教科版選修34 第二章 第1講 機械波的形成和傳播 課件（29張）.pptx

第1講機械波的形成和傳播 目標定位1 理解機械波的形成過程和產(chǎn)生條件 2 知道波的種類及橫波和縱波的概念 3 明確機械波傳播的特點 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)梳理 識記 點撥 一 機械波的形成和傳播1 波的形成由于繩的各部分之間都有相互作用的彈力聯(lián)系著 所以當(dāng)手抖動繩的一端 緊靠這一端的質(zhì)點運動 它會相鄰的質(zhì)點運動 依次傳遞下去 每一個質(zhì)點都在重復(fù)繩一端的振動 后一個質(zhì)點的運動狀態(tài)總是于前一個質(zhì)點的運動狀態(tài) 帶動 滯后 2 介質(zhì)能夠傳播振動的物質(zhì) 3 機械波在介質(zhì)中的傳播 4 波源引起振動的裝置 5 機械波是這一運動形式 包括波源的振動信息 的傳播 介質(zhì)本身并沒有沿著波的方向發(fā)生 6 波是傳遞的一種方式 機械振動 初始 機械振動 遷移 能量 二 橫波與縱波1 按介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向的關(guān)系不同 常將波分為和 2 橫波 1 定義 介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向的波 2 標識性物理量 波峰 凸起來的處 波谷 凹下去的處 橫波 縱波 垂直 最高 最低 3 縱波 1 定義 介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向的波 2 標識性物理量 密部 介質(zhì)中質(zhì)點分布的部分 疏部 質(zhì)點分布的部分 4 簡諧波 如果傳播的振動是運動 這種波叫做簡諧波 平行 密集 稀疏 簡諧 課堂講義理解 深化 探究 一 波的形成和傳播1 波的形成傳播波的物質(zhì) 如水 繩 空氣等 可以分成許多小部分 每一小部分都可以看作質(zhì)點 當(dāng)其中一個質(zhì)點振動時 由于質(zhì)點間的相互作用 就帶動相鄰的質(zhì)點振動起來 該質(zhì)點又帶動后面的質(zhì)點振動起來 這樣振動的狀態(tài)就傳播出去 形成了機械波 2 機械波的傳播 1 各質(zhì)點的振動周期都與波源的振動周期相同 2 離波源越遠 質(zhì)點的振動越滯后 但各質(zhì)點的起振方向與波源起振方向相同 3 波傳播的只是振動形式 介質(zhì)中的每個質(zhì)點只在自己平衡位置附近振動 并不隨波遷移 例1下列關(guān)于機械波的說法中 正確的是 a 各質(zhì)點都在各自的平衡位置附近振動b 相鄰質(zhì)點間必有相互作用力c 前一質(zhì)點的振動帶動相鄰的后一質(zhì)點的振動 后一質(zhì)點的振動必定落后于前一質(zhì)點d 各質(zhì)點隨波的傳播而遷移e 離波源越遠 質(zhì)點的振動頻率越小 解析振源依靠介質(zhì)中各相鄰質(zhì)點間的相互作用力使周圍的質(zhì)點依次振動起來 且后一質(zhì)點的振動必定落后于前一質(zhì)點 選項b c正確 質(zhì)點只在它們各自的平衡位置附近做受迫振動 它們振動的頻率均與波源的頻率相同 選項a正確 e錯誤 波在傳播過程各質(zhì)點不隨波遷移 選項d錯誤 答案abc 例2如圖1所示 是某繩波形成過程的示意圖 質(zhì)點1在外力作用下沿垂直直線方向做簡諧運動 帶動2 3 4 各個質(zhì)點依次上下振動 把振動從繩的左端傳到右端 已知t 0時 質(zhì)點1開始向上運動 t 時 1到達最上方 5開始向上運動 問 圖1 1 t 時 質(zhì)點8 12 16的運動狀態(tài) 是否運動 運動方向 如何 解析各質(zhì)點在各時刻的情況 如圖所示 答案見解析 答案見解析 借題發(fā)揮根據(jù)波的形成特點 先振動的質(zhì)點帶動后面的質(zhì)點振動 后面質(zhì)點總是落后于前面質(zhì)點的振動 每一個質(zhì)點都在自己的平衡位置附近振動 正確畫出各時刻的波形圖 可以使問題變得更形象直觀 二 振動與波動的區(qū)別與聯(lián)系1 區(qū)別 1 研究對象不同振動是單個質(zhì)點所表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運動現(xiàn)象 波動是大量質(zhì)點表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運動現(xiàn)象 2 運動成因不同振動是質(zhì)點由于某種原因離開平衡位置 同時受到指向平衡位置的力 回復(fù)力的作用 波動是由于介質(zhì)中質(zhì)點受到相鄰質(zhì)點的擾動而隨著運動 并將振動形式由近及遠傳播開去 各質(zhì)點間存在相互作用的彈力 各個質(zhì)點受到回復(fù)力作用 3 