【物理】波的形成 课件3-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx

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1、3.13.1波的形成波的形成物理人教版（新教材）选择性必修第一册生生活活中中的的波波现现象象绳波红旗飘飘水波人浪课堂引入课堂引入 在艺术体操的带操表演中，运动员手持细棒抖动在艺术体操的带操表演中，运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。彩带上的波浪向前彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。彩带上的波浪向前传播时，彩带上的每个点也在向前运动吗？传播时，彩带上的每个点也在向前运动吗？问题：问题：？彩带上的波浪翻卷实际是振动在彩带上传播的结果。彩带上的波浪翻卷实际是振动在彩带上传播的结果。振动的传播称为波动，简称波（振动的传播称为波动，简称波（wavewave）。波是怎样形成的？）。波是怎样形成的？

2、思考：为什么绳上各点都能动起来呢？凹凸相间的波是怎样形成的？一、波的形成一、波的形成设想:把绳分成很多小段每一个小段可以看做一个质点质点之间有相互作用力绳波的形成绳波的形成请点击手181716151311964312578101214时刻：011 12 13 14 15 16 17 1891234567810时刻：T/412345697810 11 12 13 14 15 16 17 18时刻：T/215 16 1713181410 11 12123456789时刻：3T/413 14 15 16 17 1845678910 11123时刻：T12171214151613111897654时刻

3、：5T/4123810机械波传播过程中质点并不随波迁移。波的形成：波的形成：由于相邻质点间的力的作用，当介质中某一质点发生由于相邻质点间的力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动附近的各质点振动，附近各点的振动又带动较远质振动时，就会带动附近的各质点振动，附近各点的振动又带动较远质点的振动，从而使振动向远处传播。点的振动，从而使振动向远处传播。波的传播过程质点的运动特点波的传播过程质点的运动特点：前带后，后跟前，前带后，后跟前，运动状态向后传运动状态向后传；波源质点先向上振波源质点先向上振,其它质点也向上；其它质点也向上；质点质点上下振动，但上下振动，但不随波迁移不随波迁移;质点传播能量

4、由近向远质点传播能量由近向远.因此因此:波传递的是运动形式和能量波传递的是运动形式和能量.例例例例1:1:1:1:机械振动在介质中传播，下列说法中正确的是机械振动在介质中传播，下列说法中正确的是机械振动在介质中传播，下列说法中正确的是机械振动在介质中传播，下列说法中正确的是(AB )(AB )(AB )(AB )(A)(A)(A)(A)介质中的各质点在各自的平衡位置附近作振动介质中的各质点在各自的平衡位置附近作振动介质中的各质点在各自的平衡位置附近作振动介质中的各质点在各自的平衡位置附近作振动 (B)(B)(B)(B)介质中相邻质点间必存在相互作用力介质中相邻质点间必存在相互作用力介质中相邻质

5、点间必存在相互作用力介质中相邻质点间必存在相互作用力 (C)(C)(C)(C)介质中的各质点同时开始振动介质中的各质点同时开始振动介质中的各质点同时开始振动介质中的各质点同时开始振动 (D)(D)(D)(D)介质中的各质点随波的传播而迁移介质中的各质点随波的传播而迁移介质中的各质点随波的传播而迁移介质中的各质点随波的传播而迁移1 1、横波、横波 特征：特征：波形特点：波形特点：凹凸相间的波纹凹凸相间的波纹波峰与波谷：波峰与波谷：凸起部分的最高点叫做波峰凸起部分的最高点叫做波峰凹下部分的最低点叫波谷凹下部分的最低点叫波谷质点的质点的振动方向振动方向与波的与波的传播方向垂直传播方向垂直二、横波和纵

