资源简介

第1节　波的形成
1. 理解机械波的形成过程和产生条件．
2. 知道横波和纵波的概念．
3. 明确机械波传播的特点．
如图所示，运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带像波浪般翻卷．这种现象是如何形成的？彩带上的波浪般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．
如图所示，拿一根软绳，在一端用手有节奏地抖动(做简谐运动)，观察绳子的运动情况；在绳子上用红线做个醒目的标记，重新抖动绳子的端点，观察标记点的运动情况．
(注：如有“手摇波动演示箱”，可用手摇动波动演示箱进行演示，该装置能进行定格分析)
1. 红色标记是否会随着波向绳的另一端移动？
2. 将绳分成许多小部分，每一部分看作一个质点．在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置．由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的那个质点称为波源．为什么波能从绳子一端传播到另一端？
3. 阅读教材内容和“横波的形成”的图片，理解波的形成和传播过程．
(1)如图所示是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，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．请画出t＝、t＝、t＝T时的波形图．
(2)完成下列填空：
①前一质点________后一质点，后一质点________前一质点的振动(受迫振动).
②各质点的起振方向与波源起振方向________．
③各质点振动周期和________的振动周期相同.
④质点在________位置附近振动，________随波迁移．
(3)做一做：模拟波的形成和传播．一组学生排成一行，手搭到相邻同学的肩膀上(要搭紧).左边第一位同学开始，周期性地下蹲、起立，依次带动旁边的同学重复他的动作．观察现象并检验前面的填空是否正确．
1. 当地震发生时，地面会产生前后或左右晃动，也会产生竖直方向的振动，你知道这是为什么吗？
2. 观察弹簧形成纵波的实验，填写下表：
定义 标识性物理量 实物波形
横波 质点的振动方向与波的传播方向________的波 (1)波峰：凸起的最高处 (2)波谷：凹下的最低处
纵波 质点的振动方向与波的传播方向________________的波 (1)密部：质点分布最密的位置 (2)疏部：质点分布最疏的位置
3. 声波是________(选填“横”或“纵”)波，它不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播．水波是比较复杂的机械波，不能简单地将水波当成横波．
1. 把一个闹钟放在真空罩内，当闹钟的小锤敲打铃铛的时候，我们听不到声音，你知道其中的奥秘吗？
2. 波借以传播的物质叫作介质．组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动．机械振动在介质中传播，形成了机械波．请写出机械波产生的条件．
3. 波不仅传播了“振动”这种运动形式，还传播了什么？举例说明．
4. 如图所示是一列向右传播的横波，a点是波源，某一时刻正好传播到i点．
(1)请在图中标出这列波中各质点这一时刻的速度方向；
(2)e点的起振方向向哪个方向？
1. 关于振动与波的关系，下列说法正确的是(　　)
A. 有机械波必有振动
B. 有机械振动必有波
C. 离波源远的质点振动较慢
D. 波源停止振动时，介质中的波会立即停止传播
2. 关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是(　　)
A. 振动是波动的成因，波动是振动的传播
B. 一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就同时开始振动
C. 波动过程是介质中质点由近及远移动的过程
D. 横波的传播需要介质，纵波的传播不一定需要介质
3. 下列关于横波、纵波的说法错误的是(　　)
A. 凹凸相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷
B. 质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波
C. 纵波的波形是疏密相间的，质点分布最密的部分叫密部，分布最疏的地方叫疏部
D. 质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波
4. 如图所示为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点的波形，由图可判断出A点刚开始的振动方向是(　　)
A. 向左　 B. 向右　 C. 向下　 D. 向上
5. 在一条软绳上选18个等间距的质点，质点1在外力作用下首先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成及图可知，下列说法中正确的是(　　)
A. 质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动
B. 每个质点开始运动后，均在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动
C. 绳上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期不相同
D. 绳上波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等幅振动，故每个质点的机械能守恒
