資源簡介

第三章 機械波
波的形成
學習目標
1. 認識波的傳播形式，知道波在傳播的同時也傳播能量傳播信息。
2. 了解縱波和橫波的區(qū)別以及波峰、波谷、密部和疏部等概念。
3. 掌握機械波形成的條件和過程。
重點難點
重點
1. 波的形成和傳播過程中的特點
2. 了解縱波和橫波的區(qū)別以及波峰、波谷、密部和疏部等概念。
難點
機械波形成的條件和過程
自主探究
1.波的形成：當手握繩端上下振動時，繩端帶動相鄰質點，使它也上下振動。這個質點又① 更遠一些的質點② 起來，只是后面的質點總比前面的質點遲一些開始③ ，這樣在整個繩子上就形成了凹凸相間的波。
2.介質
（1）定義：波借以④ 的物質。
（2）特點：組成介質的質點之間有⑤ ，一個質點的各特振動會引起相鄰質點的振動。
3.質點振動的方向與波的傳播方向⑥ 的波叫作橫波。在橫波中，凸起的最高處叫作⑦ ，凹下的最低處叫作⑧
4.質點的振動方向跟傳播方向⑨ 的波叫作縱波。在縱波中，質點分布最密的地方叫作⑩ 質點分布最疏的部分叫作
5.形成： 在介質中傳播，形成了機械波。
6.產生條件：
（1）要有
（2）要有傳播振動的
答案：①帶動 ②跟著振動 ③振動 ④傳播 ⑤相互作用 ⑥垂直 ⑦波峰 ⑧波谷 ⑨在同一直線上 ⑩密部 疏部 機械振動 波源 介質
預習檢測
判一判：
1.橫波中分密部和疏部,縱波中分波峰和波谷( )
2.在水平方向傳播的波為橫波( )
3.在繩波的形成和傳播中,所有質點同時運動,同時停止運動( )
4.在機械波中各質點不隨波的傳播而遷移( )
5.縱波指的是質點的振動方向和波的傳播方向垂直的波( )
6.機械波在傳播過程中,各質點振動的周期、起振方向都相( )
答案：×××√×√
探究思考
探究1 機械波的形成及特點
一、波的形成
從振源開始依次帶動相鄰的質點做相同的振動，整體上形成凹凸相間的波形
二、橫波與縱波
由質點振動方向和波的傳播方向的關系，可將機械波分為兩類，一類為橫波，一類為縱波。
1. 橫波：質點的振動方向與波的傳播方向相互垂直的波
橫波中，凸起的最高點叫作波峰，凹下的最低點叫作波谷
2. 縱波：質點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上的波
縱波中，質點分布最密的位置叫作密部，質點分布最疏的位置叫疏部。
三、機械波
1. 質點：能夠傳播振動的物質叫作介質。
2. 機械波：機械振動在介質中的傳播就形成了機械波
波是傳遞能量的一種形式，波在傳播過程中會傳遞能量和信息
【典例一】對機械波的認識,下列說法正確的是( )
A.同一波中各質點的振動情況完全相同
B.橫波傳播到最前面時波峰和波谷交替出現(xiàn)
C.簡諧波的周期等于每個質點振動的周期
D.波向前傳播時快時慢,速度大小周期性變化
答案：C
解析：同一波中各質點的振動情況有先后之分,A錯;由于波動過程中各質點的起振方向相同,橫波向前傳播時在最前面要么是波峰要么是波谷,不會發(fā)生變化,B錯;簡諧波的周期等于每個質點振動的周期,C正確;波向前傳播時速度大小是一定的,D錯。
【拓展練習】關于振動和波的關系,下列說法正確的是( )
A.如果振源停止振動,在介質中傳播的波動也立即停止
B.物體做機械振動,一定產生機械波
C.波的速度即振源的振動速度
D.波在介質中的傳播頻率與介質性質無關,僅由振源的振動頻率決定
答案：D
解析：機械振動傳播形成機械波,振源停止振動時,其他質點仍會引起相鄰質點的振動,即波繼續(xù)在介質中傳播,所以A、B錯.機械波在介質中的傳播速度由介質本身性質決定,與振源振動速度無關,所以C錯.在波動中,各個質點的振動周期、頻率是相同的,它們都等于波源的振動周期或頻率,D對.
