高中物理 2.1 機(jī)械波的形成和傳播課件 教科版選修34.ppt

高中物理 選修3 4 教科版 第二章機(jī)械波2 1機(jī)械波的形成和傳播 目標(biāo)定位 1 理解機(jī)械波的形成過(guò)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(jī)械波傳播的特點(diǎn) 一 機(jī)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(dòng)繩的一端 緊靠這一端的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 它會(huì)相鄰的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 依次傳遞下去 每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在重復(fù)繩一端的振動(dòng) 后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)總是于前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 帶動(dòng) 滯后 2 介質(zhì)能夠傳播振動(dòng)的物質(zhì) 3 機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播 4 波源引起振動(dòng)的裝置 5 機(jī)械波是這一運(yùn)動(dòng)形式 包括波源的振動(dòng)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 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 機(jī)械振動(dòng) 初始 機(jī)械振動(dòng) 遷移 能量 二 橫波與縱波1 按介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的波 2 標(biāo)識(shí)性物理量 波峰 凸起來(lái)的處 波谷 凹下去的處 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 橫波 縱波 垂直 最高 最低 3 縱波 1 定義 介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向的波 2 標(biāo)識(shí)性物理量 密部 介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)分布的部分 疏部 質(zhì)點(diǎn)分布的部分 4 簡(jiǎn)諧波 如果傳播的振動(dòng)是運(yùn)動(dòng) 這種波叫做簡(jiǎn)諧波 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 平行 密集 稀疏 稀疏 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(diǎn) 當(dāng)其中一個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí) 由于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用 就帶動(dòng)相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來(lái) 該質(zhì)點(diǎn)又帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來(lái) 這樣振動(dòng)的狀態(tài)就傳播出去 形成了機(jī)械波 課堂講義 課堂講義 2 機(jī)械波的傳播 1 各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期都與波源的振動(dòng)周期相同 2 離波源越遠(yuǎn) 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)越滯后 但各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源起振方向相同 3 波傳播的只是振動(dòng)形式 介質(zhì)中的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)只在自己平衡位置附近振動(dòng) 并不隨波遷移 課堂講義 例1 下列關(guān)于機(jī)械波的說(shuō)法中 正確的是 a 各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng)b 相鄰質(zhì)點(diǎn)間必有相互作用力c 前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)相鄰的后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng) 后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)必定落后于前一質(zhì)點(diǎn)d 各質(zhì)點(diǎn)隨波的傳播而遷移e 離波源越遠(yuǎn) 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率越小 課堂講義 解析振源依靠介質(zhì)中各相鄰質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力使周圍的質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)起來(lái) 且后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)必定落后于前一質(zhì)點(diǎn) 選項(xiàng)b c正確 質(zhì)點(diǎn)只在它們各自的平衡位置附近做受迫振動(dòng) 它們振動(dòng)的頻率均與波源的頻率相同 選項(xiàng)a正確 e錯(cuò)誤 波在傳播過(guò)程各質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移 選項(xiàng)d錯(cuò)誤 答案abc 課堂講義 圖2 1 1 課堂講義 課堂講義 答案見解析 課堂講義 借題發(fā)揮根據(jù)波的形成特點(diǎn) 先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng) 后面質(zhì)點(diǎn)總是落后于前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng) 每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在自己的平衡位置附近振動(dòng) 正確畫出各時(shí)刻的波形圖 可以使問(wèn)題變得更形象直觀 課堂講義 二 振動(dòng)與波動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系1 區(qū)別 1 研究對(duì)象不同振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)所表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象 波動(dòng)是大量質(zhì)點(diǎn)表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象 課堂講義 2 運(yùn)動(dòng)成因不同振動(dòng)是質(zhì)點(diǎn)由于某種原因離開平衡位置 同時(shí)受到指向平衡位置的力 回復(fù)力的作用 波動(dòng)是由于介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)受到相鄰質(zhì)點(diǎn)的擾動(dòng)而隨著運(yùn)動(dòng) 并將振動(dòng)形式由近及遠(yuǎn)傳播開去 各質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用的彈力 各個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到回復(fù)力作用 3 運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng) 在同一介質(zhì)中波動(dòng)的傳播速度不變 課堂講義 2 聯(lián)系 1 振動(dòng)是波動(dòng)的起因 波是振動(dòng)的傳播 2 有波動(dòng)一定有振動(dòng) 有振動(dòng)不一定有波動(dòng) 3 波動(dòng)的周期等于質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期 波動(dòng)和振動(dòng)都是周期性運(yùn)動(dòng) 課堂講義 例3 關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系 下列說(shuō)法中正確的是 a 振動(dòng)是波的成因 波是振動(dòng)的傳播b 振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象 波是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來(lái)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象c 波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度d 波源停止振動(dòng)時(shí) 波立即停止傳播 課堂講義 解析機(jī)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(diǎn)之間相互作用 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)相鄰質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)由近及遠(yuǎn)傳播而形成波 所以選項(xiàng)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(diǎn)振動(dòng)的速度和方向都隨時(shí)間周期性地發(fā)生變化 選項(xiàng)c錯(cuò)誤 波源一旦將振動(dòng)傳給了介質(zhì) 振動(dòng)就會(huì)在介質(zhì)中向遠(yuǎn)處傳播 當(dāng)波源停止振動(dòng)時(shí) 介質(zhì)仍然繼續(xù)傳播波源振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式 不會(huì)隨波源停止振動(dòng)而停止傳播 即波不會(huì)停止傳播 選項(xiàng)d錯(cuò)誤 答案ab 課堂講義 針對(duì)訓(xùn)練關(guān)于振動(dòng)和波的說(shuō)法正確的是 a 有機(jī)械波必有振動(dòng)b 有機(jī)械振動(dòng)必有波c 離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)較慢d 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是垂直于波的傳播方向解析機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中向外傳播就形成了機(jī)械波 所以有機(jī)械波必