6. AB为一弹性绳．设法在绳上传播一个脉冲的波，如图所示，当波从A向B传播时，绳上质点开始起振的速度方向是________，若波从B向A传播，绳上质点开始起振时，质点振动的速度方向是________．
第1节　波的形成
【活动方案】
活动一：
1. 不会．
2. 由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，周围质点又依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播．
3. (1)t＝时波形图如图甲所示．
甲
t＝时波形图如图乙所示．
乙
t＝T时波形图如图丙所示．
丙
(2)①带动　重复　②相同
③波源　④平衡　不
活动二：
1. 地震波有横波和纵波，不同的波引起地面的振动不同．
2. 互相垂直　在同一直线上　3. 纵
活动三：
1. 声波在真空中不能传播，声音的传播需要介质．
2. (1)要有波源；(2)要有传播振动的介质．
3. 能量和信息，如言语交流．
4. (1)
(2)向上．
解析：(1)由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点．此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点知d点的振动滞后于c点，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振动比c超前，已从负的最大位移处回振，所以速度向上；a超前于b，已回到平衡位置，速度最大，也向上；同理以g为参照点，可知h、i点速度向上，速度方向如图所示．
【检测反馈】
1. A　机械振动在介质中向外传播就形成了机械波，所以有机械波必定有机械振动，但如果只有振动，而没有介质的传播就不会有机械波的产生，故A正确，B错误；因各质点的振动都是重复波源的振动，不论距波源多远，振动的快慢都一样，故C错误；在波源停止振动时，波仍将继续向外传播而不会停止，故D错误．
2. A　振动是波动的成因，波动是振动的传播，故A正确；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得早一些，故B错误；波动过程是介质中质点振动形式由近及远移动，而质点不随波迁移，故C错误；机械横波与纵波的传播，都需要介质，故D错误．
3. B　物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波，在横波中，凸起的最高处称为波峰，凹下的最低处称为波谷，故A正确；把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波称作纵波，故B错误，D正确；质点在纵波传播时来回振动，其中质点分布最密集的地方称为密部，质点分布最稀疏的地方称为疏部，故C正确．故选B.
4. D
5. A　绳上的质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期与波源的振动周期都相同，故A正确，C错误；每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向上不随波迁移，故B错误；波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等振幅的受迫振动，合外力不为零，故每个质点的机械能并不守恒，故D错误．
6. 向下　向上
解析：根据波的形成过程，前面的质点依次带动后面的质点，且都重复振源的振动，当由A向B传播，B刚开始振动时，B左侧的相邻质点比B先振动，并且位置在B的下方，所以B应该向下振动，当从B向A传播，质点刚开始振动时，速度方向向上．(共28张PPT)
第三章　
机械波
第1节　波的形成
内容索引
学习目标
活动方案
检测反馈
学 习 目 标
1. 理解机械波的形成过程和产生条件．
2. 知道横波和纵波的概念．
3. 明确机械波传播的特点．
活 动 方 案
如图所示，运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带像波浪般翻卷．这种现象是如何形成的？彩带上的波浪般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．
活动一：认识波的形成过程和传播特点
如图所示，拿一根软绳，在一端用手有节奏地抖动(做简谐运动)，观察绳子的运动情况；在绳子上用红线做个醒目的标记，重新抖动绳子的端点，观察标记点的运动情况．
(注：如有“手摇波动演示箱”，可用手摇动波动演示箱进行演示，该装置能进行定格分析)
1. 红色标记是否会随着波向绳的另一端移动？
【答案】不会．
2. 将绳分成许多小部分，每一部分看作一个质点．在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置．由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的那个质点称为波源．为什么波能从绳子一端传播到另一端？
【答案】由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，周围质点又依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播．
3. 阅读教材内容和“横波的形成”的图片，理解波的形成和传播过程．
(2)完成下列填空：
①前一质点_________后一质点，后一质点_______前一质点的振动(受迫振动).
②各质点的起振方向与波源起振方向____________．
③各质点振动周期和____________的振动周期相同.
