高中物理 第12章 第1節(jié) 波的形成和傳播課件 新人教版選修3-4.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修遠兮吾將上下而求索 人教版 選修3 4 機械波 第十二章 第一節(jié)波的形成和傳播 第十二章 手拿繩的一端 上下擺動一次 使繩上形成一個凸起狀態(tài) 隨后形成一個凹落狀態(tài) 可以看到 這個凸起狀態(tài)和凹落狀態(tài)在繩上從一端向另一端移動 手繼續(xù)上下擺動 在繩上就形成一列波 1 波的形成當手握繩端上下振動時 繩端 相鄰質(zhì)點 使它也上下振動 這個質(zhì)點又 更遠一些的質(zhì)點 繩子上的質(zhì)點都很快 起來 只是后面的質(zhì)點總比前面的質(zhì)點 開始振動 波的形成與傳播 帶動 帶動 振動 遲一些 2 波的傳播繩端這種上下振動的狀態(tài)沿 傳播出去 稱為波的傳播 3 介質(zhì) 1 定義 波借以傳播的 2 組成介質(zhì)的質(zhì)點之間有 作用 一個質(zhì)點的振動會引起相鄰質(zhì)點的振動 繩子 物質(zhì) 相互 機械波可分為橫波和縱波兩類 其波形及描述對比如下 機械波的分類 垂直 最高處 最低處 同一直線上 最密 最疏 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 2 形成機械振動在 中傳播 形成機械波 機械波 傳播 相互作用 介質(zhì) 3 兩個產(chǎn)生條件 1 要有 2 要有傳播振動的 4 傳遞的三個特點 1 介質(zhì)中的機械波傳播時 介質(zhì)本身并不隨波一起傳播 它傳播的只有 這種運動形式 2 波是傳遞 的一種方式 3 波可以傳遞 振源 介質(zhì) 振動 能量 信息 一 機械波的形成 二 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 4 機械波傳播的是波源的信息我們用語言進行交流 是利用聲波傳遞信息 5 機械波是一種 集體運動 波的形成離不開介質(zhì)中大量質(zhì)點的集體振動 個別質(zhì)點形不成波 特別提醒 1 有波源和有介質(zhì)是形成機械波的必需條件 二者缺一不可 有振動不一定有機械波 有機械波一定有振動 2 機械波在介質(zhì)中傳播時 介質(zhì)中的各點不隨波向前遷移 只在各自平衡位置附近做往復(fù)振動 答案 1 沒有 2 不會 解析 1 波傳播的只是振動形式 介質(zhì)中各質(zhì)點本身并不會隨波遷移 2 波傳播的是能量 波源停止振動 但能量還會依次向外傳播 二 橫波與縱波的比較 特別提醒 1 繩波和聲波分別是典型的橫波和縱波 水波是比較復(fù)雜的機械波 不是橫波 2 在縱波中各質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上 而不是方向相同 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 答案 1 相互垂直 2 在一條直線上解析 1 繩波是橫波 2 聲波是縱波 三 振動與波動的比較 特別提醒 1 振動是波的起因 波是振動的傳播 2 振動是單個質(zhì)點在其平衡位置附近做往復(fù)運動的 個體行為 波動則是大量彼此相連的質(zhì)點將波源的振動在空間傳播的 群體行為 改編題 楓橋夜泊 中有名句 姑蘇城外寒山寺 夜半鐘聲到客船 其中 當鐘聲傳到客船時 對大鐘的撞擊早已停止了 但仍感覺 余音未絕 分析其原因可能是 A 大鐘的回聲B 大鐘在繼續(xù)振動 空氣中繼續(xù)形成聲波C 人的聽覺發(fā)生 暫留 的緣故D 大鐘雖停止振動 但空氣仍在振動答案 B解析 停止對大鐘的撞擊后 大鐘做阻尼振動 仍在空氣中形成聲波 