資源簡介

(共28張PPT)
03
機械波
02
橫波和縱波
01
波的形成
目錄
機械波
波的形成
03
機械波
02
橫波和縱波
01
波的形成
目錄
學習目標
1、通過觀察和分析，認識波是振動的傳播，知道波在傳播振動形式的同時也傳播能量和信息，
2、能對波動現象進行分析和推理，認識波的形成過程。
3、能區別橫波和縱波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。
4、知道機械波的概念和形成機械波的條件。
教學重難點
重點：機械波的形成和特點
難點：機械波不隨波遷移
生活中的常見波
機械波
電磁波
在藝術體操的帶操表演中，運動員手持細棒抖動彩帶的一端，彩帶隨之波浪翻卷。彩帶上的波浪向前傳播時，彩帶上的每個點也在向前運動嗎？
彩帶上的波浪翻卷實際是振動在彩帶上傳播的結果。振動的傳播簡稱為波動，簡稱波。波是怎樣形成的？
波的形成
（1）波的這種運動形式與過去我們學過的各種運動形式在研究對象上有什么不同？
機械波這種運動形式是大量質點的同時運動
觀察與思考：
（2）繩上各質點同時在做什么運動？
（3）繩上各質點的振動在向前傳播嗎？它們的振動有何區別？
觀察與思考：
演示：
波是振動的傳播
波的成因分析：
無限分成很多段
每段看成質點
(1)每個質點振動前所在位置和狀態？
(2)波源和繩上各質點開始振動的先后順序？
(4)繩上各質點振動的周期或頻率與振源是否相同？振幅和振動步調是否一致？
(5)是什么力使后面的質點振動起來的？
（3）每個質點的起振方向都與波源的起振方向是否相同？
1.繩子各部分看成是相互之間存在彈力的質點；
2.沿波傳播方向，前一質點依次帶動后一質點，后一質點延遲振動；
3.質點的振動狀態向前傳播，從總體上看形成凸凹相間的波。
畫出各時間段的波的形狀
2. 波傳播過程中質點的運動特點：
(1)質點只在平衡位置附近振動，不隨波遷移;
(2)離振源近的質點先起振，先振動的質點帶動后振動的質點；
(3)各質點的起振方向與振源起振方向相同；
(4)各質點的起振周期頻率與振源振動周期頻率相同。
一、波的形成
1. 波：振動的傳播稱為波動，簡稱波。
二、橫波和縱波
繩波中各質點的振動方向和波的傳播方向間有怎樣的關系？
互相垂直
1.橫波：質點的振動方向與波的傳播方向相互垂直的波，叫作橫波；
①波峰：凸起的最高處
②波谷：凹下的最低處
觀察彈簧形成的波
2.縱波：質點振動方向與波的傳播方向在一條直線上的波.
密部
密部
疏部
疏部
①密部：在縱波中，質點分布最密的位置叫作密部；
②疏部：在縱波中，質點分布最疏的位置叫作疏部。
三、機械波
通過前面的學習，我們已經知道：
對繩一端的抖動依次引起了繩中各段的振動，振動在繩中的傳播形成了繩波；
對水面一處的擾動由近及遠引起了水面各部分的
振動，此振動在水中的傳播形成了水波；
擊鼓時，對鼓皮的擾動引起了周圍空氣的振動，
此振動在空氣中的傳播形成了聲波.
由此，你能得出什么結論？
這些波都是振動狀態在某些物體中的傳播.
