粤教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第3章 机械波 第1节 机械波的产生和传播.ppt

重难探究·能力素养全提升探究点一机械波的形成及特点导学探究如图所示,手拿绳的一端,上下振动一次,使绳上形成一个凸起部分,随后形成一个凹落部分,可以看到,这个凸起部分和凹落部分在绳上从一端向另一端移动.(1)从振源开始,各个质点做什么振动?振动频率和震源的频率有什么关系?提示从振源开始,每一个质点都由前面的质点带动而做受迫振动.每一个质点的振动频率和振源的频率相等.(2)当手停止抖动后,绳上的波会立即停止吗?提示不会,当手停止抖动后,波仍向右传播.(3)绳子中的一点系上一圈红布,做出明显的标记.红色标记的点是如何运动的,会不会随波传播出去?提示会看到有红色标志的点在其原位置附近上下振动,但不会发生迁移.知识归纳1.机械波的形成2.波的特点(1)振幅:像绳波这种一维机械波,若不计能量损失,各质点的振幅相同.只在某个方向上传播(2)周期:各质点振动的周期均与波源的振动周期相同.受迫振动(3)步调:离波源越远,质点振动越滞后.逐个带动(4)位置:各质点只在各自的平衡位置振动,并不随波迁移,且起振方向与波源的起振方向相同.重复波源的振动要点笔记机械波向前传播的是振动这种运动形式,同时也传递能量和信息.典例剖析【例题1】某绳波形成过程的示意图如图所示,质点1在外力作用下沿垂直绳所在直线的方向做简谐运动,带动其余质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.已知t=0时,质点1开始向上运动,t=时,1到达最上方,5开始向上运动.答案见解析解析各质点在各时刻的情况,如图甲、乙所示.规律方法要画某一时刻的波形图,应先确定特殊点的位置,即此时刻在平衡位置或最大位移处的点,如波源1和质点5、9、13这些点的位置确定后,其他点可顺势找出.对点演练1.关于振动和波的关系,下列说法正确的是()A.如果波源停止振动,在介质中传播的波也立即停止B.发声体在振动时,一定会产生声波C.波动的过程是介质质点由近及远的迁移过程D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程D解析机械波凭借介质传播,波源停止振动,已经振动的质点,还要继续振动一会儿,所以形成的波不会立即停止,故A错误;机械波是机械振动在介质中传播的过程,有机械振动不一定有机械波,还必须有传播振动的介质,故B错误;波在介质中传播,不是介质质点由近及远的传播过程,而是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程,故C错误,D正确.探究点二横波与纵波导学探究当地震发生时,地震波在地球内部和地表传播,有时使人感到左右摇晃,有时使人感到上下颠簸,由此可见地震波是什么波?提示震源往往在地下某个深度的地方,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.知识归纳1.横波和纵波的比较比较项横波纵波概念在波动中,质点的振动方向和波的传播方向相互垂直在波动中,质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上介质介质中的前一质点需要能带动后一质点在固体、液体和气体介质中均能传播要点笔记在现实生活中,绳波为横波,声波为纵波,有些机械波既有横波,也有纵波.例如地震波既有横波成分,又有纵波成分.2.振动与波动的区别和联系比较项振动波动运动现象振动是单个物体所表现出的周而复始的运动现象波动是介质中大量的质点受到扰动时,从扰动中心传播开来的周而复始的运动现象运动的成因物体由于某种原因离开平衡位置,同时受到指向平衡位置的力——回复力作用介质中的质点受到相邻质点的扰动而随着运动,并由近及远传播开来,且各部分都受到指向原位置的力的作用联系(1)振动是波的起因,波是振动的传播(2)有波动一定有振动,有振动不一定有波动(3)波动的周期等于质点振动的周期典例剖析【例题2】观察图像,回答下列问题。(1)图甲是绳波,其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系?(2)图乙是声波,其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系?答案(1)相互垂直(2)在同一条直线上解析(1)图甲是绳波,绳波是横波,根据横波的特点可知,其中质点的振动方向与波的传播方向相互垂直;(2)图乙是声波,声波是纵波,根据纵波的特点可知,其中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上.规律方法解答波动问题的两个关键(1)波在传播过程中,质点只在其平衡位置附近做简谐运动,并不随波迁移.(2)根据质点做简谐运动的特点确定质点的位置和速度方向.对点演练2.某地区地震波中的