《波的形成和傳播》課件

知識與技能1．理解機械波的形成過程和產(chǎn)生條件。2．知道機械波的種類——橫波和縱波的概念。3．明確機械波傳播的特點。過程與方法1．知道“機械振動在介質(zhì)中的傳播，形成機械波”。2．知道波在傳播振動形式的同時也傳遞了能量。情感、態(tài)度與價值觀通過對波的認(rèn)識和理解，逐步提高學(xué)生的空間想像能力和理解能力。1.振動的傳播稱為________，簡稱________。2．橫波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向________的波。在橫波中，凸起的最高處叫做________，凹下的最低處叫做________。3．縱波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向________的波。在縱波中，質(zhì)點分布最密的位置叫做________，質(zhì)點分布最疏的位置叫做________。聲波是________。4．繩、彈簧、水、空氣等是波借以傳播的物質(zhì)，叫做________。機械振動在介質(zhì)中傳播，形成了________。5．介質(zhì)中有機械波傳播時，介質(zhì)本身________隨波一起傳播。傳播的只是__________________________。答案：1．波動波2．相互垂直波峰波谷3．在同一直線上密部疏部縱波4．介質(zhì)機械波5．并不振動這種運動形式知識點1 波的形成和傳播(1)波源引起波動的振動體叫波源。(2)波的形成波源振動帶動它相鄰質(zhì)點發(fā)生振動，并依次帶動離波源更遠(yuǎn)的質(zhì)點振動，只是后一質(zhì)點的振動比前一質(zhì)點的振動遲一些。于是，波源的振動逐漸傳播開去。注意：①波的理解：波傳播過程中參與的各質(zhì)點運動上的關(guān)系可以表述為“離波源近的質(zhì)點依次帶動離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點振動”，或表述為“離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點依次重復(fù)離波源近的質(zhì)點的振動，但起振時間上依次落后，即離波源越遠(yuǎn)的質(zhì)點起振越晚”。但各質(zhì)點只是在各自的平衡位置往復(fù)運動，并不隨波的傳播而向前運動。②波形成的條件：波源通過質(zhì)點間的彈力作用帶動周圍質(zhì)點的振動，故波的傳播必須有彈性介質(zhì)存在，即有波源和介質(zhì)。【例1】在機械波中有 (

)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)點也隨波的傳播而遷移【答案】A、B、C【解析】振源的振動使其周圍質(zhì)點依次投入振動，之所以能依次振動下去，就是依靠了相鄰質(zhì)點間的相互作用力；沿波的傳播方向，后一質(zhì)點的振動必滯后于前一質(zhì)點的振動；質(zhì)點只在平衡位置附近振動，并不隨波遷移?！舅季S點悟】波傳播的特點是離波源近的質(zhì)點帶動離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點振動，離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點重復(fù)離波源近的質(zhì)點的運動，因此各相鄰質(zhì)點間必須有力的作用，但各質(zhì)點只能在平衡位置附近做簡諧運動。對應(yīng)練習(xí)1．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)點依次帶動，由近及遠(yuǎn)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(yuǎn)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：A、B知識點2 橫波和縱波(1)橫波質(zhì)點的振動方向跟波的傳播方向垂直的波叫做橫波。①波峰：在橫波中凸起的最高處叫做波峰。②波谷：在橫波中凹下的最低處叫做波谷。橫波也叫凹凸波。(2)縱波質(zhì)點的振動方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫做縱波。①密部：在縱波中，質(zhì)點分布最密的地方叫做密部。②疏部：在縱波中，質(zhì)點分布最疏的地方叫做疏部?？v波也叫疏密波。注意：①介質(zhì)：能夠傳播機械振動的物質(zhì)叫介質(zhì)，它可以是固、液、氣三態(tài)中任意一種，可以把介質(zhì)看成由許多質(zhì)點構(gòu)成，各質(zhì)點跟相鄰質(zhì)點互相聯(lián)系。②氣體、液體、固體三種介質(zhì)都能傳播縱波，但氣體不能傳播橫波。因為氣體不能發(fā)生剪切形變，無法傳播橫波。③橫波與縱波的區(qū)別橫波縱波概念在波動中，質(zhì)點振動方向和波的傳播方向互相垂直，這種波叫橫波在波動中，質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向相互平行，這種波叫縱波介質(zhì)只能在固體介質(zhì)中傳播在固體、液體和氣體介質(zhì)中均能傳播。聲波是縱波特征在波動中交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷在波動中交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部【例2】關(guān)于橫波與縱波，下列說法中正確的是(

)A．質(zhì)點上下振動形成的波是橫波B．質(zhì)點水平振動形成的波是縱波C．波沿水平方向傳播，質(zhì)點在豎直方向上下振動，這類波是橫波D．質(zhì)點在水平面內(nèi)振動，波沿水平方向傳播，這類波是縱波【答案】C【解析】質(zhì)點的振動方向與傳播方向垂直的波叫橫波，而質(zhì)點的振動方向與傳播方向在同一直線上的波叫縱波，由定義可知，只有C項正確。【思維點悟】正確掌握橫波和縱波的特點是解決題目的關(guān)鍵。對應(yīng)練習(xí)2．關(guān)于橫波和縱波，下列說法正確的是(