6、波二、横波和纵波2 2、纵波、纵波特征：质点的特征：质点的振动方向振动方向与波的与波的传播方向传播方向在在一条直线一条直线上。上。波形特点：波形特点：质点分布较稀的部分叫质点分布较稀的部分叫疏部疏部，质点分布较密的部分叫，质点分布较密的部分叫密部密部。纵波能在所有物质中传播纵波能在所有物质中传播波的传播方向波的传播方向质点振动方向质点振动方向横波和纵波的特征：横波和纵波的特征：1.1.横波在介质中传播时，只有固体能承受切变，因此横波只能在固体中传播横波在介质中传播时，只有固体能承受切变，因此横波只能在固体中传播.2.2.纵波在介质中就形成稠密和稀疏的区域，故又称为疏密波纵波在介质中就形成稠密和

7、稀疏的区域，故又称为疏密波.因此纵波能在所因此纵波能在所有物质中传播有物质中传播.3.3.声波有横有纵，但大部分是纵波，要看传播的介质。声音在空气传播是声波有横有纵，但大部分是纵波，要看传播的介质。声音在空气传播是 纵波，声波在固体中传播可能是横波也可能是纵波。纵波，声波在固体中传播可能是横波也可能是纵波。地震波既有横波又有纵波。地震波既有横波又有纵波。水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。例例例例2:2:2:2:关于横波和纵波，下列说法中正确的是关于横波和纵波，下列说法中正确的是关于横波和纵波，下列说法中正确的是关于横波和纵波，下列说法中正确的是 (C

8、C C C )(A)(A)(A)(A)质点作上下振动的波叫横波质点作上下振动的波叫横波质点作上下振动的波叫横波质点作上下振动的波叫横波(B)(B)(B)(B)质点的振动方向与波的传播方向一致的波叫纵波质点的振动方向与波的传播方向一致的波叫纵波质点的振动方向与波的传播方向一致的波叫纵波质点的振动方向与波的传播方向一致的波叫纵波(C)(C)(C)(C)横波中位于波谷与波峰的点都是该时刻位移最大的点横波中位于波谷与波峰的点都是该时刻位移最大的点横波中位于波谷与波峰的点都是该时刻位移最大的点横波中位于波谷与波峰的点都是该时刻位移最大的点(D)(D)(D)(D)横波中，位移最大的点在波峰，位移最小的点在

9、波谷横波中，位移最大的点在波峰，位移最小的点在波谷横波中，位移最大的点在波峰，位移最小的点在波谷横波中，位移最大的点在波峰，位移最小的点在波谷三、机械波（三、机械波（mechanicalwavemechanicalwave）1.1.定义：定义：波源机械振动，依次带动相邻的质点振动，波源机械振动，依次带动相邻的质点振动，从而将机械振动传播出去。从而将机械振动传播出去。2.2.分类：分类：横波横波:波峰、波谷波峰、波谷纵波纵波:疏部、密疏部、密部部3.3.波长：波长：相邻波峰相邻波峰 或相邻或相邻密部密部的距离的距离波传播的是振动形式和能量波传播的是振动形式和能量,且能传递信息且能传递信息.介质各

10、个质点不是同时起振，但起振方向与振源方向相同。介质各个质点不是同时起振，但起振方向与振源方向相同。离振源近的质点先起振。离振源近的质点先起振。质点只在平衡位置振动，并不随波迁移。质点只在平衡位置振动，并不随波迁移。各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振源，各质点起各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振源，各质点起振时与振源起振时的情况完全相同，其振时与振源起振时的情况完全相同，其f f等于振源等于振源f f4.4.特点特点:带动性、滞后性、重复性带动性、滞后性、重复性5.5.波速波速:波在介质中传的速度波在介质中传的速度1.1.声波声波:2.2.地震波地震波:四、常见机械波四、常见机械波纵

