3.1波的形成 课件-2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册31张PPT
文档属性
| 名称 | 3.1波的形成 课件-2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册31张PPT |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-07-29 06:26:35 | ||
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文档简介
第1节波的形成
第三章机械波
我们在日常生活中会遇到各种各样的波动,有破坏力极大的地震波、海洋中的波浪、湖泊中的水波、空气中的声波以及弥漫在我们周围的无线电波和光波等。我们不禁会问:波究竟是什么?我们该怎样了解波呢?
新知探究
知识点 波的形成
一条绳子可以分成一个个小段，如图所示，一个个小段可以看做一个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用．
1
新知探究
知识点 波的形成
波的形成
当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动．这个质点又带动更远一些的质点……绳上的质点都很快振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动
1
新知探究
知识点 波的形成
波
波动就是振动的传播,简称波。
绳端这种上下振动的状态沿绳子传出去．因此说波传播的是振动这种运动形式．
1
新知探究
知识点 波的形成
例：关于振动和波的关系，下列说法中正确的是( )
A．振动是波的成因，波是振动的传播
B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象
C．波的传播速度就是质点振动的速度
D．波源停止振动时，波立即停止传播
1
新知探究
知识点 波的形成
解析：机械波的产生条件是有波源和介质。由于介质中的质点依次带动，由近及远传播而形成波，所以选项A和B正确；波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化。选项C错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播；当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，即波不会停止传播，选项D错误。
答案：A、B
1
新知探究
知识点 横波与纵波
横波
质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫作横波。在横波中,凸起的最高处叫波峰,凹下的最低处叫波谷。
2
新知探究
知识点 横波与纵波
纵波
振动方向与波的传播方向在同一直线上的波,叫作纵波。在纵波中,质点分布最密的位置叫密部,质点分布最稀疏的位置叫疏部。
2
新知探究
知识点 横波与纵波
实例:
绳波是横波,声波是纵波。地震波既有横波又有纵波．
2
新知探究
知识点 横波与纵波
例：关于横波与纵波，下列说法中正确的是( )
A．质点上下振动形成的波是横波
B．质点水平振动形成的波是纵波
C．波沿水平方向传播，质点在竖直方向上下振动，这类波是横波
D．质点在水平面内振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波
2
新知探究
知识点 横波与纵波
【答案】C
【解析】质点的振动方向与传播方向垂直的波叫横波，而质点的振动方向与传播方向在同一直线上的波叫纵波，由定义可知，只有C项正确。
2
新知探究
知识点 机械波
介质
绳、弹簧、水、空气等都是波借以传播的物质,叫作介质。
波源——保持持续振动的物体．
3
新知探究
知识点 机械波
机械波
机械振动在介质中传播,叫作机械波。
形成机械波的条件：波源和介质
3
新知探究
知识点 机械波
波的传播特点:
波在介质中传播时,各质点只在自己的平衡位置附近振动,介质本身并不随波迁移。
（1）当波在介质中传播时，各个质点均在自己的平衡位置附近振动．
（2）在波的传播方向上各质点依次开始振动．
①各质点振动周期相同（由振源决定，即与振源振动周期相同）
②各质点振幅相同（不考虑能量损失时）
③各质点刚开始振动的方向相同．
3
新知探究
知识点 机械波
波的传播特点:
波只是传播“振动”这种运动形式和能量。波不但传递能量,而且还可以传递信息。
3
新知探究
知识点 机械波
例：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．机械波的传播伴随着振动能量的传递
C．机械波传播的是振动这种运动形式，质点并不随波迁移
D．波不但能传递能量，也能传递信息
3
新知探究
知识点 机械波
【答案】B、C、D
【解析】机械波的传播方向是由波源通过介质向周围传播的方向，而介质中质点振动方向是各质点在各自平衡位置做往复运动的方向，两者并无联系；机械波不仅传播振动的形式，而且也传递能量和信息，传播过程中，介质中的质点只在各自平衡位置附近做往复运动，并不随波迁移，故B、C、D正确。
3
新知探究
名师指点
波动与振动
1．区别
振动是一个质点的往复运动，而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（信息）的传播过程．
名师指点
波动与振动
例：如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O为波源。设波源的振动周期为T，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过????4质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是 ( )
?
