《2018-2019學年高中物理 第12章 機械波 12.1 波的形成和傳播課件 新人教版選修3-4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019學年高中物理 第12章 機械波 12.1 波的形成和傳播課件 新人教版選修3-4.ppt（52頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第十二章機械波1波的形成和傳播,,一、波的形成和傳播以繩波為例:,質點,無外來擾動,相互作用力,周圍質點,二、橫波和縱波,,,垂直,最高處,最低處,,同一直,線上,最密,最疏,,三、機械波1.介質:(1)定義:波借以_____的物質。(2)特點:組成介質的質點之間有_________,一個質點的振動會引起相鄰質點的振動。,傳播,相互作用,,2.形成:機械振動在_____中傳播,形成機械波。3.兩個產(chǎn)生條件:(1)要有_____。(2)要有傳播振動的_____。,介質,波源,介質,,4.傳遞的三個特點:(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_____。,振動,能量,信息,,【預習診斷】1.請判斷下列說法的正誤。(1)質點的振動位置不斷轉換便形成波。()(2)在繩波的形成和傳播中,所有質點同時運動,同時停止運動。(),,(3)在繩波的形成和傳播中,所有質點的運動并不是勻速直線運動。()(4)波源停止振動時,波立即停止傳播。(),,提示:(1)。某質點的振動位置不斷轉換不能形成波,如彈簧振子的往復運動。(2)。在繩波的形成和傳播中,由波源開始振動,并帶動鄰近質點由近及遠依次振動,不是所有質點同時運動,同時停下。,,(3)√。在繩波的形成和傳播中,所有質點依次振動,做的不是勻速直線運動。(4)。當波源停止振動時,介質仍然繼續(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。,,2.關于振動和波的關系,下列說法正確的是()A.有機械振動,一定有機械波B.有機械波,一定有機械振動C.波源停止振動,介質中的波立即停止傳播D.振動是變速的,波動是勻速的,,【解析】選B。形成波的條件是既要有振源,又要有介質,所以有機械波必有機械振動,而有振動,在無介質的情況下,不能產(chǎn)生機械波,故A錯誤,B正確。在介質中,正在傳播的波獨立于波源,即已經(jīng)形成的波跟形成該波后波源的振動無關,在波源停止振動時,波仍將繼續(xù)向外傳播而不會停止,故C錯誤;波只有在同種均勻介質中才會勻速傳播,而D選項并沒有表明具備這一必要條件,故D錯誤。,,3.(多選)一列簡諧橫波某時刻的波形如圖所示,則關于質點A的受力,下列說法正確的是(),,A.如果波向右傳播,則質點A受到向上的作用力B.如果波向右傳播,則質點A受到向下的作用力C.如果波向左傳播,則質點A受到向上的作用力D.如果波向左傳播,則質點A受到向下的作用力,,【解析】選B、D。無論波向右或向左傳播,回復力始終指向平衡位置,質點A的回復力是由相鄰質點對A的作用力提供的,故B、D正確。,知識點一機械波的形成及特點探究導入:藝術體操也叫韻律體操,是一種藝術性很強的女子競賽體操項目。19世紀末20世紀初起源于歐洲。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。,(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)沒有。(2)不會。,,【歸納總結】1.機械波的形成:,,2.機械波的特點:(1)機械波傳播的是振動形式、能量和信息,介質中各質點本身并不隨波傳播而遷移,而是在各自的平衡位置附近振動。(2)由于波的形成實際上是從波源開始依次帶動介質中的各個質點參與振動,所以各個質點都在做受迫振動,因此各個質點振動的周期(頻率)與波源的周期(頻率)相同。,,(3)在不考慮能量損失時,各質點振動的振幅相同,各質點的起振方向都與波源開始振動的方向相同。,,3.振動和波動的區(qū)別與聯(lián)系:,,,【典題過關】【典例】(多選)下列關于機械波的說法中,正確的是()A.各質點都在各自的平衡位置附近振動B.相鄰質點間必有相互作用力C.前一質點的振動帶動相鄰的后一質點的振動,后一質點的振動必定落后于前一質點的振動,,D.各質點隨波的傳播而遷移E.離波源越遠,質點的振動頻率越小,,【正確解答】選A、B、C。振源依靠介質中各相鄰質點間的相互作用力使周圍的質點依次振動起來,且后一質點的振動必定落后于前一質點的振動,選項B、C正確;質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振動頻率相同,選項A正確,E錯誤;波在傳播過程中各質點不隨波遷移,選項D錯誤。,,【過關訓練】1.(多選)以下關于機械波的說法中,正確的是()A.發(fā)生波動需要兩個條件:波源和介質B.波動過程是介質中質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.波源與介質中質點的振動都是自由振動,,【解析】選A、C。波源,即振源,振動時,依靠介質中質點之間的相互作用力帶動周圍各部分質點振動起來,形成機械波。