高中物理-选择性必修1-第三章-1-波的形成

1波的形成1.通过观察分析,理解波的形成过程和形成条件。2.通过实例分析,明确横波和纵波的特征,能够区分横波和纵波。3.通过生活中的客观现象,理解机械波的概念以及传播特点。1.绳波模型如图所示,手拿较长软绳的一端,上下摆动一次,使绳上形成一个凸起部分,随后形成

一个凹下部分,可以看到,这个凸起部分和凹下部分在绳上从一端向另一端移动。

手持续上下摆动,在绳上就形成了波。1|波的形成

2.波的形成和传播设想把一条绳子分成一个个小段,这些小段可以看作一个个相连的质点,这些质点

之间存在着①

弹性力

的作用。当手握绳端上下振动时,绳端②

带动

相邻

的质点,使它也上下振动,这个质点又带动更远一些的质点……绳上的质点都跟着

振动起来,只是后面的质点总是比前面的质点③

迟

一些开始振动。这样依次

带动下去,绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去了,整体上形成了凹凸相间的

波形。2|横波和纵波1.横波:质点的振动方向与波的传播方向相互④

垂直

的波,叫作横波。(1)波峰:在横波中,凸起的⑤

最高

处叫作波峰。(2)波谷:在横波中,凹下的⑥

最低

处叫作波谷。2.纵波:质点的振动方向与波的传播方向在同一⑦

直线

上的波,叫作纵波。(1)密部:在纵波中,质点分布最⑧

密

的位置叫作密部。(2)疏部:在纵波中,质点分布最⑨

疏

的位置叫作疏部。知识拓展

(1)地震波既有横波又有纵波;(2)水波既不是横波,也不是纵波,是一种

比较复杂的机械波。名称项目横波纵波实物波形

概念质点的振动方向与波的传播方

向相互垂直的波质点的振动方向与波的传播方

向在同一直线上的波介质横波一般只能在固体介质中传

播纵波在固体、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

和疏部规律总结

机械波中横波和纵波的区别3|机械波1.介质:绳、弹簧、水、空气等是⑩

波

借以传播的物质,叫作介质。2.机械波:

机械振动

在介质中传播,形成了机械波。3.产生机械波的条件:同时存在

介质

和

波源

。说明有振动不一定存在波,但有波一定存在振动。4.机械波传播的只是

振动

这种运动形式,质点并不随波迁移。5.波不但传递

能量

,而且可以传递

信息

。判断正误，正确的画“√”，错误的画“✕”。1.从绳子的两端同时抖动绳子时,绳子上所有质点必定同时振动。

(

✕

)2.声波在空气中传播时是纵波,在水中传播时是横波。

(

✕

)3.科学探测表明,月球表面无大气层,在月球上宇航员们无法面对面用语言交流。

(

√

)4.大型团体操表演中,表演者按照口令,轮流起立蹲下形成的“人浪”是机械波。

(

✕

)提示:团体操表演的“人浪”是表演者有节奏地起立、下蹲形成的,没有振动形式

的传播和带动,所以形成的不是机械波。5.若塑料球掉入池塘里,可以往池塘中扔石块,借助石块激起的水波把球冲到岸

边。

(

✕)提示:向池塘中投入石块,水面受到石块的撞击开始振动,形成的水波向四周传去,

但传出去的只是振动这种运动形式,水只是上下振动并不向外迁移,所以塑料球仅

能上下振动而不是借助水波向岸边运动。6.在敲响古刹里的大钟时,即使停止对大钟的撞击,大钟仍“余音未绝”,这是因为

大钟虽停止振动,但空气仍在振动。

(

✕)提示:停止对大钟的撞击后,大钟的振动不会立即停止,振动的能量不会凭空消失,

它会再振动一段时间后因为阻尼而停止振动,因此还会在空气中形成声波。

|机械波及其特点情境

人们对火星并不陌生,这颗红色的星球早在几千年前就映入了老祖宗的眸

子里,几百年前在伽利略的镜筒里球体的两极清晰可辨,然而人类依然回答不了一

个问题:火星内部到底是什么样子的?于是,2018年11月27日人类“派出”了“洞察

号”火星探测器,让它贴着火星地面去“听一听”那颗红色星球上的地震波,可以

探测到肉眼看不到的世界。问题1.我们知道声波是机械波,那么地震波是否属于机械波?提示:地震波属于机械波。2.假设火星内部没有地质活动,那么“洞察号”能否听到来自火星内部的天然地震波?提示:否。若火星内部没有地质活动,则没有振源,而没有振源就一定不会产生机械波。3.在地球上,人们部署地震探测工程时,往往通过人工震源来释放机械波。然而火

星上没有人工震源,火星内部的地质活动也相当微弱,那么“洞察号”探测器是如

何在火星上靠“听”来工作的呢?(提示:火星表面没有大气层的保护)提示:由于火星表面没有大气层的保护,会有一些小行星成功撞上火星,从而激发地

壳振动。关于“洞察号”,便是依靠小行星撞上火星时引发的“地震”工作的。4.火星探测器通过“听”地震波来了解火星内部,利用了波的什么特点?提示:利用了机械波可以传递信息的特点。机械波的特点(1)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的起振方向相同,但不同步,离波源越远的质点振动越滞后。(2)机械波传播的是振动这种运动形式,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。(3)介质中各质点间存在相互作用,前一质点带动后一质点振动,故可根据前一质点

的位置确定后一质点的运动方向。此外,若不计能量损失,在均匀介质中各质点振

动的振幅应相同。(4)机械波可以传递信息。

振动波动运动现象振动是单个质点所表现出的周而复始的运动现象波动是相联系的质点群表现出的周而复始的运动现象运动成因质点由于某种原因离开平衡位置,同时受到指向平衡位置的力——回复力的作用各质点间存在相互作用力,介质中质点受到相邻质点的驱动而随着运动,并将振动形式由近及远传播出去运动性质质点的振动是变加速运动波在同种均匀介质中匀速传播能量变化振动系统的动能与势能相互转