《2018-2019高中物理 第12章 機械波 12.1 波的形成和傳播課件 新人教版選修3-4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019高中物理 第12章 機械波 12.1 波的形成和傳播課件 新人教版選修3-4.ppt（65頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第十二章機械波1波的形成和傳播,【自主預習】1.波的形成和傳播:(1)波的形成:當手握繩一端上下振動時,繩端帶動相鄰質點,使它也上下振動,這個質點又帶動更遠一些的質點上下振動……即振動的_____稱為波動,簡稱波。,傳播,,(2)介質:①定義:波借以傳播的_____。②組成介質的質點之間有_____作用,一個質點的振動會引起相鄰質點的振動。,物質,相互,2.波的分類:,垂,直,最,高處,最,低處,同一,直線上,最密,最疏,,3.機械波:(1)形成:_________在介質中傳播,形成機械波。(2)產(chǎn)生條件:①要有_____。②要有傳播振動的_____。,機械振動,波源,介質,,(3)特點:①介
2、質中有機械波傳播時,介質本身并不隨波一起傳播,它傳播的只是_____這種運動形式。②波是傳遞_____的一種方式。③波可以_________,因而人們可用聲音(聲波)交流。,振動,能量,傳遞信息,【預習小測】1.科學探測表明,月球表面無大氣層,也沒有水,更沒有任何生命存在的痕跡。在月球上,兩位宇航員面對面講話也無法聽到,這是因為()A.月球太冷,聲音傳播太慢B.月球上沒有空氣,聲音無法傳播C.宇航員不適應月球,聲音太輕D.月球上太嘈雜,聲音聽不清楚,,【解析】選B。兩宇航員面對面講話卻無法聽到,說明聲波有振源卻傳播不出去,即缺乏聲波傳播的另一條件,沒有介質,故B選項正確。,,2.判定橫波的條件
3、是()A.質點在豎直方向振動的波為橫波B.波在水平方向傳播的波為橫波C.只有質點振動方向為豎直的,波的傳播方向為水平的波為橫波D.只要質點振動方向和波的傳播方向垂直的波就是橫波,,【解析】選D。判定一列波是否是橫波的依據(jù)是質點的振動方向和波的傳播方向是否垂直。,,3.如圖所示為波沿著一條一端固定的繩子傳播到B點時的波形圖,由圖可判斷出A點開始振動的方向是()A.向左B.向右C.向上D.向下,,【解析】選C。由圖可知,沿波傳播方向B點的左邊質點在其上方,B點要重復左邊質點的振動,故B向上運動,故振源開始也是向上起振的,C正確。,主題一波的形成和傳播【互動探究】如圖用手握住繩子的一端上下抖動,就會
4、看到凸凹相間的波向繩的另一端傳播出去,形成繩波。請結合圖示思考下列問題。,,(1)繩上的質點,哪些先振動,哪些后振動?提示:繩上的質點靠近手的先振動,遠離手的后振動。,(2)質點間的振動是如何發(fā)生的?提示:介質質點間存在相互作用力,由于相鄰質點間有力的作用,當介質中某一質點發(fā)生振動時,就會帶動周圍的質點振動起來,從而使振動向遠處傳播,如圖:,,(3)從振源開始,各個質點做什么振動?提示:從振源開始,每一個質點都由前面的質點帶動而做受迫振動。(4)繩波在傳播時,繩子上的各點是否隨波發(fā)生遷移?提示:繩子上的各質點僅在平衡位置附近上下振動,并不隨波遷移;波向外傳播時,傳播出去的是振動的形式和能量。,
5、,(5)手停止振動,波會不會立即停止傳播?提示:不會。手停止振動后,傳出去的波仍然在傳播。,,【探究總結】1.機械波的形成:(1)介質:能夠傳播機械振動的物質,它可以是固、液、氣三態(tài)中的任意一種。(2)平衡位置:在沒有外來振動之前,各個質點所在位置稱為各自的平衡位置。,,(3)波源:首先振動的這個質點即為波源。(4)傳播:由于介質質點間存在著相互作用力,作為波源的質點就會帶動周圍質點振動,于是振動就在介質中由近及遠傳播。,,2.波的特點:(1)振幅:像繩波這種一維(只在某個方向上傳播)機械波,若不計能量損失,各質點的振幅相同。(2)周期:各質點振動的周期均與波源的振動周期相同。(3)步調:離波
6、源越遠,質點振動越滯后。,,(4)運動形式:各質點只在各自的平衡位置附近做往復振動,并不隨波遷移。(5)機械波向前傳播的是振動這種運動形式,同時也傳遞能量和信息。,【典例示范】(2018泰安高二檢測)在平靜的湖面上漂著一塊小木條,現(xiàn)向湖中央扔一石子,圓形波紋一圈圈的向外傳播,當波傳播到小木條處時,小木條將()A.隨波紋漂向湖岸B.不動C.向波源處漂動D.在原來位置上下振動,,【解題指南】解答本題應注意介質中有機械波傳播時:(1)介質本身不隨波一起傳播,只在自己的平衡位置附近振動。(2)傳播的是振動形式和能量。,,【解析】選D。介質中有機械波傳播時,介質本身并不隨波一起傳播,介質質點只在自己的平