名师指点
波动与振动
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．图中所有质点的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的时间总是比质点7通过的相同位置时落后T/4
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，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动
名师指点
波动与振动
【答案】A、C、D
【解析】据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动，所以起振方向相同，都是竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后????4的时间，所以选项A、C正确，B错误；由题意知，质点9比质点1应晚起振两个周期，所以当所有质点都起振后，质点1与质点9步调完全一致，所以选项D正确。
?
1．关于横波和纵波，下列说法正确的是( )
A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波
B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波
C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部
D．地震波是横波，声波是纵波
课堂训练
解析：根据横波和纵波的定义知，A、B、C正确，声波是一种纵波，但地震波中既有横波又有纵波，D错误。
答案：A、B、C
课堂训练
2.关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是( )
A．机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波
B．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些
C．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些
D．一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就立刻振动起来
课堂训练
解析：机械波形成的条件是有波源和介质，两者缺一，则形不成机械波；机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点，故离波源近的质点振动的早一些，分析知A、C正确。
答案：A、C
课堂训练
3. 关于振动方向和波的传播方向，下列说法中正确的是( )
A．在横波中二者方向有时相同
B．在横波中二者方向一定不同
C．在纵波中二者方向有时相同
D．在纵波中二者方向一定相同
课堂训练
解析：横波中的振动方向与传播方向垂直，故两者一定不同；纵波中振动方向与传播方向在同一直线上，故有时相同，有时相反，故B、C项正确。
答案：B、C
课堂训练
4. 下列关于波的应用正确的是( )
A．要将放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波
B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用
C．光缆是利用机械波传递信息
D．宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波
课堂训练
解析：机械波在介质中传播的过程中，质点只是在各自的平衡位置附近振动，介质本身并不迁移，故A错误；光缆是利用光波传递信息，故C错误；固体也能传播机械波，故D错误，B正确。
答案：B
课堂训练
谢谢
第三章机械波
我们在日常生活中会遇到各种各样的波动,有破坏力极大的地震波、海洋中的波浪、湖泊中的水波、空气中的声波以及弥漫在我们周围的无线电波和光波等。我们不禁会问:波究竟是什么?我们该怎样了解波呢?
新知探究
知识点 波的形成
一条绳子可以分成一个个小段，如图所示，一个个小段可以看做一个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用．
1
新知探究
知识点 波的形成
波的形成
当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动．这个质点又带动更远一些的质点……绳上的质点都很快振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动
1
新知探究
知识点 波的形成
波
波动就是振动的传播,简称波。
绳端这种上下振动的状态沿绳子传出去．因此说波传播的是振动这种运动形式．
1
新知探究
知识点 波的形成
例：关于振动和波的关系，下列说法中正确的是( )
A．振动是波的成因，波是振动的传播
B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象
C．波的传播速度就是质点振动的速度
D．波源停止振动时，波立即停止传播
1
新知探究
知识点 波的形成
解析：机械波的产生条件是有波源和介质。由于介质中的质点依次带动，由近及远传播而形成波，所以选项A和B正确；波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化。选项C错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播；当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，即波不会停止传播，选项D错误。
答案：A、B
1
新知探究
知识点 横波与纵波
横波
质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫作横波。在横波中,凸起的最高处叫波峰,凹下的最低处叫波谷。
2
新知探究
知识点 横波与纵波
纵波
振动方向与波的传播方向在同一直线上的波,叫作纵波。在纵波中,质点分布最密的位置叫密部,质点分布最稀疏的位置叫疏部。
2
新知探究
知识点 横波与纵波
实例:
绳波是横波,声波是纵波。地震波既有横波又有纵波．
2
新知探究
知识点 横波与纵波
例：关于横波与纵波，下列说法中正确的是( )
A．质点上下振动形成的波是横波
B．质点水平振动形成的波是纵波
C．波沿水平方向传播，质点在竖直方向上下振动，这类波是横波
