2018-2019學年高中物理 12.1 波的形成和傳播課件 新人教版選修3-4.ppt

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第十二章機械波1波的形成和傳播,一、波的形成和傳播,質(zhì)點,無外來擾動,相互作用力,周圍質(zhì)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(zhì):(1)定義:波借以_____的物質(zhì)。(2)特點:組成介質(zhì)的質(zhì)點之間有_________，一個質(zhì)點的振動會引起相鄰質(zhì)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(zhì),波源,介質(zhì),4.傳遞的三個特點:(1)介質(zhì)中有機械波傳播時，介質(zhì)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,【思考辨析】(1)質(zhì)點的振動位置不斷轉(zhuǎn)換便形成波。()(2)在繩波的形成和傳播中，所有質(zhì)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(zhì)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(zhì)點的振動位置不斷轉(zhuǎn)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(zhì)點由近及遠依次振動，不是所有質(zhì)點同時運動，同時停下。,(3)√。在繩波的形成和傳播中，所有質(zhì)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(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。,知識點一機械波的形成及特點探究導入:藝術(shù)體操也叫韻律體操，是一種藝術(shù)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(shù)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(jié)】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(zhì)中各質(zhì)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(zhì)中的各個質(zhì)點參與振動，所以各個質(zhì)點都在做受迫振動，因此各個質(zhì)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(zhì)點振動的振幅相同，各質(zhì)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:,【典題通關(guān)】【典例】(多選)下列關(guān)于機械波的說法中，正確的是()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)點的振動，后一質(zhì)點的振動必定落后于前一質(zhì)點的振動D.各質(zhì)點隨波的傳播而遷移E.離波源越遠，質(zhì)點的振動頻率越小,【正確解答】選A、B、C。振源依靠介質(zhì)中各相鄰質(zhì)點間的相互作用力使周圍的質(zhì)點依次振動起來，且后一質(zhì)點的振動必定落后于前一質(zhì)點的振動，選項B、C正確；質(zhì)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(zhì)點不隨波遷移，選項D錯誤。,【規(guī)律方法】波動過程中介質(zhì)中各質(zhì)點的運動規(guī)律波動過程中介質(zhì)中各質(zhì)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(zhì)點帶動后振動的質(zhì)點。,(2)后振動的質(zhì)點重復前面質(zhì)點的振動。(3)后振動質(zhì)點的振動狀態(tài)落后于先振動的質(zhì)點。概括起來就是“帶動、重復、落后”。,【過關(guān)訓練】1.(2018咸陽高二檢測)關(guān)于機械振動和機械波，以下說法正確的是()A.要產(chǎn)生機械波，有波源就可以B.要產(chǎn)生機械波，必須要有波源和介質(zhì)C.要產(chǎn)生機械波，有介質(zhì)就可以D.要產(chǎn)生機械波，不需要有波源和介質(zhì),【解析】選B。機械波形成要有兩個條件:一是機械振動，二是傳播振動的介質(zhì)，B正確。,2.(多選)關(guān)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(zhì)點總是跟著先振動的質(zhì)點重復振動，只是時間落后一步C.參與振動的質(zhì)點都有相同的頻率D.機械波是介質(zhì)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(zhì)。只有物體做機械振動，而其周圍沒有傳播這種振動的介質(zhì)，遠處的質(zhì)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(zhì)點都是一個波源，帶動它周圍的質(zhì)點振動，將振動傳播開來，所以后一質(zhì)點總是落后于前一質(zhì)點，但振動頻率相同，故,B、C正確。形成機械波的各振動質(zhì)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(zhì)點振動的能量通過各質(zhì)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(zhì)B.波源做簡諧運動形成的波中，各質(zhì)點的運動情況完全相同C.橫波向右傳播時，處于波峰的質(zhì)點也向右遷移D.機械波向右傳播時，右方的質(zhì)點比左方的質(zhì)點早一些振動,【解析】選A。波源和介質(zhì)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(zhì)中傳播時，介質(zhì)中各質(zhì)點都做簡諧運動，沿波的傳播方向上，后面的質(zhì)點比前面的質(zhì)點總要晚一些開始振動，但質(zhì)點本身并不隨波的傳播而發(fā)生遷移，而且各質(zhì)點的振動步調(diào)不一致，故B、C、D均錯。,知識點二橫波與縱波探究導入:,(1)圖甲是繩波，其中質(zhì)點的振動方向與傳播方向是什么關(guān)系？(2)圖乙是聲波，其中質(zhì)點的振動方向與傳播方向是什么關(guān)系？提示:(1)垂直。(2)在同一條直線上。,【歸納總結(jié)】,【典題通關(guān)】【典例】關(guān)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(zhì)點上下振動，這類波是橫波D.質(zhì)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(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直為橫波，沿同一直線為縱波，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(zhì)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(guān)訓練】1.有關(guān)縱波與橫波，下列說法中正確的是()A.對于縱波，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向一定相同B.對于橫波，質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直C.縱波的質(zhì)點可以隨波遷移，而橫波的質(zhì)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(zhì)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(zhì)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.下列說法正確的是()A.對于橫波和縱波，質(zhì)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(zhì)點的運動方向與波的傳播方向一定相同C.形成縱波的質(zhì)點隨波一起遷移D.空氣介質(zhì)只能傳播縱波,【解析】選D。質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直的波是橫波，質(zhì)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(zhì)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(zhì)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。,3.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(shè)震源與地震儀相距為x，則解得x=36km，故選A。,【拓展例題】考查內(nèi)容:關(guān)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(shè)介質(zhì)中質(zhì)點振動周期為T，下列說法正確的是(),A.若M質(zhì)點為波源，則M質(zhì)點開始振動時方向向下B.若M質(zhì)點為波源，則P質(zhì)點已經(jīng)振動了TC.若N質(zhì)點為波源，則P質(zhì)點已經(jīng)振動了TD.若N質(zhì)點為波源，則該時刻P質(zhì)點動能最大,【正確解答】選C。若M質(zhì)點為波源，相當于N質(zhì)點追隨它左邊的質(zhì)點，又因為是經(jīng)過一個周期的波形，此時N質(zhì)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(zhì)點，P質(zhì)點已振動了T，A、B錯。若N質(zhì)點為波源，則開始振動的方向向下，P質(zhì)點已振動了T，又因為P質(zhì)點離平衡位置最遠，故此時速度為零，動能最小，故C對、D錯。,