7、衡位置附近振動,向外傳播的只是振動形式和能量,生活中,水面上的一些漂浮物會沿波向外移動,是因為外界另外一些因素的干擾,如風的吹動等,故D正確。,【探究訓練】1.(2018寧波高二檢測)在敲響古剎里的大鐘時,有的同學發(fā)現(xiàn),停止對大鐘的撞擊后,大鐘仍“余音未絕”,分析原因是()A.大鐘的回聲B.大鐘在繼續(xù)振動,空氣中繼續(xù)形成聲波C.人的聽覺發(fā)生“暫留”的緣故D.大鐘雖然停止振動,但空氣仍在振動,,【解析】選B。停止撞鐘后,大鐘的振動不會立即停止,再振動一段時間后,由于阻力的作用,振動才逐漸停止,故B選項正確。,,2.(多選)關于機械波的形成,下列說法中正確的是()A.物體做機械振動,一定產(chǎn)生機械波
8、B.后振動的質點總是跟著先振動的質點重復振動,只是時間落后一步C.參與振動的質點都有相同的頻率D.機械波是介質隨波遷移,也是振動能量的傳遞,【解析】選B、C。機械波的形成必須具備兩個條件:波源和介質。只有物體做機械振動,而其周圍沒有傳播這種振動的介質,遠處的質點不可能振動起來而形成機械波,故A錯誤。任何一個振動的質點都是一個波源,帶動它周圍的質點振動,將振動傳播開來,所以后一質點總是落后于前一質點,但振動頻率相同,故B、C正確。形成機械波的各振動質點只在平衡位置附近往復運動,并沒有隨波遷移,離波源遠的質點振動的能量通過各質點的傳遞從波源獲得,故D不正確。,【補償訓練】(多選)關于機械波的形成和
9、傳播,下列說法中正確的是()A.機械波只能在介質中傳播,波源周圍如果沒有介質,就不能形成機械波B.離波源較近的質點總比離波源較遠的質點振動得遲一些,C.離波源較近的質點總比離波源較遠的質點振動得早一些D.一旦波源振動起來,介質中的各個質點也就立刻振動起來,,【解析】選A、C。機械波形成的條件是有波源和介質,兩者缺一不可;機械波的形成可表述為離波源近的質點帶動離波源遠的質點,故離波源近的質點振動得早一些,分析知A、C正確。,,【通法悟道】波動過程中質點運動的特點(1)先振動的質點帶動后振動的質點。(2)后振動的質點重復前面質點的振動。(3)后面振動質點的振動狀態(tài)落后于先振動的質點,概括為“帶動、
10、重復、落后”。,,主題二波的分類【互動探究】1.橫波的振動特點和波形特點分別是什么?提示:橫波中質點的振動方向與波的傳播方向垂直,波形特點是凹凸相間的波紋。,,2.縱波的振動特點和波形特點分別是什么?提示:質點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上,波形特點是疏密相間的波形。,,3.機械橫波的傳播方向與質點的振動方向垂直,能否認為縱波的傳播方向與質點的振動方向是相同的呢?提示:不能?？v波的傳播方向與質點的振動方向在同一直線上,而不是方向相同。,【探究總結】1.橫波與縱波的區(qū)別:,,,2.幾種常見的機械波:(1)繩波是典型的橫波。(2)聲波是典型的縱波。(3)水波是比較復雜的機械波,不能簡單地認為
11、是橫波,但有時將水波理想化為橫波。(4)地震波中既有橫波,又有縱波。,,【典例示范】區(qū)分橫波和縱波的依據(jù)是()A.質點沿水平方向還是沿豎直方向振動B.波沿水平方向還是沿豎直方向傳播C.質點的振動方向和波的傳播方向是相互垂直還是在一條直線上D.波傳播距離的遠近,,【解題指南】解答本題應注意橫波和縱波各自的特點:(1)橫波質點的振動方向和波的傳播方向相互垂直。(2)縱波質點的振動方向和波的傳播方向在一條直線上。,【解析】選C。本題考查的是橫波與縱波的分類標準,初學者受相關事例(如繩波、彈簧縱波)的影響,容易認為橫波中質點振動方向在豎直方向上,縱波中質點振動方向在水平方向上。如果取一根彈簧豎直放置,
12、下端固定,手持上端上下振動,就可以形成一列縱波向下傳播,此時介質質點在豎直方向上振動。橫波與縱波分類的標準是看質點振動方向和波傳播方向的關系,若互相垂直,為橫波;若在一條直線上,為縱波。因此只有選項C正確。,,【探究訓練】1.(2018天水高二檢測)沿繩傳播的一列機械波,當波源突然停止振動時,有()A.繩上各質點同時停止振動,橫波立即消失B.繩上各質點同時停止振動,縱波立即消失,,C.離波源較近的各質點先停止振動,較遠的各質點稍后停止振動D.離波源較遠的各質點先停止振動,較近的各質點稍后停止振動【解析】選C。機械波在向前傳播時,各個質點都做著機械振動,一旦振源停止,離振源較近的質點先停止,離振