)A．質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向垂直的波叫橫波B．質(zhì)點振動方向和波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波C．橫波有波峰和波谷，縱波有密部和疏部D．地震波是橫波，聲波是縱波解析：根據(jù)橫波和縱波的定義知，A、B、C正確，聲波是一種縱波，但地震波中既有橫波又有縱波，D錯誤。答案：A、B、C知識點3 機械波(1)機械波機械振動在介質(zhì)中傳播，形成機械波。(2)特點波傳播了運動形式，傳遞了能量，傳遞了信息。①各質(zhì)點都做受迫振動，其振動的頻率(或周期)都與波源(或周期)的頻率相同，各質(zhì)點的起振方向都與波源相同，但不同步，離波源越遠(yuǎn)的質(zhì)點振動越滯后。②機械波傳播的是波源的運動形式和波源提供的能量，介質(zhì)中各質(zhì)點并不隨波遷移，而是在自己的平衡位置附近振動。在橫波中，波動方向與振動方向垂直。均勻介質(zhì)中，波動是勻速運動，振動是變速運動。③介質(zhì)中各質(zhì)點靠彈力相互作用，前一質(zhì)點帶動后一質(zhì)點振動，后一質(zhì)點跟著前一質(zhì)點，故可看到一質(zhì)點的位置而確定后一質(zhì)點的運動方向。此外，若不計能量損失，在均勻介質(zhì)中各質(zhì)點振動的振幅應(yīng)相同。④機械波在傳播時也傳遞了信息。【例3】關(guān)于機械波，下列說法正確的是(

)A．機械波的傳播方向就是介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向B．機械波的傳播伴隨著振動能量的傳遞C．機械波傳播的是振動這種運動形式，質(zhì)點并不隨波遷移D．波不但能傳遞能量，也能傳遞信息【答案】B、C、D【解析】機械波的傳播方向是由波源通過介質(zhì)向周圍傳播的方向，而介質(zhì)中質(zhì)點振動方向是各質(zhì)點在各自平衡位置做往復(fù)運動的方向，兩者并無聯(lián)系；機械波不僅傳播振動的形式，而且也傳遞能量和信息，傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點只在各自平衡位置附近做往復(fù)運動，并不隨波遷移，故B、C、D正確。【思維點悟】理解波的傳播方向與介質(zhì)振動方向并無必然聯(lián)系及機械波的特點是解題的關(guān)鍵。對應(yīng)練習(xí)3．關(guān)于機械波的敘述，下列說法正確的是(

)A．在機械波的形成過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點隨波一起發(fā)生遷移B．介質(zhì)中的質(zhì)點不隨波一起發(fā)生遷移，只是在平衡位置附近沿波的傳播方向往復(fù)振動C．機械波傳播的是機械振動這種運動形式D．介質(zhì)中各質(zhì)點的振動周期是相同的解析：機械波傳播的是機械振動這種運動形式，介質(zhì)中的質(zhì)點僅在平衡位置附近振動，并沒有隨波一起遷移，故A錯，C對；質(zhì)點在平衡位置的振動方向可與波的傳播方向垂直，例如橫波，故B錯；由波的形成過程可知，D正確。答案：C、D1.振動和波動的關(guān)系類別振動波動運動現(xiàn)象振動是單個質(zhì)點所表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運動現(xiàn)象波動是質(zhì)點群聯(lián)合起來表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運動現(xiàn)象運動成因質(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(yuǎn)的傳播開，各質(zhì)點間存在相互作用的彈力聯(lián)系(1)振動是波動的起因，波動是振動的傳播(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2.橫波和縱波的比較橫波縱波概念在波動中，質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向相互垂直，這種波叫橫波在波動中，質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向相互平行，這種波叫縱波介質(zhì)只能在固體中傳播在固體、液體和氣體中均能傳播，聲波是縱波特征在波動中交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷在波動中交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部圖12－1－1A．介質(zhì)中所有質(zhì)點的起振方向都是豎直向下的，但圖中質(zhì)點9起振最晚B．圖中所有質(zhì)點的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振動時，通過平衡位置或最大位移的時間總是比質(zhì)點7通過的相同位置時落后T/4D．只要圖中所有質(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)生的就是第98次振動【答案】A、C、D地震是由于地殼的運動而造成的。地震時，巖層破裂產(chǎn)生的強烈振動以波的形式從震源向各個方向傳播，形成地震波。地震波分為縱波、橫波和面波，縱波和橫波在地球內(nèi)部傳播，而面波只能沿地球表面?zhèn)鞑ァ？v波的傳播能引起地面沿垂直方向的振動。橫波的傳播能引起地面產(chǎn)生前后或左右的晃動。面波可使地面產(chǎn)生上下和前后方向的振動，也能使地而產(chǎn)生近似水平方向的左右擺動。在震中區(qū)，縱、橫、面三種波并未分離，且振幅較大，互相疊加，地面產(chǎn)生相當(dāng)復(fù)雜的震動，造成建筑物的破壞。隨著距離增加，各類波互相分離，波振動能量逐漸減弱，破壞力也在逐步減小。強烈地震造成的危害是巨大的。如我國1976年的唐山大地震，死亡20多萬人，近7000戶斷門絕煙，幾乎全部建