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(共25張PPT)
第1節 波的形成
第三章 機械波
思考：做波動運動的五星紅旗、絲帶、水波等上的每個點也在向前運動嗎
在我們日常生活中有許多種波動形式，如五星紅旗迎風飄擺，舞蹈演員手中的絲帶，樹枝敲打水面會形成水波等。
1.知道波是振動形式的傳播，知道波在傳播振動形式的同時也在傳播能量和信息；
2.能區分橫波和縱波，知道什么是波峰和波谷，什么是密部和疏部；
3.知道機械波和機械波形成的條件。
知識點一、波的形成
彩帶上的波浪翻卷實際是振動在彩帶上傳播的結果。振動的傳播稱為波動，簡稱波。波是怎樣形成的？
繩上做的標記，在波傳播的過程中，這個標記怎樣運動？它是否隨著波向繩的另一端移動？
演示: 觀察繩波的產生和傳播
設想:把繩分成很多小段
質點之間有相互作用力
每一個小段可以看做一個質點
繩子上的各點只是在一定位置上下振動，沒有向前運動。
1.繩波的形成過程：
（1）繩子各部分看成許多質點組成，質點與質點之間分之間存在著相互作用的彈力
（2）沿波的傳播方向上，后面的質點總比前面的質點遲一些開始振動，質點依次被帶動，繩端這種上下振動的狀態就沿繩子傳出去了，整體上形成了凹凸相間的波形。
2.繩波的傳播特點
（1）介質各個質點不是同時起振，但起振方向與振源方向相同。
（2）離振源近的質點先起振。
（3）質點只在平衡位置附近往復運動，并不隨波遷移。
（4）波傳播的是振動形式和能量。
（5）傳播過程中各質點的振動都是受迫振動，驅動力來源于振源，各質點起振時與振源起振時的情況完全相同，其頻率等于振源頻率。
團體操表現波浪
做一做：
一組學生手挽手排成一行，從左邊第一位同學開始，周期性地下蹲、起立，依次帶動旁邊的同學重復他的動作，只是后邊的一位總比前邊的一位稍遲一點點。這樣就會看到凹凸相間的波沿著隊伍傳播開來，而每個學生的位置并沒有移動。
1.一列波由波源向周圍擴展開去，下列說法中錯誤的是（　　）
A．介質中各質點只是振動，沒有沿波的傳播方向遷移
B．介質中各質點振動方式由近及遠傳播開去
C．介質中各質點振動的能量由近及遠傳播
D．介質中各質點由近及遠傳播開去
D
練一練
2.在平靜的湖面上漂著一小木條，現向湖中央扔一石子，圓形波紋一圈圈地向外傳播，當波傳到小木條處時，小木條將（　　）
A．隨波紋漂向湖岸
B．波紋傳到小木條處，小木條仍不動
C．向波源處漂動
D．在原來位置做上下振動
D
（1）定義：質點的振動方向和波的傳播方向垂直的波。
（2）波峰和波谷：在橫波中，凸起的最高處叫作波峰，凹下的最低處叫作波谷。
（3）橫波只能在固體中傳播。
知識點二、橫波和縱波
1．橫波
波峰
波峰
波谷
振動方向
波的傳播方向
平衡位置
2．縱波
演示：觀察彈簧形成的波
如圖，將一根長而軟的彈簧水平放置在光滑平面上，在左端沿彈簧軸線方向不斷推、拉彈簧，觀察實驗現象。
實驗中觀察到，彈簧圈密集的部分和稀疏的部分交替向右傳播，在彈簧上形成一種與橫波不一樣的波。
（1）定義：質點的振動方向和波的傳播方向在同一直線上的波，在固體、液體和氣體介質中均能傳播，例如聲波。
（2）特征：疏密相間，具有交替出現的密部和疏部。
（3）縱波能在固體、液體、氣體等所有物質中都能傳播。
2．縱波
密部
疏部
密部
疏部
波的傳播方向
質點振動方向
我們把一系列彈簧圈看成一系列質點，它們之間由彈力聯系著。手執彈簧一端左右振動起來以后，前面的質點依次帶動后面的質點左右振動，但后一個質點總比前一個質點遲一些開始振動。也就是說，后一個質點振動的相位總比前一個質點落后一些。這樣，彈簧一端左右振動的狀態就沿彈簧傳播開來。從整體上看，就形成了疏密相間的波。
