第1节　波的形成 课件

物理第三章机械波第1节波的形成[学习目标]1．知道机械波的形成条件及过程．2．理解什么是机械波，确认波是传播振动形式和传递能量的一种方式．(重点)3．知道什么是横波、波峰和波谷．4．知道什么是纵波、密部和疏部．(难点)01必备知识素养奠基02关键能力素养形成03分层演练素养达标知识点1波的形成横波和纵波1．波的形成以绳波为例：可以将绳分成许多小段，每一段都可以看成______，相邻质点间有相互作用，当振源质点振动时，会带动相邻质点______，这一质点又会带动下一质点振动，后面质点的运动重复前面质点的运动，于是在绳上形成波．质点振动2．波的定义：振动的传播称为波动，简称波．3．横波和纵波机械波可分为横波和纵波两类，其波形及描述对比如下：

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________垂直最高处最低处

定义标识性物理量实物波形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______的位置最密同一直线上最疏[判一判]1．(1)在水平方向传播的波为横波．(

)(2)纵波指的是质点的振动方向和波的传播方向垂直的波．(

)(3)横波中分密部和疏部，纵波中分波峰和波谷．(

)×××知识点2机械波1．介质(1)定义：绳、弹簧、水、空气等是______借以传播的物质．(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．波相互作用介质3．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______．振动能量信息[判一判]2．(1)在机械波中各质点不随波的传播而迁移．(

)(2)机械波的形成和传播中，所有质点同时开始运动，同时停止运动．(

)(3)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同．(

)√×√[想一想](1)在水面上投一石块形成水波，则水面上的树叶能否随水波漂浮到远处？(2)当地震发生时，地震波在地球内部和地表传播，有时使人感到左右摇晃，有时感到上下颠簸，由此可见地震波是什么波？提示：(1)不能．水波在传播时，介质不随波迁移．(2)震源往往在地下某个深度的地方，地震发生时，人感到上下颠簸是因为有纵波，感到左右摇晃是因为有横波．所以，地震波既含有纵波成分又含有横波成分．1．(机械波的形成和传播)下列关于理想机械波的说法错误的是(

)A．波中各质点的振动频率是相同的B．质点开始振动时的速度方向与波源的传播方向相同C．波由近及远地迁移，质点只在平衡位置附近做往返运动D．波源的能量随波动由近及远地传播√解析：波中各质点的振动频率等于波源的振动频率，所以波中各质点的振动频率是相同的，A正确，不符合题意；横波在传播的过程中，质点的振动方向与波的传播方向垂直，B错误，符合题意；波在传播过程中，质点在平衡位置附近做往复运动，通过振动的形式将波由近及远地迁移，C正确，不符合题意；波在传播振动的过程中，同时将能量由近及远地传播，D正确，不符合题意．2．(机械波的传播)《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”D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动√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．3．(横波和纵波)地震波中的横波和纵波的传播速率分别约为4km/s和9km/s，一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，如图所示．地震中，假定震源在地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则下列说法正确的是(

)A．P先开始振动，震源距地震仪约36kmB．P先开始振动，震源距地震仪约25kmC．H先开始振动，震源距地震仪约36kmD．H先开始振动，震源距地震仪约25km√4．(机械波的形成)振源A带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图所示，在波传播到细绳上一点P时开始计时，则下列各图中能表示P点振动图像的是(

)√解析：由波的传播特点可知，前面的质点带动后面的质点，后面的质点重复前面的质点振动，由题图可知振源A初始是从平衡位置向下振动的，所以t＝0时刻，质点P应由平衡位置开始向下运动，C正确．探究一机械波的形成和传播特点【问题导引】1．振动和波的关系是什么？有振动是否一定有机械波？2．机械波形成后，若波源停止振动，机械波会立即消失吗？提示：1.波源和介质是形成机械波的必要条件，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．不会．波源停止振动后，机械波传递的能量并没有立即消失，因此机械波不会立即消失．1．机械波的形成2．波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同．(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同．(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后．(4)立场：各质点只在各自的平衡位置振动，并不随波迁移，且起振方向与振源的起振方向相同．(5)机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能量和信息．[解析]

各质点在各时刻的情况，如图甲、乙所示．[答案]

见解析√√√探究二横波和纵波的对比分析【问题导引】1．绳波、声波、水波各属于横波还是纵波？2．地震波既有横波也有纵波，试分析哪一种波对地面建筑物的破坏力大．提示：1.绳波是横波，声波是纵波，水波既不是横波也不是纵波，它属于比较复杂的机械波．2．横波振动方向与波前进方向垂直，而纵波振动方向与传播方向一致．在震中区，地震波直接入射地面，横波表现为左右摇晃，纵波表现为上下跳动．另外，横波振幅比纵波大，破坏力大，所以横波的水平晃动力是造成建筑物破坏的主要原因．

横波和纵波的比较

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【例2】区分横波和纵波的依据是(

)A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D．质点振动的快慢√[解析]

横波与纵波在教材中唯一一个分类的标准是看质点振动方向和波传播方向的关系，若互相垂直，为横波，若在一条直线上，为纵波，C正确．[针对训练2]关于横波和纵波，下列说法正确的是(

)A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反B．对于纵波，质点的运动方向与波的传播方向一定相同C．形成纵波的质点随波一起迁移D．空气介质只能传播纵波√解析：质点的振动方向与波的