(共28张PPT)
第三章 机械波
第1节 波的形成
课堂引入
生活中常见的波浪.....
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？
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？
课堂引入
思考：为什么绳上各点都能动起来呢？
一、波的形成
凹凸相间的波是怎样形成的？
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
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一、波的形成
一、波的形成
1.绳子各部分看成是相互之间存在弹力的质点；
2.沿波传播方向，前一质点依次带动后一质点,后一质点延迟振动；
3.把质点的振动状态向前传播，从总体上看形成凸凹相间的波。
思考1：绳上的点是不是随波一起迁移了呢？波传播的是什么？
思考2：绳上各点是不是同时开始振动的，它们振动的步调一致吗？
绳子上的点只在平衡位置上下振动，并不随波迁移。波传播的是振动这种形式。
介质各个质点不是同时起振的，离振源近的质点先起振。前面质点带动后面质点的振动，后面质点重复前面质点的运动，步调不一致。
一、波的形成
请点击手
思考4：振源振动停止后波还传播吗？
思考5：波在传递振动形式的同时还在传递什么？
波在传递振动形式的同时，也传递能量和信息。
振源振动停止后波仍向前传播
一、波的形成
思考3：绳上各点开始振动时的方向（起振方向）与振源起振方向有什么关系？
绳上各点的起振方向与振源起振方向相同。
请点击手
做一做
一组学生手挽手排成一行，从左边第一位同学开始，周期性地下蹲、起立，依次带动旁边的同学重复他的动作，只是后边的一位总比前边的一位稍迟一点点。这样就会看到凹凸相间的波沿着队伍传播开来，而每个学生的位置并没有移动。运动会上的团体操表演常常用这种办法来表现波浪（图）。
团体操表现波浪
一、波的形成
1.横波
(1)特征：质点的振动方向与波的传播方向垂直
(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
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。
二、横波和纵波
1.质点的振动方向与波的传播方向的关系不同;
2.传播介质不同：横波只能在固体介质中传播；
纵波在固体、液体和气体中均能传播；
3.特征不同：横波中交替、间隔出现波峰和波谷；纵波中交替、间隔出现密部和疏部。
二、横波和纵波
3.横波与纵波的比较
2.地震波:既有横波又有纵波。
1.声波：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，因为声音在传播过程中是空气（介质）发生膨胀和收缩是沿着声波传播方向的。声波在固体中传播可能是横波也可能是纵波。
知识延伸：
二、横波和纵波
3.水波:既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。
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．
(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。
三、机械波
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。
(3) 波动与振动的区别和联系
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：
a.都是周期性的运动：波动周期等于质点的振动周期；
b.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；
c.振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波动 ；
d.波动是振动形式的传播过程。
三、机械波
课堂小结
波的分类
机械波
波的形成
把质点的振动状态向前传播，从总体上看形成凸凹相间的波。
横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直；
纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
定义：机械振动在介质中由近及远的传播就形成了机械波。
产生条件：① 有振源。② 有可传播波的介质。
【典例1】（2022·全国·高二专题练习）（多选）关于机械波，下列说法正确的是（ ）
A．机械波的传播方向就是介质中质点的振动方向
B．机械波传播的是振动这种运动形式，质点并不随波迁移
C．机械波的传播伴随着振动能量的传递
D．波不但能传递能量，也能传递信息
典例分析
【正确答案】BCD
【典例2】下面关于横波、纵波的说法中正确的是 （ ）
A．同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波
B．由于横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同，故横波、纵波不可能沿同一方向传播
C．横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等
D．只要存在介质，不管是固体、液体或气体，均可传播横波和纵波
典例分析
【正确答案】A
【典例3】（2022·广东·大埔县虎山中学高二期末）一学生看见平静的湖面上漂浮着一小块泡沫，想把它拾起来扔到垃圾桶，于是向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于泡沫的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．泡沫不能被波浪推动，最多只能在湖面上做上下振动
B．投入的石块质量越大，波浪越容易将泡沫推至岸边
C．不知泡沫离波源的远近如何，无法确定泡沫的运动情况
D．因“随波逐流”，波浪会将泡沫推至岸边
典例分析
【正确答案】A
【典例4】（2022·浙江绍兴）(多选)如图所示是绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下做简谐运动，带动其余质点依次上下振动。在 时，质点1到达最上方，质点5刚开始振动。下列说法正确的是（ ）
A．质点5和质点1的振动频率相同
B．在 时，质点4加速度方向向上
C．从 开始的一小段时间内，质点11的速度正在减小
D．从 开始的一小段时间内，质点16的加速度正在增大
典例分析
【正确答案】ABD
【典例5】某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s。一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，如图所示。在一次地震中，震源在地震仪正下方，观察到两振子相差10 s开始振动，则（ ）
A．P先开始振动，震源距地震仪约72 km
B．P先开始振动，震源距地震仪约50 km
C．H先开始振动，震源距地震仪约72 km
D．H先开始振动，震源距地震仪约50 km
典例分析
【正确答案】A
