波的形成高二上学期物理人教版（2019）选择性必修一.pptx

第三章机械波第1节波的形成

艺术体操的带操表演思考：彩带波浪往前飘，彩带上的每个质点也在向前运动吗？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）。

物理学中将振动的传播称为波动，简称波。水波振动在水中传播的结果绳波振动在绳上传播的结果波是怎样形成的？

1.通过观察和分析，认识波是振动的传播，知道机械波的概念和形成机械波的条件。2.能对波动现象进行分析和推理，认识波的形成过程。3.能区别横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部，结合生活现象说明波在传播振动形式的同时也传播能量和信息。

一、波的形成沿绳传播的波思考：在绳上做个红色标记，在波传播的过程中，这个标记怎样运动？它是否随着波向绳的另一端移动？演示：观察绳波的产生和传播请点击手结论：各点只是在一定位置上下移动，没有向前运动。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？

理论分析：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。

探究：绳波究竟是怎样形成的呢？设想:把绳分成很多小段每一小段均可看成一个质点相邻两质点之间会存在相互作用的力当手握绳端上下振动时，绳端会带动相邻质点也上下振动起来。相邻质点又带动更远一些的质点振动起来……最终绳上的质点都振动起来，即绳端的振动状态沿绳子传出去。（只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动）

下图更清楚地描绘了绳中质点的运动与波的传播的关系t=0t=Tt=Tt=T横波的形成

规则：20位同学并排坐在凳子上成一条直线，第一位同学缓慢站起然后坐下，相邻的同学看到旁边同学站起后随即也跟着缓慢站起。模拟波的形成过程

问题一：第一位同学有没有向后运动呢？第二位同学为什么会起立？问题二：每位同学站起的时间是不是相同的？它们振动的步调一致吗？问题三：每位同学开始运动的方向和第一位同学开始运动的方向有什么关系？问题四：第一位同学停止运动后其他同学会立刻停止吗？质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。各质点不是同时起振的，离振源近的质点先起振。振动步调不一致：前一质点依次带动后一质点振动,但后一质点滞后振动。各点开始振动的起振方向与振源起振方向相同。波源停止振动后，波仍向前传播。

二、横波和纵波（1）定义：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波（凹凸波）。（2）波形特点：有波峰、波谷（凸起的最高处叫做波峰，凹下的最低处叫做波谷）1、横波（3）说明：横波是靠物体内部形变而产生的弹力作为回复力，横波只能在固体内传播。（水波比较复杂，高中物理中通常视水波为横波。）

演示：观察弹簧形成的波

成因分析1．一系列弹簧圈看成看成一系列质点，它们之间由弹力联系着。2．近端的质点依次带动远端的质点左右振动，但后一个质点总比前一个质点迟一些开始振动。3．弹簧一端左右振动的状态就沿弹簧传播开来。从整体上看，就形成了疏密相间的波。这种波又是如何形成的呢？

（1）定义：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波（疏密波）（2）波形特点：有密部、疏部，疏密相间．（质点分布较密的部分叫密部，质点分布较稀的部分叫疏部）（3）说明：纵波是靠介质质点的相互挤压而产生的作用力作为回复力。纵波在固体、液体、气体中都能传播。2、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。思考1：发声体振动时在空气中产生的声波是横波还是纵波？

思考2：地震波是什么波？既有横波又有纵波

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。【注意】有振动不一定存在波，有波一定存在振动．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。(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