【物理】波的形成 課件-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

第三章

機(jī)械波第一節(jié)

波的形成人教版（2019）選擇性必修一目錄一、波的形成二、橫波和縱波三、機(jī)械波新課導(dǎo)入知識講解課堂小結(jié)隨堂練習(xí)布置作業(yè)水波振動(dòng)在水中傳播的結(jié)果繩波振動(dòng)在繩上傳播的結(jié)果物理學(xué)中將振動(dòng)的傳播稱為波動(dòng)，簡稱波。規(guī)則：20位同學(xué)并排坐在凳子上成一條直線，第一位同學(xué)緩慢站起然后坐下，相鄰的同學(xué)看到旁邊同學(xué)站起后隨即也跟著緩慢站起。模擬波的形成過程新課導(dǎo)入知識講解課堂小結(jié)隨堂練習(xí)布置作業(yè)問題一：第一位同學(xué)有沒有向后運(yùn)動(dòng)呢？第二位同學(xué)為什么會(huì)起立？問題二：每位同學(xué)站起的時(shí)間是不是相同的？它們振動(dòng)的步調(diào)一致嗎？問題三：每位同學(xué)開始運(yùn)動(dòng)的方向和第一位同學(xué)開始運(yùn)動(dòng)的方向有什么關(guān)系？問題四：第一位同學(xué)停止運(yùn)動(dòng)后其他同學(xué)會(huì)立刻停止嗎？質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置上下振動(dòng)，并不隨波遷移。波傳播的是振動(dòng)這種形式。各質(zhì)點(diǎn)不是同時(shí)起振的，離振源近的質(zhì)點(diǎn)先起振。振動(dòng)步調(diào)不一致：前一質(zhì)點(diǎn)依次帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),但后一質(zhì)點(diǎn)滯后振動(dòng)。各點(diǎn)開始振動(dòng)的起振方向與振源起振方向相同。波源停止振動(dòng)后，波仍向前傳播。新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)探究：繩波究竟是怎樣形成的呢？設(shè)想:把繩分成很多小段每一小段均可看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)相鄰兩質(zhì)點(diǎn)之間會(huì)存在相互作用的力

當(dāng)手握繩端上下振動(dòng)時(shí)，繩端會(huì)帶動(dòng)相鄰質(zhì)點(diǎn)也上下振動(dòng)起來。相鄰質(zhì)點(diǎn)又帶動(dòng)更遠(yuǎn)一些的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來……最終繩上的質(zhì)點(diǎn)都振動(dòng)起來，即繩端的振動(dòng)狀態(tài)沿繩子傳出去。（只是后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)遲一些開始振動(dòng)）新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)一、波的形成各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律總結(jié)：時(shí)間上：各質(zhì)點(diǎn)做受迫振動(dòng)，周期、頻率與波源相同?？臻g上：質(zhì)點(diǎn)只在自己的平衡位置附近振動(dòng)，不會(huì)“隨波逐流”。質(zhì)點(diǎn)間：①質(zhì)點(diǎn)的起振方向均與波源起振方向相同；

②沿著波的傳播方向，先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：“帶動(dòng)、重復(fù)、滯后”各質(zhì)點(diǎn)隨時(shí)間推移的振動(dòng)圖像新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)總結(jié)：1.明確波源振動(dòng)帶動(dòng)后面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，后面質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，是解決此類題目的關(guān)鍵。2.方法：(1)已知傳播方向判斷振動(dòng)方向：在質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方附近的波形上另找一點(diǎn)P′，P′為先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，若P′在P上方，則P向上運(yùn)動(dòng)，若P′在P下方，則P向下運(yùn)動(dòng)，如圖所示。新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)(2)已知振動(dòng)方向判斷傳播方向：若質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，則在波形上P點(diǎn)附近上方找一個(gè)點(diǎn)P′；若質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則在波形上P點(diǎn)附近下方找一個(gè)點(diǎn)P′，P′比P更靠近波源，從而判斷波的傳播方向。新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)問題1.

T/4時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)3的運(yùn)動(dòng)方向？問題2.