D．质点在水平面内振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波
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新知探究
知识点 横波与纵波
【答案】C
【解析】质点的振动方向与传播方向垂直的波叫横波，而质点的振动方向与传播方向在同一直线上的波叫纵波，由定义可知，只有C项正确。
2
新知探究
知识点 机械波
介质
绳、弹簧、水、空气等都是波借以传播的物质,叫作介质。
波源——保持持续振动的物体．
3
新知探究
知识点 机械波
机械波
机械振动在介质中传播,叫作机械波。
形成机械波的条件：波源和介质
3
新知探究
知识点 机械波
波的传播特点:
波在介质中传播时,各质点只在自己的平衡位置附近振动,介质本身并不随波迁移。
（1）当波在介质中传播时，各个质点均在自己的平衡位置附近振动．
（2）在波的传播方向上各质点依次开始振动．
①各质点振动周期相同（由振源决定，即与振源振动周期相同）
②各质点振幅相同（不考虑能量损失时）
③各质点刚开始振动的方向相同．
3
新知探究
知识点 机械波
波的传播特点:
波只是传播“振动”这种运动形式和能量。波不但传递能量,而且还可以传递信息。
3
新知探究
知识点 机械波
例：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．机械波的传播伴随着振动能量的传递
C．机械波传播的是振动这种运动形式，质点并不随波迁移
D．波不但能传递能量，也能传递信息
3
新知探究
知识点 机械波
【答案】B、C、D
【解析】机械波的传播方向是由波源通过介质向周围传播的方向，而介质中质点振动方向是各质点在各自平衡位置做往复运动的方向，两者并无联系；机械波不仅传播振动的形式，而且也传递能量和信息，传播过程中，介质中的质点只在各自平衡位置附近做往复运动，并不随波迁移，故B、C、D正确。
3
新知探究
名师指点
波动与振动
1．区别
振动是一个质点的往复运动，而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（信息）的传播过程．
名师指点
波动与振动
例：如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O为波源。设波源的振动周期为T，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过????4质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是 ( )
?
名师指点
波动与振动
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．图中所有质点的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的时间总是比质点7通过的相同位置时落后T/4
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，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动
名师指点
波动与振动
【答案】A、C、D
【解析】据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动，所以起振方向相同，都是竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后????4的时间，所以选项A、C正确，B错误；由题意知，质点9比质点1应晚起振两个周期，所以当所有质点都起振后，质点1与质点9步调完全一致，所以选项D正确。
?
1．关于横波和纵波，下列说法正确的是( )
A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波
B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波
C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部
D．地震波是横波，声波是纵波
课堂训练
解析：根据横波和纵波的定义知，A、B、C正确，声波是一种纵波，但地震波中既有横波又有纵波，D错误。
答案：A、B、C
课堂训练
2.关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是( )
A．机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波
B．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些
C．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些
D．一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就立刻振动起来
课堂训练
解析：机械波形成的条件是有波源和介质，两者缺一，则形不成机械波；机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点，故离波源近的质点振动的早一些，分析知A、C正确。
答案：A、C
课堂训练
3. 关于振动方向和波的传播方向，下列说法中正确的是( )
A．在横波中二者方向有时相同
B．在横波中二者方向一定不同
C．在纵波中二者方向有时相同
D．在纵波中二者方向一定相同
课堂训练
解析：横波中的振动方向与传播方向垂直，故两者一定不同；纵波中振动方向与传播方向在同一直线上，故有时相同，有时相反，故B、C项正确。
答案：B、C
课堂训练
4. 下列关于波的应用正确的是( )
A．要将放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波
B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用
C．光缆是利用机械波传递信息
D．宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波
课堂训练
解析：机械波在介质中传播的过程中，质点只是在各自的平衡位置附近振动，介质本身并不迁移，故A错误；光缆是利用光波传递信息，故C错误；固体也能传播机械波，故D错误，B正确。
答案：B
课堂训练
谢谢