思考：彈簧的縱波是如何形成的呢？
發聲體振動時在空氣中產生的聲波是縱波
例如：振動的音叉，它的叉股向一側振動時，壓縮鄰近的空氣，使這部分空氣變密，叉股向另一側振動時，又使這部分空氣變得稀疏。
知識拓展
（1）聲波有橫有縱，但大部分是縱波，要看傳播的介質。聲音在空氣傳播是縱波，因為聲音在傳播過程中是空氣（介質）發生膨脹和收縮 是沿著聲波傳播方向的。聲波在固體中傳播可能是橫波也可能是縱波。
（2）地震波既有橫波又有縱波。
1.下列關于橫波和縱波的說法，正確的是（　　）
A．橫波中，質點的振動方向一定與波的傳播方向垂直
B．橫波中，質點的振動方向也可能與波的傳播方向平行
C．縱波中，波水平向右傳播，各個質點一定上下振動
D．能形成波峰、波谷的波是橫波
A
練一練
2.關于橫波和縱波，下列說法正確的是（　　）
A．對于縱波，質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，質點的振動方向與波的傳播方向一定相同
C．形成縱波的質點隨波一起遷移
D．波源上下振動形成的波是橫波
A
知識點三、機械波
1.定義：機械振動在介質中傳播，形成機械波。
2.條件：波的產生必須同時滿足兩個條件
（1）波源：作機械振動的物體（或質點）
（2）介質：能傳播振動的媒介物（如：繩、彈簧、水、空氣等）
3.波動過程中介質中各質點的運動規律
（1）先振動的質點帶動后振動的質點。
（2）后振動的質點重復前面質點的振動。
（3）后振動質點的振動狀態落后于先振動的質點。
概括起來就是“帶動、重復、落后”。
4.波的特點
（1）當波源的介質發生振動時，各個質點在各自的平衡位置附近往復運動，質點本身并不隨波遷移，機械波向外傳播的只是機械振動的形式。
（2）機械波向前傳播的是振動形式、能量和信息。
（3）沿著波的傳播方向向前看去，前面各質點的振動位相都依次落后于波源的振動位相。
（4）傳播過程中各質點的振動都是受迫振動，驅動力來源于波源。介質中各個質點的起振方向、周期、頻率、和波源相同，不考慮能量損失時振幅也相同。
5.振動和波動的區別與聯系
聯系與區別 波動 振動
聯系 1、因果關系
2、頻率關系
區別 1、研究對象
2、力的來源
3、運動性質
振動是波動的原因，波動是振動在介質中傳播的結果。有波動一定有振動，有振動不一定有波動。
波動的頻率與振動的頻率相同
介質中參與波動的大量質點
單個質點
介質中各質點間的彈力
質點所受的回復力
同一介質中傳播速度不變
質點做變加速運動
1.以下關于機械波的幾種說法中，正確的是（　　）
A．有機械振動必定會有機械波
B．機械波在介質中的傳播速度由介質本身的性質決定
C．在波傳播方向上的某個質點的振動速度就是波的傳播速度
D．在波動的過程中，波上的質點是沿著波形曲線運動的
B
練一練
2.下列關于波的現象的說法中正確的是（　　）
A．只要有機械波產生，一定可以找到產生機械波的波源
B．把小石塊扔到平靜的湖水里，水面上便會激起水波，水波將促使水面上的漂浮物向遠方運動
C．某空間找不到機械波，則在這一空間一定沒有波源
D．橫波與縱波，其質點的振動方向不同，因此，橫波和縱波不可能沿同一方向傳播
A
波的形成
橫波：質點的振動方向和波的傳播方向垂直的波
橫波和縱波
機械波
縱波：質點的振動方向和波的傳播方向在同一直線上波
產生條件：波源和介質
定義：機械振動在介質中傳播
波的形成
傳播特點：傳播振動形式，質點不隨波遷移

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