物理人教版（2019）选择性必修第一册3.1波的形成（共29张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第一册3.1波的形成（共29张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 31.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-18 20:47:50 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
第一节 波的形成
目录
03
机械波
01
02
横波和纵波
波的形成
课堂引入
观察以下视频中运动的有什么特点？
课堂引入
国旗、水波、彩带上的波浪翻卷实际是振动在传播的结果。振动的传播称为波动，简称波。
波是怎么形成的？波向前传播时每个点也在向前运动吗？
第一部分：波的形成
（一）实验探究
带着如下问题先观察下面演示实验后思考：手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动.如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动.
(1)红色标记做什么运动？
(2)为什么会看到凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动？
（一）实验探究
（二）成因分析
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？
设想:把绳分成很多小段
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（三）波的形成
波的形成：
（1）绳子各部分看成许多质点组成，各部分之间存在着相互作用的弹力．
（2）沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点落后一段时间，质点依次被带动．
（3）振动的形式传播出去形成波．
波的特点：
带动性 滞后性 重复性
第二部分：横波和纵波
（一）横波
绳波中各质点的振动方向和波的传播方向间有怎样的关系？
互相垂直
横波：参与振动的质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波.
波峰
波谷
（二）纵波
观察推拉弹簧形成的波，判断这种波在传播的过程中各质点的振动方向和波的传播方向间有怎样的关系？
纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波．
同一直线上
密部
疏部
（三）声波
发声体振动时在空气中产生的声波是横波还是纵波？
发声体振动时在空气中产生的声波是纵波.
声波不仅能在空气中传播，也能在液体、固体中传播。
(四）地震波
当地震发生时，地震波在地球内部和地表传播，有时使人感到左右摇晃，有时感到上下颠簸，由此可见地震波是什么波？
地震震源往往在地下某个地方，地震发生时，人感到上下颠簸是因为有纵波，感到左右摇晃是因为有横波，所以，地震波既含有纵波成分又含有横波成分。另外，横波振幅比纵波大，破坏力大，所以横波的水平晃动力是造成建筑物损坏的主要原因。
第三部分：机械波
（一）机械波
通过前面的学习，我们已经知道：
对绳一端的抖动依次引起了绳中各段的振动，振动在绳中的传播形成了绳波；
对水面一处的扰动由近及远引起了水面各部分的
振动，此振动在水中的传播形成了水波；
击鼓时，对鼓皮的扰动引起了周围空气的振动，
此振动在空气中的传播形成了声波.
由此，你能得出什么结论？
这些波都是振动状态在某些物体中的传播.
（一）机械波
1. 介质：
波借以传播的物质.
2.机械波：
机械振动在介质中的传播，形成机械波.
3.产生机械波的条件:
同时存在波源和介质，且质点之间有相互作用。
固体
液体
气体
波源
介质
质点间相互作用
前一质点带动后一质点
以振动的形式向外传播
机械波
（二）机械波的特点
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。
1.各质点的振动
2.传播规律：波在同一种均匀介质中匀速传播。
（三）波动与振动区别和联系
波动与振动有什么区别和联系？
(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；
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。
巩固提升
课堂小结
波的形成
波的形成
横波和纵波
机械波
横波
纵波
波峰和波谷
疏部和密部
波源
介质
课堂检测
1.(多选)如图所示，沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点的距离相等，其中为波源，设波源的振动周期为，从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经质点1开始振动，则下列说法中正确的是( )
A. 介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚
B. 图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的
C. 图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后
D. 只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动
课堂检测
【答案】ACD
