波的形成（高中物理教学课件）完整版

第16章机械波01.波的形成图片区2012伦敦孙妍带操比赛振动的传播称为波动，简称波。波是生活中常见的现象，比如水波，声波，超声波，绳波，地震波，电磁波……蛙鸣机械波1.定义：机械振动在介质中传播，形成了机械波问题：形成机械波需要什么条件？2.产生条件：振源：产生振动的源头视频中电铃是振源，绳波的振源是振动的水……介质：传播振动的媒介水波介质是水，绳波介质是绳，声波介质是空气，弹簧波介质是弹簧……波的条件一.机械波实验表明，机械波的传播需要介质（电磁波可以在真空中传播，不需要介质）问题：有机械振动一定会形成机械波吗？答：如果没有介质，有机械振动不会形成机械波，但如果有机械波存在，一定有振源。注意：①有振动不一定存在波，有波一定存在振动。②振源停止振动，波还能传播一会儿问题：机械波是如何产生的呢？一.机械波绳波1绳波2一.机械波右图更清楚地描绘了绳中质点的运动与波的传播的关系。图中小圆点代表绳中的质点，相邻质点之间有相互作用力，这使得一个质点的运动会影响相邻质点的运动。质点P0在沿上下方向振动，依次牵动质点P1，P2，P3，…使它们也运动起来。若在t＝T/4时刻，质点P0到达了最高点，则P2将刚要开始运动。质点P0到达最高点后又开始下落，当t＝T/2时它又回到平衡位置，而这时P2刚刚到达最高点，质点P4则刚要开始运动。下面两幅图是随后3T/4、T时刻各质点的位置及波的形状。一.机械波形成原因：介质可以看成是由许多质点组成的

质点之间有相互作用

一个质点的振动会引起相邻质点的振动

后一个质点总比前一个质点落后一段时间振动

质点依次被带动

振动的状态就沿绳子传播出去形成机械波二.机械波的形成注意：①质点只在自己平衡位置附近做振动，并不随波迁移，传播的只是振动这种运动形式（波在向前平移）②机械波具有：关联性、滞后性、周期性③机械波可以传播能量，还可以传播信息④所有质点的起振方向都和振源起振方向相同二.机械波的形成思考：日常生活中，发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边？不能。向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去。但是水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动。二.机械波的形成人浪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（只能在固体中传播）波峰与波谷：凸起的最高处叫作波峰，凹下的最低处叫作波谷。横波也叫凹凸波三.机械波分类形成原因：把弹簧圈看成一系列质点

手执弹簧一端左右振动

前面的质点依次带动后面的质点左右振动

后一个质点总比前一个质点迟一些开始振动

弹簧一端左右振动的状态就沿弹簧传播开来

从整体上看，就形成了疏密相间的波。弹簧纵波三.机械波分类声波形成原理三.机械波分类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（固液气体中都能传播）密部与疏部：质点分布最密的位置叫作密部，质点分布最疏的位置叫作疏部。纵波也叫疏密波注意：绳波是横波，声波是纵波，水波比较复杂，高中当成横波处理，地震波既有横波又有纵波三.机械波分类1.区别：振动是一个质点的往复运动，而波动是介质中许多质点的集体运动2.联系：①都是周期性运动，波动周期等于振源振动周期②有波动一定有振动，有振动不一定有波动③波动是振动形式的传播过程，同时还能够传播能量和信息④某一质点所呈现的现象是振动，从构成介质的所有质点整体来看，所呈现的现象是波动．四.“振动”与“波动”的区别与联系思考与讨论：各个质点振动的相位相同吗？周期频率相同吗？振幅相同吗？起振方向相同吗？不相同相同相同相同四.“振动”与“波动”的区别与联系例1.关于机械波，下列说法中正确的是()A.有机械振动，必会形成机械波B.有机械波必有机械振动C.机械波是机械振动在介质中传播的过程，它是传递能量的一种形式D.振源一停止振动机械波立即停止传播例2.机械振动在介质中传播，下列说法中正确的是()A.介质中的各质点在各自的平衡位置附近作振动B.介质中相邻质点间必存在相互作用力C.介质中的各质点同时开始振动D.介质中的各质点随波的传播而迁移ABBC典型例题例3.关于横波和纵波，下列说法中正确的是()A.质点作上下振动的波叫横波B.质点的振动方向与波的传播方向都在水平面内的波一定是纵波C.横波中位于波谷与波峰的点都是该时刻位移最大的点D.横波中，位移最大的点在波峰，位移最小的点在波谷例4.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CA典型例题例5.如图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。（1）请判断此机械波的类型。（2）P点从平衡位置刚开始振动时，是朝着哪个方向运动的？答：横波向上典型例题1.以下关于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.介质中各质点的振动频率与波源的振动频率相同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2.关于波下列说法正确的是（）A.质点振动方向总是垂直于波传播的方向B.波在传播的过程中，沿波的传播方向上的介质质点依次做受迫振动C.物体做机械振动，一定产生机械波D.如果振源停止振动，在介质中传播的振动也立即停止ABB课堂训练：3.下列说法正确的是（）A.质点振动方向总是垂直于波传播的方向B.波动过程是运动形式和质点由近及远的传播过程C.如果波源停止振动，在介质中传播的波动不立即停止运动D.横波与纵波，其质点的振动方向不同，因此横波与纵波不可能沿同一方向传播4.下列说法不妥的有（）A．声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波B．波不但传送能量，还能传递信息C．发生地震时，由振源传出的既有横波又有纵波D．一切波的传播均需要介质CBC课堂训练：5.关于横波和纵波，下列说法中正确的是（）A.质点作上下振动的波叫纵波B.沿水平方向传播的波叫横波C.质点的振动方向与波的传播方向在同一条线上的波叫纵波D.区分纵、横波的依据是质点振动方向和波传播方向关系6.(多选)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。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CDBC课堂训练：7.(多选)一列横波沿绳子向右传播，传播过程无能量损失，某时刻绳子形成如图所示的凹凸形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是(

)A．它们的振幅相同B．质点D和F的速度方向相同C．质点A和C的速度方向相同D．从此时算起，质点B比C先回到平衡位置AD课堂训练：8.(多选)某地发生7.1级强地震，若恰好在震源(位于地下)正上方地区的一个观测站记录的纵波和横波的到达时刻相差5s