2017_2018学年高中物理第2章机械波2.1机械波的产生同步备课课件沪科版.pptx

1、第2章,2.1机械波的产生,学习目标 1.理解机械波的形成过程和产生条件. 2.知道机械波的种类横波和纵波的概念. 3.明确机械波传播的特点.,内容索引,自主预习梳理, 重点知识探究, 当堂达标检测,自主预习梳理,1.机械波的形成 波源振动 与它相邻的质点发生振动，并依次 离波源更远的质点振动，只是后一质点的振动比前一质点的振动 .于是波源的振动逐渐传播出去. 2.机械波的产生条件： (1)要有 ； (2)要有传播振动的 .,带动,带动,迟一些,振源,介质,3.机械波可分为横波和纵波两类，如下表所示.,最高处,同一直线,垂直,稀疏,密集,最低处,4. 在介质中传播，形成机械波.机械波传播 的同

2、时，也向外传递 和 .,机械振动,振动形式,能量,信息,重点知识探究,一、机械波的形成,你看过艺术体操的“带操”表演吗？如图1所示，运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带随波翻卷，这是波在彩带上传播的结果，你知道波是如何形成的吗？,答案,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.,1.波形成的原因：以绳波为例(如图2所示) (1)可以将绳分成许多小部分，每一小部分看做质点. (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平衡位置.,图2,(3)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波源. (4)由于绳中各质点之

3、间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，并依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播. 2.产生条件：(1)要有振源；(2)要有传播振动的介质.,例1 如图3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，质点1到达最上方，质点5开始向上运动.问： (1)t 时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？,解析,答案,图3,答案见解析,解析各质点在各时刻的情况.如图所示. 由甲图可知，t 时，质点8未达到波峰，正在向上振动，质点

4、12、16未振动.,(2)t 时，质点8、12、16的运动状态如何？,解析,答案,答案见解析,解析由乙图可知，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)tT时，质点8、12、16的运动状态如何？,解析,答案,答案见解析,解析由图丙可知，tT时，质点8、12正在向下振动，质点16正在向上振动.,二、横波和纵波,2011年3月，日本东北部海域发生里氏9.0级强地震，其引发的海啸加上核泄漏事故给日本带来巨大的损失.通过视频咱们可以观察到地震发生时，地面会产生前后或左右的晃动，也会产生竖直方向的振动，你知道这是为什么吗？,答案,答案地震波有纵波和横波，不同的波引起地面的

5、振动不同.,1.横波 定义：把介质质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波，如绳波. (1)在横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下去的最低处叫做波谷，横波是以波峰和波谷这个形式将机械振动传播出去的，这种波在传播时呈现出凸凹相间的波形. (2)横波是物体的形状发生了变化而产生弹力作用所致，故纯粹的横波只能通过固体传播.,2.纵波 定义：把介质质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波. (1)在纵波中，质点分布密集的地方叫做密部，质点分布稀疏的地方叫做疏部.纵波在传播时呈现出疏密相间的波形. (2)在纵波的情况下，物体的各部分经常受到压缩和拉长，也就是说经常在改变自己的体积.在体积改

6、变时，固体内固然要产生弹力，液体和气体也要产生弹力，所以纵波在这三种状态的介质中都能传播.,例2 (多选)下列关于横波和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，质点分布密集的部分叫密部，分布稀疏的 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,解析,答案,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； 纵波有疏部和密部且波形是疏密相间的，C正确.,三、波传递的是

7、能量和信息,一同学不小心把一只排球打入湖中，为使球能漂回岸边，这位同学采用不断将石头抛向湖中的方法，这位同学能否通过这种方法把排球冲上岸？这说明波传播的是什么？,答案,答案不能.石头激起的水波向四周传播，浮在水面上的排球随水上下起伏，不能到达河岸.这说明波传播时介质不随波迁移，传播的只是振动这种运动形式.,波传播的特点 1.波传播的是振动形式，而介质的质点并不随波迁移； 2.波在传递运动形式的同时，也传递能量和信息.,例3 (多选)关于机械波的说法正确的是 A.相邻的质点要相互做功 B.纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能 C.振源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动 D.除振源外波中

8、各质点都做受迫振动,解析,答案,解析机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点，使振源的振动形式与振源的能量向远处传播而形成的，前后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确； 波传播过程中，各质点只能在各自的平衡位置附近振动，质点不随波迁移，纵波也是机械波，因此B错； 每个质点都是由振源依次带动后面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与振源频率相同，并且都“仿照”振源振动，故C、D正确.,例4 (多选)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

9、度 D.波源停止振动时，波立即停止传播,解析,答案,四、振动和波动的区别,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、由近及远地传播而形成波，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； 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的向外传播，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.,当堂达标检测,1.下列对机械波的认识正确的是 A.形成机械波一定要有振源和介质 B.振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全

10、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,解析,答案,3,解析振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，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均错.,1,2,3,2.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.纵波中的质点要随波迁移，横波中的质点不随波迁移,解析,答案,1,2,3,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，也有左右振动，C正确； 无论是横波，还是纵波，介质中的质点都不随波发生迁移，故D错.,1,2,3,3.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