（一）機械波
1. 介質: 像繩、彈簧、水、空氣等波借以傳播的物質。
3. 產生條件: 同時存在振源和介質
2. 機械波：機械振動在介質中傳播,形成機械波。
（二）機械波的特點
②機械波傳播的是振動的形式、能量和信息;
③各質點都以自己的平衡位置為中心振動，質點并不隨波遷移;
⑤各質點的起振方向都與波源的起振方向相同。
④介質中各質點都在做受迫振動，其振動頻率都等于波源的振動頻率；
①沿波傳播的方向由近及遠的傳播。
1.各質點的振動
2.傳播規律：波在同一種均勻介質中勻速傳播。
（三）波動與振動區別和聯系：
1. 區別：振動 是一個質點的往復運動;
波動 是介質中許多質點的集體運動。
2. 聯系：
①都是周期性的運動；
②從構成介質的某一質點來看，所呈現的現象是振動，從構成介質的整體來看，所呈現的現象是波動；
③振動是形成波動的必要條件，但有振動不一定存在波動；
④波動是振動形式的傳播過程。
課堂檢測
1.(多選)如圖所示，沿水平方向的介質中的部分質點，每相鄰兩質點的距離相等，其中為波源，設波源的振動周期為，從波源通過平衡位置豎直向下振動開始計時，經質點1開始振動，則下列說法中正確的是( )
A. 介質中所有質點的起振方向都是豎直向下的，但圖中質點9起振最晚
B. 圖中所畫出的質點起振時間都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的
C. 圖中質點8的振動完全重復質點7的振動，只是質點8振動時通過平衡位置或最大位移處的時間總是比質點7通過相同的位置時落后
D. 只要圖中所有質點都已振動了，質點1與質點9的振動步調就完全一致，如果質點1發生的是第100次振動，則質點9發生的就是第98次振動
課堂檢測
【答案】ACD
【解析】 介質中所有質點的起振方向均與波源相同，都是豎直向下的，由題圖可知，質點9是圖中距波源最遠的點，盡管與波源起振方向相同，但起振時刻最晚，故A正確，B錯誤；質點7與質點8比較，質點7在質點8的前面，兩質點的振動步調相差，故C正確；質點9比質點1晚起振，一旦質點9起振后，質點1、9的振動步調就完全一致，且質點9的振動次數比質點1少兩次，故D正確。
課堂檢測
2. 圖甲中有一條均勻的繩，0、1、2、3、4…是繩上一系列等間距的點?，F有一列簡諧橫波沿此繩傳播。某時刻，繩上9、10、11、12四點的位置和運動方向如圖乙所示(其他點的運動情況未畫出)，其中點12的位移為零，向上運動，點9的位移達到最大值。試在圖丙中畫出再經過周期時的波形圖。
課堂檢測
【答案】 圖見解析
【解析]】在圖乙所示的時刻，該均勻繩上點9達到最大位移時，點12正通過平衡位置向上運動，因而由圖乙中點9、10、11、12所在位置點連成的曲線代表在該均勻繩上傳播的簡諧橫波在圖乙所示時刻的四分之一波形圖。由于介質中質點都在各自的平衡位置附近往復運動，所以再經過周期時，點9在平衡位置，而點12到達負的最大位移處。由此可得出點9到點12間的波形。由這段波形也就知道了這一時刻整條繩上的波形，如圖丙所示。
課堂檢測
2. (多選)橫波和縱波的區別是( )
A. 橫波中質點的振動方向與波的傳播方向垂直，縱波中質點的振動方向與波的傳播方向相同或相反
B. 縱波不能在空氣中傳播
C. 橫波形成波峰和波谷，縱波形成疏部和密部
D. 橫波中質點的振動方向與波的傳播方向在同一條直線上，縱波中質點的振動方向與波的傳播方向垂直
課堂檢測
【答案】AC
【解析】物理學中把質點的振動方向與波的傳播方向相互垂直的波稱為橫波，把質點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波稱為縱波，對于縱波，質點的振動方向與波的傳播方向可能相同，也可能相反，A正確，D錯誤；聲波是縱波，能在空氣中傳播，B錯誤；橫波形成波峰和波谷，縱波形成疏部和密部，C正確。
課堂檢測
4. 關于橫波和縱波，下列說法正確的是( )
A. 對于橫波和縱波，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. 對于縱波，介質中質點隨波一起遷移
D. 對于縱波，介質中質點不隨波遷移
【答案】D
【解析】 橫波中質點的振動方向與波的傳播方向相互垂直，縱波中質點的振動方向與波的傳播方向有時相同，有時相反，故A、B錯誤；無論橫波還是縱波，當有機械波在介質中傳播時，介質中的質點都是在平衡位置附近做往復運動，不會隨波遷移，故C錯誤，D正確。
課堂小結
波的形成
波的形成
橫波和縱波
機械波
橫波
縱波
波峰和波谷
疏部和密部
波源
介質

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