【解析】 介质中所有质点的起振方向均与波源相同，都是竖直向下的，由题图可知，质点9是图中距波源最远的点，尽管与波源起振方向相同，但起振时刻最晚，故A正确，B错误；质点7与质点8比较，质点7在质点8的前面，两质点的振动步调相差，故C正确；质点9比质点1晚起振，一旦质点9起振后，质点1、9的振动步调就完全一致，且质点9的振动次数比质点1少两次，故D正确。
课堂检测
2. 图甲中有一条均匀的绳，0、1、2、3、4…是绳上一系列等间距的点。现有一列简谐横波沿此绳传播。某时刻，绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图乙所示(其他点的运动情况未画出)，其中点12的位移为零，向上运动，点9的位移达到最大值。试在图丙中画出再经过周期时的波形图。
课堂检测
【答案】 图见解析
【解析]】在图乙所示的时刻，该均匀绳上点9达到最大位移时，点12正通过平衡位置向上运动，因而由图乙中点9、10、11、12所在位置点连成的曲线代表在该均匀绳上传播的简谐横波在图乙所示时刻的四分之一波形图。由于介质中质点都在各自的平衡位置附近往复运动，所以再经过周期时，点9在平衡位置，而点12到达负的最大位移处。由此可得出点9到点12间的波形。由这段波形也就知道了这一时刻整条绳上的波形，如图丙所示。
课堂检测
2. (多选)横波和纵波的区别是( )
A. 横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，纵波中质点的振动方向与波的传播方向相同或相反
B. 纵波不能在空气中传播
C. 横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部
D. 横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上，纵波中质点的振动方向与波的传播方向垂直
课堂检测
【答案】AC
【解析】物理学中把质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波称为横波，把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波称为纵波，对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向可能相同，也可能相反，A正确，D错误；声波是纵波，能在空气中传播，B错误；横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部，C正确。
课堂检测
4. 关于横波和纵波，下列说法正确的是( )
A. 对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B. 对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同
C. 对于纵波，介质中质点随波一起迁移
D. 对于纵波，介质中质点不随波迁移
【答案】D
【解析】 横波中质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，纵波中质点的振动方向与波的传播方向有时相同，有时相反，故A、B错误；无论横波还是纵波，当有机械波在介质中传播时，介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动，不会随波迁移，故C错误，D正确。
THANKS
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感谢观看
第一节 波的形成
目录
03
机械波
01
02
横波和纵波
波的形成
课堂引入
观察以下视频中运动的有什么特点？
课堂引入
国旗、水波、彩带上的波浪翻卷实际是振动在传播的结果。振动的传播称为波动，简称波。
波是怎么形成的？波向前传播时每个点也在向前运动吗？
第一部分：波的形成
（一）实验探究
带着如下问题先观察下面演示实验后思考：手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动.如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动.
(1)红色标记做什么运动？
(2)为什么会看到凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动？
（一）实验探究
（二）成因分析
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？
设想:把绳分成很多小段
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（三）波的形成
波的形成：
（1）绳子各部分看成许多质点组成，各部分之间存在着相互作用的弹力．
（2）沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点落后一段时间，质点依次被带动．
（3）振动的形式传播出去形成波．
波的特点：
带动性 滞后性 重复性
第二部分：横波和纵波
（一）横波
绳波中各质点的振动方向和波的传播方向间有怎样的关系？
互相垂直
横波：参与振动的质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波.
波峰
波谷
（二）纵波
观察推拉弹簧形成的波，判断这种波在传播的过程中各质点的振动方向和波的传播方向间有怎样的关系？
纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波．
同一直线上
密部
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（三）声波
发声体振动时在空气中产生的声波是横波还是纵波？
发声体振动时在空气中产生的声波是纵波.
