波的形成和传播-课件

第一节波的形成和传播第十二章课堂情景切入手拿绳的一端，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。知识自主梳理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。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。波的形成与传播带动带动振动迟一些绳子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。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：机械波的分类定义标识性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向相互_______的波①波峰：凸起的_________②波谷：凹下的_________纵波质点的振动方向与波的传播方向在____________的波①密部：质点分布______的位置②疏部：质点分布_______的位置垂直最高处最低处同一直线上最密最疏1．定义____________在介质中传播，形成机械波。2．产生条件(1)要有___________，(2)要有传播振动的_________。3．机械波的实质(1)传播振动这种运动________。(2)传递能量的一种_______。依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点_______做机械振动来传递______的能量。机械波机械振动介质形式机械振动方式依次波源重点难点突破一、波的形成和传播1．产生振源的振动带动周围质点的振动，振动由近及远传播形成机械波。2．传播机械波传播必须有介质的参与，能向外传递运动和能量。3．机械波的形成条件一是有振源；二是必须有介质。因为靠介质质点间的相互作用带动周围质点运动，形成波。4．机械波传播的是波源的振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，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相同，但不同步，离波源越远的质点，振动越滞后。5．机械波传播的是波源提供的能量介质中各质点靠弹力相互作用，前一质点带动后一质点振动，后一质点跟着前一质点振动，故可根据前一质点的位置而确定后一质点的运动方向。若不计能量损失，在均匀介质中各质点振动的振幅应相同。6．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。7．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。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(

)A．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。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。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。考点题型设计机械波的形成和传播解析：机械波的形成必须具备的两个条件：振源和介质。只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处介质的质点不可能振动起来而形成机械波，故A选项错误。任何一个振动的质点都是一个波源，带动它周围的质点振动，将振动传播开来，所以后一质点总是落后，但振动频率相同，故B、C选项正确。形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从波源获得，故D选项不正确。答案：BC点评：深刻理解波的概念、形成的原因和特点，避免造成混淆。答案：B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。横波和纵波解析：(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。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