探究2 機械波和機械振動的比較
1.從產生條件看：機械振動是機械波形成的原因，機械波是機械振動在介質中傳播產生的。有波動必有振動，但是有振動未必有波動。
2.從運動的角度看：機械振動是單個質點在平衡位置附近做往復運動，而機械波則為許多質點先后連續(xù)在平衡位置附近做往復運動
3.從運動性質看：振動是非勻速周期性運動，而波的傳播速度與傳播振動的介質有關。
【典例二】關于機械振動和機械波，下列說法正確的是( )
A.物體做機械振動時，一定產生機械波 B.沒有機械振動，也可能形成機械波
C.有機械波，一定有質點做機械振動 D.機械振動和機械波的產生無關
答案：C
解析：機械振動在介質中的傳播形成了機械波，所以有機械波必有機械振動，而有機械振動若沒介質不會形成機械波，故C正確，ABD錯誤。
【拓展練習】關于機械振動和機械波下列敘述不正確的是( )
A.有機械振動必有機械波
B.有機械波必有機械振動
C.在波的傳播中,振動質點并不隨波的傳播發(fā)生遷移
D.在波的傳播中,如果振源停止振動,波的傳播并不會立即停止
答案：A
解析：機械振動是形成機械波的條件之一,有機械波一定有機械振動,但有機械振動不一定有機械波,A錯,B對。波在傳播時,介質中的質點都在其平衡位置附近做往復運動,它們不隨波的傳播而發(fā)生遷移,C對。振源停止振動后,已形成的波仍繼續(xù)向前傳播,直到波的能雖消耗盡為止,D對。故符合題意的選項為A。
知識梳理
隨堂訓練
1.關于機械波的下列說法中,正確的是( )
A.自然界所刮的風就是一種機械波
B.波不僅能傳遞能量,而且參與振動的質點也在隨波遷移
C.波將波源的運動形式傳播出去的同時,也可以傳遞信息
D.能傳播機械波的介質一定是可以自由流動的
2.科學探測表明,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.月球上太冷,聲音傳播太慢 B.月球上沒有空氣,聲音無法傳播
C.宇航員不適應月球,聲音太輕 D.月球上太嘈雜,聽不清楚聲音
3.機械波傳播的是( )
A.介質中的質點 B.質點的運動形式
C.能量 D.信息
4.關于電磁波與機械波,下列說法正確的是( )
A.電磁波傳播不需要介質,機械波傳播需要介質
B.電磁波在任何介質中傳播速率都相同,機械波在同一種介質中傳播速率都相同
C.電磁波和機械波都不能發(fā)生干涉
D.電磁波與機械波都能發(fā)生衍射
答案以及解析
1.答案：C
解析：自然界所刮的風,實質上是由于壓強差等因素引起的空氣流動,不是機械波,所以A錯;波是運動形式的傳播,是能量傳遞的一種方式,但各質點均在各自平衡位置附近振動,并不隨波遷移,因此B錯;波不僅能傳播運動形式,它也是信息傳遞的載體,故C正確;固體也能傳播機械波,故D錯。
2.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,故B選項正確。
3.答案：BCD
解析：機械波是振動在介質中向外傳播,質點不隨波的傳播而遷移,只是向外傳遞信息和能量,故選項B、C、D正確。
4.答案：AD
解析：電磁波的波速與介質和頻率都有關,而機械波的傳播速率只與介質有關,故A對B錯;電磁波和機械波都具有波的一些獨有特征,包括干涉和衍射,故C錯D對。
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