声波不仅能在空气中传播，也能在液体、固体中传播。
(四）地震波
当地震发生时，地震波在地球内部和地表传播，有时使人感到左右摇晃，有时感到上下颠簸，由此可见地震波是什么波？
地震震源往往在地下某个地方，地震发生时，人感到上下颠簸是因为有纵波，感到左右摇晃是因为有横波，所以，地震波既含有纵波成分又含有横波成分。另外，横波振幅比纵波大，破坏力大，所以横波的水平晃动力是造成建筑物损坏的主要原因。
第三部分：机械波
（一）机械波
通过前面的学习，我们已经知道：
对绳一端的抖动依次引起了绳中各段的振动，振动在绳中的传播形成了绳波；
对水面一处的扰动由近及远引起了水面各部分的
振动，此振动在水中的传播形成了水波；
击鼓时，对鼓皮的扰动引起了周围空气的振动，
此振动在空气中的传播形成了声波.
由此，你能得出什么结论？
这些波都是振动状态在某些物体中的传播.
（一）机械波
1. 介质：
波借以传播的物质.
2.机械波：
机械振动在介质中的传播，形成机械波.
3.产生机械波的条件:
同时存在波源和介质，且质点之间有相互作用。
固体
液体
气体
波源
介质
质点间相互作用
前一质点带动后一质点
以振动的形式向外传播
机械波
（二）机械波的特点
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。
1.各质点的振动
2.传播规律：波在同一种均匀介质中匀速传播。
（三）波动与振动区别和联系
波动与振动有什么区别和联系？
(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；
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。
巩固提升
课堂小结
波的形成
波的形成
横波和纵波
机械波
横波
纵波
波峰和波谷
疏部和密部
波源
介质
课堂检测
1.(多选)如图所示，沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点的距离相等，其中为波源，设波源的振动周期为，从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经质点1开始振动，则下列说法中正确的是( )
A. 介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚
B. 图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的
C. 图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后
D. 只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动
课堂检测
【答案】ACD
【解析】 介质中所有质点的起振方向均与波源相同，都是竖直向下的，由题图可知，质点9是图中距波源最远的点，尽管与波源起振方向相同，但起振时刻最晚，故A正确，B错误；质点7与质点8比较，质点7在质点8的前面，两质点的振动步调相差，故C正确；质点9比质点1晚起振，一旦质点9起振后，质点1、9的振动步调就完全一致，且质点9的振动次数比质点1少两次，故D正确。
课堂检测
2. 图甲中有一条均匀的绳，0、1、2、3、4…是绳上一系列等间距的点。现有一列简谐横波沿此绳传播。某时刻，绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图乙所示(其他点的运动情况未画出)，其中点12的位移为零，向上运动，点9的位移达到最大值。试在图丙中画出再经过周期时的波形图。
课堂检测
【答案】 图见解析
【解析]】在图乙所示的时刻，该均匀绳上点9达到最大位移时，点12正通过平衡位置向上运动，因而由图乙中点9、10、11、12所在位置点连成的曲线代表在该均匀绳上传播的简谐横波在图乙所示时刻的四分之一波形图。由于介质中质点都在各自的平衡位置附近往复运动，所以再经过周期时，点9在平衡位置，而点12到达负的最大位移处。由此可得出点9到点12间的波形。由这段波形也就知道了这一时刻整条绳上的波形，如图丙所示。
课堂检测
2. (多选)横波和纵波的区别是( )
A. 横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，纵波中质点的振动方向与波的传播方向相同或相反
B. 纵波不能在空气中传播
C. 横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部
D. 横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上，纵波中质点的振动方向与波的传播方向垂直
课堂检测
【答案】AC
【解析】物理学中把质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波称为横波，把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波称为纵波，对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向可能相同，也可能相反，A正确，D错误；声波是纵波，能在空气中传播，B错误；横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部，C正确。
课堂检测
4. 关于横波和纵波，下列说法正确的是( )
A. 对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B. 对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同
C. 对于纵波，介质中质点随波一起迁移
D. 对于纵波，介质中质点不随波迁移
【答案】D
【解析】 横波中质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，纵波中质点的振动方向与波的传播方向有时相同，有时相反，故A、B错误；无论横波还是纵波，当有机械波在介质中传播时，介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动，不会随波迁移，故C错误，D正确。
THANKS
THANKS
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