T/2時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)2和4的運(yùn)動(dòng)方向?問題3.3T/4時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)4和6誰先回到平衡位置?課堂練習(xí)：手繪繩波波形圖新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)（1）因果關(guān)系：振動(dòng)是波動(dòng)的原因，波動(dòng)是振動(dòng)的傳播。（2）研究對象：振動(dòng)描述某一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，波動(dòng)描述介質(zhì)中的所有質(zhì)點(diǎn)。振動(dòng)與波動(dòng)的聯(lián)系與區(qū)別：新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)互相垂直同一直線上波種類實(shí)驗(yàn)探究：觀察繩波和推拉彈簧形成的波，判斷這兩種波在傳播的過程中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向間有怎樣的關(guān)系？

縱波

橫波新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)（1）定義：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟波的傳播方向垂直的波叫做橫波（凹凸波）。（2）波形特點(diǎn)：有波峰、波谷（凸起的最高處叫做波峰，凹下的最低處叫做波谷）1、橫波（3）說明：橫波是靠物體內(nèi)部形變而產(chǎn)生的彈力作為回復(fù)力，橫波只能在固體內(nèi)傳播。（水波比較復(fù)雜，高中物理中通常視水波為橫波。）新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)二、橫波和縱波【學(xué)以致用】(多選)一列橫波沿繩子向右傳播,傳播過程無能量損失,某時(shí)刻繩子形成如圖所示的凹凸形狀。對此時(shí)繩上A、B、C、D、E、F六個(gè)質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是(

)A.它們的振幅相同B.質(zhì)點(diǎn)D和F的速度方向相同C.從此時(shí)算起,質(zhì)點(diǎn)B比C先回到平衡位置D.從此時(shí)算起,質(zhì)點(diǎn)E比F先到達(dá)波峰答案：ACD隨堂練習(xí)新課導(dǎo)入知識講解課堂小結(jié)布置作業(yè)（1）定義：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫做縱波（疏密波）（2）波形特點(diǎn)：有密部、疏部，疏密相間．

（質(zhì)點(diǎn)分布較密的部分叫密部，質(zhì)點(diǎn)分布較稀的部分叫疏部）（3）說明：縱波是靠介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的相互擠壓而產(chǎn)生的作用力作為回復(fù)力。

縱波在固體、液體、氣體中都能傳播。2、縱波新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)發(fā)聲體振動(dòng)時(shí)在空氣中產(chǎn)生的聲波是縱波.聲波不僅能在空氣中傳播，也能在液體、固體中傳播。【課堂問題】發(fā)聲體振動(dòng)時(shí)在空氣中產(chǎn)生的聲波是橫波還是縱波？【拓展問題】地震波是什么波？既有橫波又有縱波新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)1.介質(zhì)：波借以傳播的物質(zhì).2.機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，形成機(jī)械波.3.產(chǎn)生機(jī)械波的條件:同時(shí)存在波源和介質(zhì)，且質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用。固體液體氣體三、機(jī)械波新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)既有橫波，也有縱波既不是橫波，也不是縱波縱波橫波4.機(jī)械波的特點(diǎn):(1)傳播振動(dòng)形式(2)傳遞能量(3)傳遞信息質(zhì)點(diǎn)在自己的平衡位置來回振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移5.常見的機(jī)械波:(1)繩波(2)推拉彈簧產(chǎn)生的彈簧波(3)空氣中產(chǎn)生的聲波(5)水波(4)地震波新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)【學(xué)以致用1】關(guān)于機(jī)械波，下列說法中正確的是（

）A.物體做機(jī)械振動(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波B.機(jī)械波的傳播方向就是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向C.除振源外，機(jī)械波中各質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng)D.機(jī)械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動(dòng)能量的傳遞答案：C隨堂練習(xí)新課導(dǎo)入知識講解課堂小結(jié)布置作業(yè)【學(xué)以致用2】一列機(jī)械波在某時(shí)刻的波形如圖所示，若O是波源，則此刻A點(diǎn)的振動(dòng)方向_____，波源O的振動(dòng)方向_____；若O′是波源，則此刻A點(diǎn)的振動(dòng)方向____，波源O′的振動(dòng)方向_____。向上向下向下向上隨堂練習(xí)新課導(dǎo)入知識講解課堂小結(jié)布置作業(yè)隨堂練習(xí)新課導(dǎo)入知識講解課堂小結(jié)布置作業(yè)【學(xué)以致用3】如圖所示，運(yùn)動(dòng)會(huì)上團(tuán)體操表演“波浪”。一組學(xué)生手挽手排成一行，左邊第一位同學(xué)開始周期性的下蹲、起立。后邊的同學(xué)重復(fù)他的動(dòng)作，形成往前傳播的“波浪”，下列說法正確的是A.“波浪”向左傳播B.圖中A同學(xué)正在往下蹲C.每個(gè)學(xué)生的位置都向右移動(dòng)D.后邊所有的同學(xué)同時(shí)重復(fù)左邊第一位同學(xué)的動(dòng)作答案：B橫波和縱波波的形成波的形成機(jī)械波傳播振動(dòng)形式“帶動(dòng)法”質(zhì)點(diǎn)間的作