各質點只在平衡位置附近振動,并不隨波遷移,僅把波源的振動和能量傳播開來。波源和介質中質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,相鄰的介質中質點間存在相互作用,故介質中質點也不是自由振動。故A、C正確,B、D錯誤。,,2.(多選)關于機械波的形成,下列說法中正確的是()A.物體做機械振動,一定產(chǎn)生機械波B.后振動的質點總是跟著先振動的質點重復振動,只是時間落后一步C.參與振動的質點都有相同的頻率D.機械波是介質隨波遷移,也是振動能量的傳遞,,【解析】選B、C。機械波的形成必須具備兩個條件:波源和介質。只有物體做機械振動,而其周圍沒有傳播這種振動的介質,遠處的質點不可能振動起來而形成機械波,故A錯誤。任何一個振動的質點都是一個波源,帶動它周圍的質點振動,將振動傳播開來,所以后一質點總是落后于前一質點,但振動頻率相同,故B、C正確。形,,成機械波的各振動質點只在平衡位置附近往復運動,并沒有隨波遷移,離波源遠的質點振動的能量通過各質點的傳遞從波源獲得,故D錯誤。,,3.以下對機械波的認識正確的是()A.形成機械波一定要有波源和介質B.波源做簡諧運動形成的波中,各質點的運動情況完全相同C.橫波向右傳播時,處于波峰的質點也向右遷移D.機械波向右傳播時,右方的質點比左方的質點早一些振動,,【解析】選A。波源和介質是形成機械波的兩個必不可少的條件,故A正確。簡諧運動形成的波在介質中傳播時,介質中各質點都做簡諧運動,沿波的傳播方向上,后面的質點比前面的質點總要晚一些開始振動,但質點本身并不隨波的傳播而發(fā)生遷移,而且各質點的振動步調不一致,故B、C、D均錯。,,【規(guī)律方法】波動過程中介質中各質點的運動規(guī)律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”。,,知識點二橫波與縱波探究導入:,,(1)圖甲是繩波,其中質點的振動方向與傳播方向是什么關系?(2)圖乙是聲波,其中質點的振動方向與傳播方向是什么關系?提示:(1)垂直。(2)在同一條直線上。,,【歸納總結】,,,【典題過關】【典例】關于橫波和縱波,下列說法正確的是()A.振源上下振動形成的波是橫波B.振源水平振動形成的波是縱波C.波沿水平方向傳播,質點上下振動,這類波是橫波D.質點沿水平方向振動,波沿水平方向傳播,這類波是縱波,,【正確解答】選C。根據(jù)橫波和縱波的概念,質點振動方向與波的傳播方向垂直者為橫波,沿同一直線者為縱波,并不是上下振動與水平振動的問題,所以A、B選項錯誤,對于D選項,質點沿水平方向振動,波沿水平方向傳播,并不能說明是沿同一直線,故D選項錯誤,C選項正確。,,【過關訓練】1.有關縱波與橫波,下列說法中正確的是()A.對于縱波,質點的振動方向與波的傳播方向一定相同B.對于橫波,質點振動方向與波的傳播方向垂直C.縱波的質點可以隨波遷移,而橫波的質點不能D.橫波只能在固體中傳播,縱波只能在液體、氣體中傳播,,【解析】選B?？v波質點振動方向與傳播方向在一條直線上,方向并不一定相同,故A選項錯誤;機械波的質點只是在其平衡位置附近做簡諧運動,并不隨波遷移,無論橫波和縱波都是這樣,故C選項錯誤;橫波只能在固體中傳播,縱波可在固體、液體和氣體中傳播,故D選項錯誤。,,2.(2018臨沂高二檢測)某次地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s。一種簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成,如圖所示,在一次地震中,震源在地震儀下方,觀察到兩振子相差5s開始振動,則(),,A.P先開始振動,震源距地震儀約36kmB.P先開始振動,震源距地震儀約25kmC.H先開始振動,震源距地震儀約36kmD.H先開始振動,震源距地震儀約25km,,【解析】選A。縱波比橫波傳得快,P先開始振動,設震源與地震儀相距為x,則解得x=36km,故選A。,,【補償訓練】關于橫波和縱波,下列說法正確的是()A.對于橫波和縱波,質點的振動方向和波的傳播方向有時相同,有時相反B.對于縱波,質點的運動方向與波的傳播方向一定相同C.形成縱波的質點隨波一起遷移D.空氣介質只能傳播縱波,,【解析】選D。質點的振動方向與波的傳播方向垂直的波是橫波,質點的振動方向與波的傳播方向平行的波是縱波,A錯誤;縱波質點的運動方向與波的傳播方向有時相同,有時相反,B錯誤;無論橫波還是縱波,質點都不隨波遷移,C錯誤;橫波不能在空氣中傳播,空氣只能傳播縱波,D正確。,,【拓展例題】考查內(nèi)容:關于波的傳播問題【典例】如圖所示為波源開始振動后經(jīng)過一個周期的波形圖,設介質中質點振動周期為T,下列說法正確的是(),,A.若M質點為波源,則M質點開始振動時方向向下B.若M質點為波源,則P質點已經(jīng)振動了TC.若N質點為波源,則P質點已經(jīng)振動了TD.若N質點為波源,則該時刻P質點動能最大,【正確解答】選C。若M質點為波源,相當于N質點追隨它左邊的質點,又因為是經(jīng)過一個周期的波形,此時N質點的振動方向向上,即為波源開始振動的方向。振動剛剛傳到N質點,P質點已振動了T,A、B錯。若N質點為波源,則開始振動的方向向下,P質點已振動了T,又因為P質點離平衡位置最遠,故此時速度為零,動能最小,故C對、D錯。,