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人教版（2019）高中物理选择性必修第一册
第三章 机械波
3.1 波的形成
授课人：扬帆起航
CONTENTS
01
波 的 形 成
02
横波和纵波
03
机 械 波
04
目录
典型例题
典型例题
01
波 的 形 成
机 械 波
生活中的波现象
绳波
红旗飘飘
水波
人浪
课堂引入
在艺术体操的带操表演中，运动员手持细棒抖动
彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。彩带上的波浪向前
传播时，彩带上的每个点也在向前运动吗？
问题：
？
彩带上的波浪翻卷实际是振动在彩带上传播的结果。
振动的传播称为波动，简称波（wave）。波是怎样形成的？
思考：为什么绳上各点都能动起来呢？
凹凸相间的波是怎样形成的？
一、波的形成
设想:把绳分成很多小段
每一个小段可以看做一个质点
质点之间有相互作用力
绳波的形成
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机械波传播过程中质点并不随波迁移。
波的形成：由于相邻质点间的力的作用，当介质中某一质点发生
振动时，就会带动附近的各质点振动，附近各点的振动又带动较远质
点的振动，从而使振动向远处传播。
波的传播过程质点的运动特点 ：前带后，后跟前，运动状态向后传； 波源质点先向上振,其它质点也向上；质点上下振动，但不随波迁移;质点传播能量由近向远.
因此:波传递的是运动形式和能量.
一、波的形成
例1:机械振动在介质中传播，下列说法中正确的是( AB )
(A)介质中的各质点在各自的平衡位置附近作振动
(B)介质中相邻质点间必存在相互作用力
(C)介质中的各质点同时开始振动
(D)介质中的各质点随波的传播而迁移
02
横波和纵波
机 械 波
1、横波
① 特征：
②波形特点：
凹凸相间的波纹
③波峰与波谷：
凸起部分的最高点叫做波峰
凹下部分的最低点叫波谷
质点的振动方向与波的传播方向垂直
二、横波和纵波
2、纵波
①特征：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
②波形特点：质点分布较稀的部分叫疏部，质点分布较密的部分叫密部。
纵波能在所有物质中传播
波的传播方向
质点振动方向
横波和纵波的特征：
1.横波在介质中传播时，只有固体能承受切变，因此横波只能在固体中传播.
2.纵波在介质中就形成稠密和稀疏的区域，故又称为疏密波.因此纵波能在所
有物质中传播.
3.声波有横有纵，但大部分是纵波，要看传播的介质。声音在空气传播是 纵波，声波在固体中传播可能是横波也可能是纵波。
地震波既有横波又有纵波。
水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。
例2:关于横波和纵波，下列说法中正确的是 ( C )
(A)质点作上下振动的波叫横波
(B)质点的振动方向与波的传播方向一致的波叫纵波
(C)横波中位于波谷与波峰的点都是该时刻位移最大的点
(D)横波中，位移最大的点在波峰，位移最小的点在波谷
03
机 械 波
机 械 波
1、定义：机械振动在介质中由近及远的传播就形成了机械波。
2、产生条件：① 有振源。② 有可传播波的介质。
波源（振源）：能够维持振动的传播，不间断的输入能量,并能发出波的物体或物体所在的初始位置。
介质：凡是能传播机械振动的媒介物质，都可以叫做介质。
三、机械波
【注意】有振动不一定存在波，有波一定存在振动．
②机械波传播的是振动的形式、能量和信息;
③各质点都以自己的平衡位置为中心振动，质点并不随波迁移;
⑤各质点的起振方向都与波源的起振方向相同。
④介质中各质点都在做受迫振动，其振动频率都等于波源的振动频率；
①沿波传播的方向由近及远的传播。(前带后，后跟前，运动状态往后传。)
(1)各质点的振动
3.机械波的特点
(2) 传播规律：波在同一种均匀介质中匀速传播
(3) 波动与振动区别和联系
1. 区别: 振动是一个质点的往复运动; 波动是介质中许多质点的集体运动．
2. 联系：
(1) 都是周期性的运动：波动周期等于质点的振动周期
(2) 从构成介质的某一质点来看，所呈现的现象是振动，从构成介质的整体来看，所呈现的现象是波动
(3) 振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波动
(4) 波动是振动形式的传播过程．
例3:关于振动和波的关系，下列说法正确的是（ ）
A．有机械波必有振动
B．有机械振动必有波
C．离波源远的质点振动较慢
D．波源停止振动时，介质中的波立即停止传播
A
04
典 型 例 题
机 械 波
例1、（单选）关于机械波，下列说法中正确的是( )
A． 机械波的振幅与波源振动的振幅不相等
B． 在波的传播过程中，介质中质点的振动频率等于波源的振动频率
C． 在波的传播过程中，介质中质点的振动速度等于波的传播速度
D． 在机械波的传播过程中，离波源越远的质点振动的周期越大
B
随堂练习
例2、如图所示，在绳上传播一列横波，则绳上
某一点的运动路径可能是：( )
A a b c d e B a f c h e
C f g f b f D a b c g a
a
b
f
g
c
h
d
e
c
例3、简谐波在绳中传播的示意图如图所示。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4…依次做受迫振动。质点1从平衡位置向上运动开始计时，t=0.4s时，质点1第一次到达最高点，质点5开始运动，若质点1的振幅为4cm，则下列说法正确的是（ ）
A．质点7和质点11的振动情况始终相反
B．t=1.1s时，质点11开始向上振动
C．t=1.2s时，质点9处于波峰
D．0-1.4s内，质点7通过的路程为8cm
CD
例4、如图所示，1、2、3、4…是某绳(可认为是均匀介质)上一系列等间距的质点．开始时绳处于水平方向，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t=0时，质点1开始向下运动，经过二分之一周期，质点9开始运动．则在二分之一周期时，下列说法正确的是( )
A．质点3向上运动
B．质点5所受回复力为最大值
C．质点6的加速度向下
D．质点9的振幅为零
AB
例5、一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点（ ）
A．它们的振幅相同
B．质点D和F的速度方向相同
C．质点A和C的速度方向相同
D．从此时算起，质点B比C先回到平衡位置
AD
例6、A、B、C、D是一列横波上的四个点，某时刻波形如图所示，那以如果A此时速度是向上的，则C点必是 ，如果B点此时速度是向上的，则波向 传播，A、B两点加速度方向 .C、D两点加速度方向 ．
速度向上
左
向下
向上
思维导图
