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(共22张PPT)
3.1 波的形成
第三章 机械波
教学目的
1.通过观察与分析，认识波是振动的传播，传播振动形式、能量和信息。
2.能对波动现象进行分析和推理，认识波的形成过程和条件，会分析各质点振动速度的方向和大小变化。
3.能区别横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。
学习任务
1.知道直线上机械波的形成过程
2.知道什么是横波,波峰和波谷
3.知道什么是纵波,密部和疏部
4.知道“机械振动在介质中传播，形成机械波”，知道波在传播运动形式的同时也传递了能量
问题
彩带波浪往前飘，彩带上每点也向前运动
振动的传播称为波动，简称波（wave）
各种波
波是如何形成？
观察绳波的产生和传播
议一议：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？
波的形成
议一议：
1、各质点如何振动？
2、波的传播方向向哪里？
3、描述下波的形成过程？
波的形成
1.质点P0在沿上下方向振动，依次牵动质点P1，P2，P3，……使它们也运动起来。
2.若在t＝T/4时刻，质点P0到达了最高点，则P2将刚要开始运动。
3.质点P0到达最高点后又开始下落，当t＝T/2时它又回到平衡位置，而这时P2刚刚到达最高点，质点P4则刚要开始运动。
4.下面两幅图是随后3T/4、T 时刻各质点的位置及波的形状。
波的形成
介质可以看成是由大量的质点构成的，两相邻的质点之间都有相互的作用力，介质上的某一质点在波源的作用下发生振动时，就会带动与它相邻的质点振动，这些质点的振动又会带动各自周围的质点发生振动，这样振动就在介质中由近及远的传播形成机械波。
依次带动
小试牛刀
如图甲所示为波源1的振动图像，图乙为均匀介质中一些均匀分布等间距的质点在t=1s时的振动状态，其中质点4刚开始振动。请在图丙中画出t=5s时质点的振动状态。
机械波
机械波形成条件：
波源和介质
机械波特点
1、各质点重复波源的振动
周期是否一样？
振动是否一样？
步调是否一样？
2、每个质点是受迫振动，依次带动，离波源越远，振动越滞后
介质间有什么要求？
单个质点如何运动？会跟波一起前进吗？
3、每个质点在自己平衡位置来回振动并不随波前进
波源停止振动后会如何？
4、波源停止振动波继续传播
做一做
横波
横波：
质点的振动方向与波的传播方向垂直。
波峰（crest）：
凸起的最高处
波谷（trough）：
凹下的最低处
纵波
横波：
质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上
密部：
质点分布最密的位置
质点分布最疏的位置
单个质点如何运动？会跟波一起前进吗？
疏部：
波的分类
横波
纵波
声波
1.发声体振动时在空气中产生的声波是纵波
2.声波传入人耳，使鼓膜振动， 就引起声音的感觉。
3.声波不仅能在空气中传播，也能在液体、固体中传播。
波不但传递能量，而且可以传递信息。我们用语言进行交流，就是利用声波传递信息。
地震波
地震波既有横波又有纵波。（纵波速度的大致范围为5.5～7千米／秒，横波速度的大致范围为3.2～4.0千米/秒）
小试牛刀
2015年1月22日，新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州发生4.2级地震。已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度分别为9.1km/s和3.7km/s，在震中观测站中，记录了震源发出的纵波和横波到达观测站的时间差为5.4s。
(1)求这个观测站距震源的距离。
(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动？
小结
1.机械波: 机械振动在介质中的传播形成机械波
2.分类：横波和纵波
3.条件：波源和介质
4.特点:
①沿传播方向，离波源近的质点先振动，离波源远的质点后振动（前带后，后跟前，振动形式向后传）
②各质点的首振方向与波源的首振方向相同
③介质本身不随波迁移,各质点只在各自平衡位置附近振动
④各质点的振动周期都与波源的振动周期相同
5.机械波的实质
①传播的是波源的振动形式
②向外传递的是信息和能量
扩展：振动与波的关系
振　动 波　动
运动现象 振动是单个质点所表现出的周而复始的运动现象 波动是质点群联合起来表现出的周而复始的运动现象
运动成因 质点由于某种原因离开平衡位置，同时受到指向平衡位置的力——回复力的作用 介质中质点受到相邻质点的驱动而随着运动，并将振动形式由近及远传播出去，各质点间存在相互作用的弹力
扩展：振动与波的关系
振　动 波　动
能量变化 振动系统的动能与势能相互转化，动能最大时势能最小，势能最大时动能为零，总的机械能守恒 波源将机械能传递给它相邻的质点，这个质点再将能量传递给下一个质点，当波源停止振动时，各个质点的振动也会相继停下来
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 扩展：振动与波的关系
振动是从个体的角度指组成介质的无数质点的运动形式，而这种振动形式的传播使得各质点依次振动，产生位移不同的情形，从而使我们看到了诸多个体所形成的群体行为，即机械波．

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