隨著能量的減弱 鐘聲逐漸消失 機械波的形成和傳播 解析 由于質(zhì)點間的相互作用 前面的質(zhì)點總是帶動后面的質(zhì)點振動 所以后面的質(zhì)點總是滯后于前面的質(zhì)點 各質(zhì)點在各時刻的運動情況 如圖所示 答案 見解析 科學(xué)探測表明 月球表面無大氣層 也沒有水 更沒有任何生命存在的痕跡 在月球上 兩宇航員面對面講話也無法聽到 這是因為 A 月球太冷 聲音傳播太慢B 月球上沒有空氣 聲音無法傳播C 宇航員不適應(yīng)月球 聲音太輕D 月球上太嘈雜 聲音聽不清楚答案 B 解析 兩宇航員面對面講話卻無法聽到 說明聲波有振源卻傳播不出去 即缺乏聲波傳播的另一條件 沒有介質(zhì) 故B選項正確 機械波按質(zhì)點振動方向與波傳播方向的關(guān)系可分為橫波和縱波 1 關(guān)于介質(zhì)中質(zhì)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 橫波和縱波 2 如圖所示 若一列橫波在x軸上傳播 a點是波傳播方向上的某一質(zhì)點 則質(zhì)點a的振動方向一定上下振動嗎 解析 1 在橫波中質(zhì)點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 2 不一定 因為此波為橫波 可知質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互垂直 此波在x軸上傳播 可知質(zhì)點a的振動方向應(yīng)在過a點且垂直于x軸的平面內(nèi) 即質(zhì)點a的振動方向可沿此平面的任意方向 不一定是上下方向的振動 答案 1 BC 2 不一定點評 深刻理解質(zhì)點振動方向與波的傳播方向的關(guān)系 在橫波中二者 相互垂直 的含義 在縱波中二者 在同一直線上 的含義 下列關(guān)于橫波與縱波的說法中 正確的是 A 聲波一定是縱波B 水波一定是橫波C 地震波既有橫波 也有縱波D 橫波只能在固體中傳播 縱波既可以在固體中傳播 也可以在液體 氣體中傳播答案 CD 解析 聲波可以在空氣中傳播也可以在液體和固體中傳播 空氣中的聲波一定是縱波 而液體 固體中的聲波既可能是縱波 也可能是橫波 故A錯 水波既不是橫波 也不是縱波 它的運動形式比較復(fù)雜 故B錯 地震波既有橫波 也有縱波 故發(fā)生地震時 地面既有上下振動 也有左右運動 C正確 D正確 2014年8月3日 云南魯?shù)榘l(fā)生6 5級地震災(zāi)害 在黨中央領(lǐng)導(dǎo)下全國人民眾志誠城 迎難而上迅速展開氣壯山河的抗震救災(zāi)工作 譜寫了感天動地的英雄凱歌 地震波中既有縱波 又有橫波 而且由地殼傳播時縱波速度大于橫波速度 在魯?shù)榈卣饡r 當?shù)鼐用窀惺艿恼駝討?yīng)該是怎樣的 開放 探究 解析 由縱波的傳播特點 傳播方向與質(zhì)點的振動方向在同一直線上 并且因為縱波傳播得快 所以居民首先會感到上下顛簸 由橫波的傳播特點 波的傳播方向與振動方向垂直 且傳播的速度較小 所以橫波傳來得晚 因此后來居民又會感到在水平方向上左右搖動 答案 當?shù)鼐用袷紫葧械缴舷骂嶔?后來又會感到在水平方向上左右搖動 點評 地震是一種自然災(zāi)害 聯(lián)系實際應(yīng)用所學(xué)知識解釋自然現(xiàn)象 可以拓寬視野 一個小石子投向平靜的湖面中心 會激起一圈圈波紋向外傳播 如果此時水面上有一片樹葉 如圖 下列對樹葉運動情況的敘述正確的是 A 樹葉慢慢向湖心運動B 樹葉慢慢向湖岸漂去C 在原處上下振動D 沿著波紋做圓周運動答案 C解析 由于波在傳播過程中 只傳遞振動能量和波源所發(fā)出的信息 而各質(zhì)點不隨波遷移 只在各自的位置附近做振動 故選C