第1節(jié) 波的形成

第三章

機械波第1節(jié)波的形成物理觀念(1)認識波是振動的傳播，知道波在傳播振動形式的同時也傳播能量和信息。(2)知道機械波、橫波、縱波的概念，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部?？茖W思維能夠通過實例分析機械波的形成和傳播特點，能夠通過對比來區(qū)分橫波和縱波?？茖W探究(1)觀察并探究繩波的產生與傳播。(2)觀察并探究彈簧形成的波?？茖W態(tài)度與責任認識物理研究是對自然現(xiàn)象進行抽象的創(chuàng)造性工作，培養(yǎng)對物理學習的興趣。一、波的形成橫波和縱波1．填一填(1)波動：

的傳播，簡稱波。(2)波的形成

當手握繩端上下振動時，繩端

相鄰的質點，使它也上下振動，這個質點又

更遠一些的質點……繩子上的質點都跟著

起來，只是后面的質點總比前面的質點遲一些開始振動。這樣依次帶動下去，繩端這種上下振動的狀態(tài)就沿繩子傳出去了，整體上形成了凹凸相間的波形。振動帶動帶動振動(3)波的分類

①橫波：質點的振動方向與波的傳播方向相互

的波，叫作橫波。在橫波中，

叫作波峰，

叫作波谷。

②縱波：質點的振動方向與波的傳播方向在

的波，叫作縱波。在縱波中，質點分布

的位置叫作密部，質點分布

的位置叫作疏部。2．判一判(1)在繩波的形成和傳播中，所有質點同時運動，同時停止運動。

()(2)在繩波的形成和傳播中，所有質點的運動是近似的勻速直線運動。

()(3)波的形成過程中，前面的質點帶動后面的質點振動，后面的質點重復前面質點的振動。

()垂直凸起的最高處凹下的最低處同一直線上最密最疏××√3．想一想藝術體操也叫韻律體操，是一種藝術性較強的女子競技性體操項目。藝術體操表演項目有很多，絲帶舞表演就是其中之一，如圖所示是一幅絲帶舞的表演圖。思考：(1)絲帶上的各點有沒有隨波遷移？(2)運動員的手停止抖動后，絲帶上的波會立即停止嗎？提示：(1)絲帶上各點不會隨波遷移。(2)手停止抖動，波不會立即停止。二、機械波1．填一填(1)介質：波借以

的物質。(2)機械波：機械振動在

中傳播，形成機械波。(3)機械波傳播的三個特點

①介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波可以傳遞

。傳播介質振動能量信息2．判一判(1)聲波能在真空中傳播。

()(2)介質中有機械波傳播時，介質本身也隨波一起傳播。

()(3)機械波傳播的是振動這種運動形式。

()××√探究(一)機械波的形成和傳播[問題驅動]：

在平靜的湖面上，漂浮著一片樹葉，如果你往樹葉附近扔下一塊小石子，湖面立即興起水波，水波一圈一圈往外擴展出去，于是樹葉運動起來。請問樹葉會隨水波往外移動嗎？提示：樹葉只是上下振動，不會隨波往外移動。

[重難釋解]1．機械波的形成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：離波源越遠，質點振動越滯后。(4)運動：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)實質：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。3．振動和波動的區(qū)別與聯(lián)系

振動波動區(qū)別研究對象單個質點在平衡位置附近的往復運動，研究的是單個質點的“個體行為”振動在介質中的傳播，研究的是大量質點將波源振動傳播的“群體行為”力的來源可以由作用在物體上的各種性質力提供聯(lián)系介質中各質點的彈力運動性質質點做變加速運動在均勻介質中是勻速直線運動聯(lián)系(1)振動是波動的原因，波動是振動的結果；有波動必然有振動，但有振動不一定有波動(2)波動的性質、頻率和振幅都與振源相同波動過程中介質中各質點的運動特點波動過程中介質中各質點的振動周期都與波源的振動周期相同，其運動特點可用三句話來描述：(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)后振動質點的振動狀態(tài)落后于先振動的質點。概括起來就是“帶動、重復、落后”。

[針對訓練](多選)如圖所示為介質中沿水平方向的部分質點，每相鄰兩質點間距離相等，其中O為波源，設波源的振動周期為T，t＝0時波源開始通過平衡位置豎直向下振動，經過，質點1開始起振，則下列關于各質點的振動和介質中的波的說法中正確的是

(

)探究(二)橫波和縱波的傳播特點[問題驅動]：如圖所示，有一組學生做游戲來模擬波的傳播。該游戲模擬的是橫波還是縱波？提示：橫波。

[重難釋解]1．橫波與縱波的比較

名稱項目橫波縱波概念在波動中，質點的振動方向和波的傳播方向相互垂直在波動中，質點的振動方向和波的傳播方向在一條直線上介質只能在固體介質中傳播在固體、液體和氣體介質中均能傳播特征在波動中交替、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2．對波的認識的兩點提醒(1)水波的認識方面：水波既不是橫波也不是縱波，它屬于比較復雜的機械波。(2)縱波的認識方面：在縱波中各質點的振動方向與波的傳播方向在同—直線上，而不是方向相同。(多選)機械波按質點振動方向與波傳播方向的關系可分為橫波和縱波。關于介質中質點的振動方向和波的傳播方向，下列說法正確的是

(

)A．在橫波中二者方向有時相同B．在橫波中二者方向一定不同C．在縱波中二者方向有時相同D．在縱波中二者方向一定不同[解析]

在橫波中質點的振動方向和波的傳播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，故A錯，B對；在縱波中二者方向在同一直線上，既可以相同，也可以相反，故C對，D錯。[答案]

BC[針對訓練]1．下列關于橫波與縱波的說法中，正確的是

(

)A．振源上下振動形成的波是橫波B．振源左右振動形成的波是縱波C．振源振動方向與波的傳播方向相互垂直，形成的波是橫波D．在固體中傳播的波一定是橫波解析：區(qū)分橫波和縱波的依據(jù)是波的傳播方向和質點振動方向的關系，而橫波和縱波都能在固體中傳播。答案：C

2．一列橫波正沿水平方向由西向東傳播，則下列說法中正確的是

(

)A．波中各個質點都在由西向東運動B．波中的各個質點一定沿水平方向振動C．波中的各個質點一定沿豎直方向振動D．以上說法都錯誤解析：橫波中各質點的振動方向與波的傳播方向垂直，波在水平方向由西向東傳播，質點振動方向與其垂直，不一定沿水平方向，也不一定沿豎直方向，故A、B、C都錯。答案：D

一、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維(選自魯科版新教材“迷你實驗室”)如圖所示，將一支燃燒的蠟燭放在音響喇叭的紙盆前，讓音響播放音樂，開大音量，蠟燭的火焰會隨著音樂來回擺動，就像在跳舞一樣。請思考蠟燭火焰的擺動與縱波有什么聯(lián)系。提示：聲波是縱波，音響喇叭的紙盆振動，帶動空氣分子左右振動，從而引起蠟燭的火焰隨著音樂左右擺動，音量越大，空氣分子左右振動的幅度越大，火焰擺動的幅度也越大。二、注重學以致用和思維建模1．(選自魯科版新教材課后練習)某同學跟朋友們打籃球時，籃球掉進了球場旁邊的湖水里。該同學想向湖中丟一石塊激起水波，讓籃球隨水波漂回岸邊。該同學的想法能實現(xiàn)嗎？為什么？

提示：不能實現(xiàn)。石塊激起的水波，只能使水面上的籃球上下振動，而不能隨波遷移。2．