④质点在____________位置附近振动，____________随波迁移．
(3)做一做：模拟波的形成和传播．一组学生排成一行，手搭到相邻同学的肩膀上(要搭紧).左边第一位同学开始，周期性地下蹲、起立，依次带动旁边的同学重复他的动作．观察现象并检验前面的填空是否正确．
带动
重复
相同
波源
平衡
不
活动二：分清横波和纵波
1. 当地震发生时，地面会产生前后或左右晃动，也会产生竖直方向的振动，你知道这是为什么吗？
【答案】地震波有横波和纵波，不同的波引起地面的振动不同．
2. 观察弹簧形成纵波的实验，填写下表：
定义 标识性物理量 实物波形
横波 质点的振动方向与波的传播方向____________的波 (1)波峰：凸起的最高处 (2)波谷：凹下的最低处
纵波 质点的振动方向与波的传播方向____________的波 (1)密部：质点分布最密的位置 (2)疏部：质点分布最疏的位置
互相垂直
在同一直线上
3. 声波是____________(选填“横”或“纵”)波，它不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播．水波是比较复杂的机械波，不能简单地将水波当成横波．
纵
活动三：理解机械波的概念
1. 把一个闹钟放在真空罩内，当闹钟的小锤敲打铃铛的时候，我们听不到声音，你知道其中的奥秘吗？
【答案】声波在真空中不能传播，声音的传播需要介质．
2. 波借以传播的物质叫作介质．组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动．机械振动在介质中传播，形成了机械波．请写出机械波产生的条件．
【答案】(1)要有波源；(2)要有传播振动的介质．
3. 波不仅传播了“振动”这种运动形式，还传播了什么？举例说明．
【答案】能量和信息，如言语交流．
4. 如图所示是一列向右传播的横波，a点是波源，某一时刻正好传播到i点．
(1)请在图中标出这列波中各质点这一时刻的速度方向；
(2)e点的起振方向向哪个方向？
【解析】(1)由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点．此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点知d点的振动
滞后于c点，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振动比c超前，已从负的最大位移处回振，所以速度向上；a超前于b，已回到平衡位置，速度最大，也向上；同理以g为参照点，可知h、i点速度向上，速度方向如图所示．
检 测 反 馈
1
1. 关于振动与波的关系，下列说法正确的是(　　)
A. 有机械波必有振动
B. 有机械振动必有波
C. 离波源远的质点振动较慢
D. 波源停止振动时，介质中的波会立即停止传播
【解析】机械振动在介质中向外传播就形成了机械波，所以有机械波必定有机械振动，但如果只有振动，而没有介质的传播就不会有机械波的产生，故A正确，B错误；因各质点的振动都是重复波源的振动，不论距波源多远，振动的快慢都一样，故C错误；在波源停止振动时，波仍将继续向外传播而不会停止，故D错误．
【答案】A
2
2. 关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是(　　)
A. 振动是波动的成因，波动是振动的传播
B. 一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就同时开始振动
C. 波动过程是介质中质点由近及远移动的过程
D. 横波的传播需要介质，纵波的传播不一定需要介质
【解析】振动是波动的成因，波动是振动的传播，故A正确；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得早一些，故B错误；波动过程是介质中质点振动形式由近及远移动，而质点不随波迁移，故C错误；机械横波与纵波的传播，都需要介质，故D错误．
【答案】A
3
3. 下列关于横波、纵波的说法错误的是(　　)
A. 凹凸相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷
B. 质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波
C. 纵波的波形是疏密相间的，质点分布最密的部分叫密部，分布最疏的地方叫疏部
D. 质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波
【解析】物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波，在横波中，凸起的最高处称为波峰，凹下的最低处称为波谷，故A正确；把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波称作纵波，故B错误，D正确；质点在纵波传播时来回振动，其中质点分布最密集的地方称为密部，质点分布最稀疏的地方称为疏部，故C正确．故选B.
【答案】B
3
4
4. 如图所示为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点的波形，由图可判断出A点刚开始的振动方向是(　　)
A. 向左
B. 向右
C. 向下
D. 向上
【答案】D
5
5. 在一条软绳上选18个等间距的质点，质点1在外力作用下首先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成及图可知，下列说法中正确的是(　　)
A. 质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动
B. 每个质点开始运动后，均在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动
C. 绳上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期不相同
D. 绳上波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等幅振动，故每个质点的机械能守恒
【解析】绳上的质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期与波源的振动周期都相同，故A正确，C错误；每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向上不随波迁移，故B错误；波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等振幅的受迫振动，合外力不为零，故每个质点的机械能并不守恒，故D错误．
【答案】A
5
6
6. AB为一弹性绳．设法在绳上传播一个脉冲的波，如图所示，当波从A向B传播时，绳上质点开始起振的速度方向是____________，若波从B向A传播，绳上质点开始起振时，质点振动的速度方向是____________．
【解析】根据波的形成过程，前面的质点依次带动后面的质点，且都重复振源的振动，当由A向B传播，B刚开始振动时，B左侧的相邻质点比B先振动，并且位置在B的下方，所以B应该向下振动，当从B向A传播，质点刚开始振动时，速度方向向上．
向下
向上
谢谢观看
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