11、波纵波既有横波也有纵波。既有横波也有纵波。3.3.水波水波:纵波速度的大致范围纵波速度的大致范围为为5.55.57km/s7km/s，横，横波速度的大致范围为波速度的大致范围为3.23.24.0km/s4.0km/s既不是横波也不是纵波，又叫做水纹波。既不是横波也不是纵波，又叫做水纹波。同时存在振源和介质同时存在振源和介质有机械振动不一定有波，有波一定说明在振动有机械振动不一定有波，有波一定说明在振动1.1.条件条件:注意注意:五、机械波的产生五、机械波的产生传播的是振动，介质中各质点不随波发生迁移传播的是振动，介质中各质点不随波发生迁移2.2.特点特点:各个质点均在自己的平衡位置附近振动各个

12、质点均在自己的平衡位置附近振动各质点振动周期相同，由振源决定。各质点振动周期相同，由振源决定。各质点振幅相同（不考虑能量损失时）各质点振幅相同（不考虑能量损失时）各质点起振方向与波源起振方向相同各质点起振方向与波源起振方向相同六、波动与振动六、波动与振动振动是一个质点的往复运动，振动是一个质点的往复运动，而波动是介质中许多质点的集体运动而波动是介质中许多质点的集体运动都是周期性的运动，波动周期等于质点的振动周期都是周期性的运动，波动周期等于质点的振动周期从构成介质的某一质点来看，所呈现的现象是振动，从构成介质的某一质点来看，所呈现的现象是振动，从构成介质的整体来看，所呈现的现象是波动从构成介质

13、的整体来看，所呈现的现象是波动振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波动振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波动波动是振动形式（信息、能量）的传播过程波动是振动形式（信息、能量）的传播过程1 1.区别：区别：2 2.联系：联系：1 1、关于横波和纵波，下列说法中正确的是、关于横波和纵波，下列说法中正确的是 ()(A)(A)质点作上下振动的波叫纵波质点作上下振动的波叫纵波(B)(B)沿水平方向传播的波叫横波沿水平方向传播的波叫横波(C)(C)质点的振动方向与波的传播方向在同一条线上质点的振动方向与波的传播方向在同一条线上的波叫纵波的波叫纵波(D)(D)区分纵、横波的依据是质点振动方

14、向和波传播区分纵、横波的依据是质点振动方向和波传播方向关系方向关系CD课堂练习课堂练习 2 2、在机械波中（、在机械波中（）A.A.各质点都在各自的平衡位置附近振动各质点都在各自的平衡位置附近振动B.B.相邻质点间必有相互作用力相邻质点间必有相互作用力C.C.前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必落后于前一质点后一质点的振动必落后于前一质点D.D.各质点也随波的传播而迁移各质点也随波的传播而迁移ABC3 3、一列波由波源向周围传播开去，下列说法正、一列波由波源向周围传播开去，下列说法正确的是（确的是（）、介质中各质点由近及远的传播开去、

15、介质中各质点由近及远的传播开去、质点的振动形式由近及远地传播开去、质点的振动形式由近及远地传播开去、质点只是振动而没有迁移、质点只是振动而没有迁移、质点振动的能量由近及远的传、质点振动的能量由近及远的传播播开去开去BCD4 4、关于机械波，下列说法中正确的是、关于机械波，下列说法中正确的是()()A A、有机械振动，必会形成机械波、有机械振动，必会形成机械波 B B、有机械波必有机械振动、有机械波必有机械振动C C、机械波是机械振动在介质中传播的过程，它是、机械波是机械振动在介质中传播的过程，它是传递能量的一种形式传递能量的一种形式D D、机械波传递波源的振动形式和能量、机械波传递波源的振动形式和能量BCD 5 5、下列说法正确的是、下列说法正确的是()()A.A.质点振动方向总是垂直于波传播的方向质点振动方向总是垂直于波传播的方向B.B.波动过程是质点的振动形式和质点由近及远的传波动过程是质点的振动形式和质点由近及远的传播过程播过程C.C.如果波源停止振动，在介质中传播的波动不如果波源停止振动，在介质中传播的波动不立即停止运动立即停止运动D D、不论是横波还是纵波，相邻质点间必有相互、不论是横波还是纵波，相邻质点间必有相互作用力作用力BCD