 .,相互作用,介质,三、机械波及特点,3.机械波的特点 (1)前面质点带动后面质点振动，后面质点重复前面质点的振动，并且离波源越远，质点的振动越 . (2)各质点振动周期都与波源振动周期

4、. (3)介质中每个质点的振动方向都和波源的起振方向 . (4)波传播的是 这种形式，而介质的每个质点只在自己 附近振动并不随波迁移. (5)波在传播“振动”这种运动形式的同时，也传递 和 .,滞后,相同,相同,振动,平衡,位置,能量,信息,三、机械波及特点,4.振动和波的区别与联系 (1)区别：振动是单个质点所表现出的周而复始的运动现象；波是质点群联合起来表现出的周而复始的运动现象. (2)联系：振动是波的起因，波是振动的传播.有波一定有振动，有振动不一定有波.牢记波的周期等于质点振动的周期.,三、机械波及特点,一、机械波的形成及特点,典例精析,例1关于机械波的说法中，正确的是() A.各质

5、点都在各自的平衡位置附近振动 B.相邻质点间必有相互作用力 C.前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点 的振动必定滞后于前一质点 D.各质点随波的传播而迁移,一、机械波的形成及特点,典例精析,解析振源的振动使其周围质点依次振动，之所以能依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力；沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点的振动；质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移. 答案ABC,二、振动与波的关系,典例精析,例2关于振动与波的关系，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

6、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,二、振动与波的关系,典例精析,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、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；,二、振动与波的关系,典例精析,介质中一旦形成了波，介质中的质点就会将“振动”这种运动形式由近及远地向外传播，当波源停止振动时，介质中已经振动起来的质点还在振动，所以波将继续传播，选项D错误. 答案AB,典例精析,三、由波的传播方向确定质点的振动方向,例3如图3所示是一列向右传

7、播的横波，请标出这列波中a、b、c、d、h质点这一时刻的速度方向. 图3,典例精析,三、由波的传播方向确定质点的振动方向,解析由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复.比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点.此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言. 若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点知d点的振动滞后于c点，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度都向下；,典例精析,三、由波的传播方向确定质点的振动方向,b的振动比c超前，已从负的最大位移处回振，所以

8、速度向上； a超前于b，已回到平衡位置，速度最大，也向上； 同理以g为参照点，可知h点速度向上，速度方向如图所示.,答案见解析图,典例精析,三、由波的传播方向确定质点的振动方向,例4如图4所示，是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿垂直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t0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4,典例精析,三、由波的传播方向确定质点的振动方向,(1)t 时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？ (2)t 时，质点8、12、16的运动状态如何？ (3)tT时，质点8

9、、12、16的运动状态如何？,典例精析,三、由波的传播方向确定质点的振动方向,解析各质点在各时刻的运动情况.如图甲、乙、丙所示.,典例精析,三、由波的传播方向确定质点的振动方向,(1)由图甲可知，t 时，质点8未到达波峰，正在向上振动，质点12、16未振动. (2)由图乙可知，t 时，质点8正在向下振动，质点12正在向上振动，质点16未振动. (3)由图丙可知，tT时，质点8、12正在向下振动，质点16正在向上振动. 答案见解析,课堂要点小结,波的形成和传播,产生的条件,分类,横波,纵波,传播,质点振动特点,振动形式,波源,介质,能量和信息,自我检测区,1,2,3,4,1,2,3,4,1.(机

10、械波的形成及特点)以下对机械波的认识正确的是() A.形成机械波一定要有波源和介质 B.波源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同 C.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移 D.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动,1,2,3,4,解析波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确. 简谐运动在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B、C、D错误. 答案A,1,2,3,4,2.(振动与波的关系)关于振动与波的关系，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较慢 D.波源停止振动时，介质中的波立即停止传播,1,2,3,4,解析机械振动在介质中向外传播就形成了机械波，所以有机械波必定有机械振动.但如果只有振动，而没有介质的传播就不会有机械波的产生.因各质点的振动都是重复波源的振动，不论距波源多远，振动的快慢都一样；在波源停止振动时，波仍将继续向外传播而不会停止. 答案A,1,2,3,4,3.(横波与纵波的区别)下列关于横波、纵波的说法正确的是() A.质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫横波，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