高中物理 第12章 第1节波的形成和传播课件 新人教版选修3-4

第一节　波的形成和传播\n课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练课标定位知能优化训练第一节　波的形成和传播\n课标定位学习目标：1.理解波的形成和传播．2．知道横波和纵波，理解波峰和波谷、密部和疏部．3．知道机械波，理解机械波传播形式．重点难点：1.认识波的形成和波的传播特点．2．准确理解质点振动和波的传播的关系．\n课前自主学案1.介质特点：一条绳子可以分成一个个小段，如图12－1－1所示，一个个小段可以看做一个个______的质点，这些质点之间存在着____________．相连相互作用图12－1－1\n2．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……绳上的质点都很快___________起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始________．3．波的传播：绳端这种上下振动的状态沿绳子传出去．因此说波传播的是_______这种运动形式．带动带动振动振动振动\n二、横波和纵波1．横波：质点的振动方向与波的传播方向相互_______的波，叫做横波．(1)波峰：在横波中，________________叫做波峰．(2)波谷：在横波中，________________叫做波谷．2．纵波：质点的振动方向与波的传播方向________________的波，叫做纵波．(1)密部：在纵波中，_______________________叫做密部．(2)疏部：在纵波中，_________________________叫做疏部．垂直凸起的最高处凹下的最低处在同一直线上质点分布最密的位置质点分布最疏的位置\n三、机械波1．介质：_________________叫做介质．2．机械波：_______________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_________和_______．说明：有振动不一定存在波，但有波一定存在振动．能传播波的物质机械振动波源介质\n4．机械波传播的只是振动的运动形式，介质中的各质点并不随波迁移．5．波是传递_________的一种方式，而且可以传递________．能量信息\n核心要点突破一、机械波的形成与特点1．机械波的形成(1)实质：介质质点间存在相互作用力，介质中前面的质点带动后面的质点振动．(2)质点间的作用：相邻的质点相互做功，同时将振动形式与波源能量向外传播．(3)介质质点的振动：从波源开始，每一个质点都由前面的质点带动做受迫振动．因此各质点周期等于波源周期．\n2．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)各质点只在各自的平衡位置振动，并不随波逐流．(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．\n即时应用(即时突破，小试牛刀)1．关于机械波．下列说法中正确的是()A．各质点都在各自的平衡位置附近振动B．相邻质点间必有相互作用力C．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．各质点随波的传播而迁移\n解析：选ABC.波在传播过程中，由于介质中各质点之间的相互作用，离波源较近的质点带动离波源较远的质点振动，每一质点都以它的平衡位置为中心做振动，波传播的只是运动形式(振动)和振动能量，介质中的质点并不随波迁移．\n二、振动与波动的关系振　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质点群联合起来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，各质点间存在相互作用的弹力\n振　动波　动能量变化振动系统的动能与势能相互转化，动能最大时势能最小，势能最大时动能为零，总的机械能守恒波源将机械能传递给它相邻的质点，这个质点再将能量传递给下一个质点，当波源停止振动时，各个质点的振动也会相继停下来联系(1)振动是波的起因，波是振动的传播(2)有波动一定有振动，有振动不一定有波动(3)波动的周期等于质点振动的周期\n即时应用(即时突破，小试牛刀)2．(2011年开封高二检测)关于振动和波的关系，下列说法正确的是()A．有机械波必有机械振动B．有机械振动必有机械波C．波就是振动，振动就是波D．离波源远的质点振动得慢答案：A\n课堂互动讲练类型一波的形成和传播例1\n图12－1－2\n\n【答案】见精讲精析【方法总结】波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同，其运动特点可用三句话来描述，即先振动的质点带动后振动的质点；后振动的质点重复前面质点的振动；后面振动质点的振动状态落后于先振动的质点．概括起来就是“带动、重复、落后”．\n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．波传播距离的远近类型二横波和纵波的区别\n【精讲精析】本题考查的是横波与纵波的分类标准，初学者受教材中事例的影响(如绳波、弹簧纵波)，容易认为横波中质点振动方向在竖直方向上，纵波中质点振动方向在水平方向上．如果取一根弹簧竖直放置，下端固定，手持上端上下振动，就可以形成一列纵波向下传播，此时介质质点在竖直方向上振动．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，因此只有选项C正确．\n【答案】C【题后反思】解决这类问题要真正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”，在纵波中二者“在同一直线上”．\n变式训练下列有关横波和纵波的说法，正确的是()A．振源上下振动所形成的波是横波B．振源水平振动所形成的波是纵波C．波沿水平方向传播，质点沿竖直方向振动，这类波是横波D．横波的质点不随波迁移，但纵波的质点将随波迁移答案：C\n关于振动和波动的关系，下列说法中正确的是()A．振动是形成波动的原因，波动是振动的传播B．振动是单个质点呈现的运动现象，波动是许多质点联合起来呈现的运动现象C．波的传播速度就是质点振动的速度D．波源停止振动时，波立即停止传播例3类型三振动与波动的关系\n【思路点拨】正确理解振动和波动的区别及关系，然后结合各自的特点进行判断．【自主解答】机械波的产生条件是有波源和介质．由于介质中的质点依次带动由近及远传播而形成波，所以选项A和B正确．波的传播速度是波形由波源向外延伸的速度，在均匀介质中其速度大小不变，而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误．波源一旦将振动传\n给了介质，振动就会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，即波不会停止传播，选项D错误．故本题应选A、B项．【答案】AB