13、源較遠的后停止,故C對。,,2.(多選)在機械波傳播的某一方向上,關于振動方向和波的傳播方向,下列說法正確的是()A.橫波中兩者方向有時相同B.橫波中兩者方向一定不同C.縱波中兩者方向有時相同D.縱波中兩者方向一定相同,,【解析】選B、C。在機械波傳播的某一方向上,橫波的傳播方向和振動方向垂直,故兩者方向一定不同,而縱波的傳播方向和振動方向在同一直線上,故有時兩者相同,有時相反。故B、C正確。,【補償訓練】關于橫波與縱波,下列說法中正確的是()A.質點上下振動形成的波是橫波B.質點水平振動形成的波是縱波C.波沿水平方向傳播,質點在豎直方向上下振動,這類波是橫波D.質點在水平面內振動,波沿水平方
14、向傳播,這類波是縱波,,【解析】選C。橫波是質點振動方向和波傳播方向相互垂直的波,縱波是質點振動方向和波傳播方向在同一直線上的波。由定義可知,只有C正確。,,【通法悟道】橫波和縱波的判斷方法(1)橫波的質點振動方向和波的傳播方向相互垂直。(2)縱波的質點振動方向和波的傳播方向在同一直線上。(3)橫波有波峰和波谷,縱波有疏部和密部。,,主題三機械波【互動探究】1.有機械振動就一定能形成機械波嗎?提示:不一定。有機械振動還必須有傳播振動的介質。2.機械波在傳播過程中,質點也隨之向外傳播嗎?提示:波傳播的是一種振動形式,質點并不隨波遷移。,3.比較振動和波動,完成表格。,單個,大量,平衡位置,平衡位
15、置,變加速,勻速,保持不變,能量,【探究總結】機械振動與機械波的比較,,【典例示范】(多選)關于機械振動和機械波,下列說法中正確的是()A.有機械振動必有機械波B.有機械波必有機械振動C.機械振動在真空和介質中傳播均能形成機械波D.參與振動的質點的振動頻率是由振源決定的,與介質的性質無關,,【解題指南】解答本題應注意以下三點:(1)形成機械波必須有機械振動和介質。(2)機械波不能在真空中傳播。(3)參與振動的質點都做受迫振動,頻率都等于波源的頻率。,,【解析】選B、D。機械振動在介質中傳播形成機械波,故有機械波必有機械振動,有機械振動未必有機械波,故A錯誤,B正確;機械波的形成需具備兩個條件:
16、波源和介質,故C錯誤;由于參與振動的各質點都在重復振源質點的振動,所以各質點的振動頻率等于振源質點的振動頻率,故D正確。,,【探究訓練】1.(多選)(2018大連高二檢測)關于振動和波的關系,下列說法中正確的是()A.振動是波的成因,波是振動的傳播B.振動是單個質點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象,波是許多質點聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象C.波的傳播速度就是質點振動的速度D.波源停止振動時,波立即停止傳播,【解析】選A、B。機械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質。由于介質中的質點依次帶動,由近及遠傳播而形成波,所以選項A和B正確。波的傳播速度是波形由波源向外伸展的速度,在均勻介質中其速度大小不變;而質點振動的速度和方向都隨時
17、間周期性地發(fā)生變化,選項C錯誤。波源一旦將振動傳給了介質,振動就會在介質中向遠處傳播;當波源停止振動時,介質仍然繼續(xù)傳播波源振動的運動形式,不會隨波源停止振動而停止傳播,即波不會停止傳播,選項D錯誤。,,2.一列簡諧橫波在介質中傳播,當波源質點突然停止振動時,介質中其他質點的振動及能量傳遞的情況是()A.所有質點都立即停止振動B.已經(jīng)振動的質點將繼續(xù)振動,未振動的質點則不會振動C.能量將會繼續(xù)向遠處傳遞D.能量傳遞隨即停止,,【解析】選C。當波源質點突然停止振動時,已經(jīng)振動的質點將繼續(xù)振動并帶動未振動的質點,從而將波源的振動形式和能量繼續(xù)傳播出去,所以只有C正確。,,【補償訓練】(多選)下列說法中正確的有()A.聲波在空氣中傳播時是縱波,在水中傳播時是橫波B.波不但傳遞能量,還能傳遞信息C.發(fā)生地震時,由震源傳出的波中既有橫波又有縱波D.一切機械波的傳播都需要介質,,【解析】選B、C、D。聲波在空氣中和水中傳播時都是縱波,故A錯誤。波不僅傳遞能量,還傳遞信息;地震波既有橫波又有縱波;機械波傳播需要介質,所以B、C、D正確。,【課堂小結】,
2018-2019高中物理 第12章 機械波 12.1 波的形成和傳播課件 新人教版選修3-4.ppt