運動性質(zhì)不同質(zhì)點的振動是變速運動 在同一介質(zhì)中波動的傳播速度不變 2 聯(lián)系 1 振動是波動的起因 波是振動的傳播 2 有波動一定有振動 有振動不一定有波動 3 波動的周期等于質(zhì)點振動的周期 波動和振動都是周期性運動 例3關(guān)于振動和波的關(guān)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(zhì)點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象 波是許多質(zhì)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(zhì)點振動的速度d 波源停止振動時 波立即停止傳播 解析機械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質(zhì) 由于介質(zhì)中的質(zhì)點之間相互作用 一個質(zhì)點的振動帶動相鄰質(zhì)點的振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(zhì)中其速度大小不變 而質(zhì)點振動的速度和方向都隨時間周期性地發(fā)生變化 選項c錯誤 波源一旦將振動傳給了介質(zhì) 振動就會在介質(zhì)中向遠處傳播 當(dāng)波源停止振動時 介質(zhì)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 答案ab 針對訓(xùn)練關(guān)于振動和波的說法正確的是 a 有機械波必有振動b 有機械振動必有波c 離波源遠的質(zhì)點振動較慢d 質(zhì)點的振動方向總是垂直于波的傳播方向 解析機械振動在介質(zhì)中向外傳播就形成了機械波 所以有機械波必定有機械振動 但如果只有振動 而沒有介質(zhì)的傳播就不會有機械波的產(chǎn)生 因各質(zhì)點的振動都是重復(fù)波源的振動 不論距波源遠近 振動的快慢都一樣 波分橫波和縱波 縱波的質(zhì)點振動方向與波的傳播方向在一條直線上 答案a 對點練習(xí)鞏固 應(yīng)用 反饋 1 2 3 波的形成和傳播1 關(guān)于機械波的以下說法中 正確的是 a 發(fā)生波動需要兩個條件 波源和介質(zhì)b 波動過程是介質(zhì)質(zhì)點由近及遠移動的過程c 波動過程是能量由近及遠傳遞的過程d 波源與介質(zhì)質(zhì)點的振動都是自由振動 1 2 3 解析波源 即振源 振動時 依靠介質(zhì)中的相互作用力帶動周圍各部分質(zhì)點振動起來 形成機械波 各質(zhì)點只在平衡位置附近做振動 并不隨波向外遷移 僅把振源的振動和能量傳播開來 波源和介質(zhì)質(zhì)點之間的相互作用力阻礙波源的振動 是一種阻力 所以波源的振動不可能是自由振動 相鄰的介質(zhì)質(zhì)點間存在相互作用 故介質(zhì)質(zhì)點也不是自由振動 答案ac 1 2 3 2 如圖2所示 沿水平方向的介質(zhì)中的部分質(zhì)點 相鄰質(zhì)點間的距離相等 其中o為波源 設(shè)波源的振動周期為t 自波源通過平衡位置豎直向下振動開始計時 經(jīng)過 質(zhì)點1開始振動 則下列關(guān)于各質(zhì)點的振動和介質(zhì)中的波的說法正確的是 圖2 1 2 3 a 介質(zhì)中所有的質(zhì)點的起振方向都豎直向下 圖中質(zhì)點9起振最晚b 圖中所畫出的質(zhì)點起振時間都是相同的 起振的位置和起振的方向是不同的c 圖中質(zhì)點8的振動完全重復(fù)質(zhì)點7的振動 只是質(zhì)點8起振時 通過平衡位置或最大位移處的時間總是比質(zhì)點7通過相同位置時落后d 只要圖中所有的質(zhì)點都已振動了 質(zhì)點1與質(zhì)點9的振動步調(diào)就完全一致 但如果質(zhì)點1發(fā)生的是第100次振動 則質(zhì)點9發(fā)生的是第98次振動 1 2 3 解析由題圖可知 質(zhì)點9是圖中距波源最遠的點 盡管與振源起振方向相同 但起振時刻最晚 故選項a正確 選項b錯誤 質(zhì)點7與質(zhì)點8相比較 質(zhì)點7是質(zhì)點8的前質(zhì)點 7 8質(zhì)點間的振動步調(diào)相差 故選項c正確 質(zhì)點9與質(zhì)點1相距2個波長 質(zhì)點9比質(zhì)點1晚2t開始起振 一旦質(zhì)點9起振后 質(zhì)點1 9振動步調(diào)就完全一致 故選項d正確 答案acd 1 2 3 波動與振動的區(qū)別與聯(lián)系3 下列有關(guān)機械振動和機械波的說法中正確的是 a 某物體做機械振動 它周圍的介質(zhì)中就一定產(chǎn)生機械波b 波源停止振動后 已形成的機械波仍能在介質(zhì)中繼續(xù)傳播c 機械波傳播的只是機械振動的形式和能量 參與波