1、,第二章 机械波,2.1 机械波的形成和传播,1.理解机械波的形成过程和产生条件. 2.知道波的种类及横波和纵波的概念. 3.明确机械波传播的特点.,学习目标定位,学习探究区,一、波的形成和传播,二、机械波,三、横波和纵波,一、波的形成和传播,问题设计,返回,如图1所示，手持细绳的一端上下抖动，绳像波浪般翻卷.这是波在绳上传播的结果，那你知道波是如何形成的吗？图1 答案 绳一端振动，带动绳上相邻部分振动，依次逐渐引起整个绳振动.,要点提炼,返回,波形成的原因：以绳波为例(如图2所示)图2 (1)可以将绳分成许多小部分，每一部分看做一个 .,一、波的形成和传播,质点,返回,(2)在无外来扰动之前
2、，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 . (3)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. (4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就周围质点振动，周围质点又依次 邻近质点振动，于是振动就在绳中 地传播.,一、波的形成和传播,平衡位置,带动,带动,由近及远,二、机械波,问题设计,返回,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，说明声音的传播需要介质.,二、机械波,返回,1.介质：绳、水、空气等能够传播振动的物质.组成介质的质点之间有 ，一个质点的振动会引起
3、相邻质点的振动. 2.机械波 (1)产生条件：要有 ；要有传播振动的 . (2)特点 前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点重复前面质点的振动，并且落后于前一个质点的振动.,相互作用,机械振动,介质,二、机械波,返回,(2)特点 前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点重复前面质点的振动，并且落后于前一个质点的振动. 沿波的传播方向上每个质点的振动方向都和波源的起振方向. 波传播的是 这种形式，而介质的质点并不随波迁移. 波在传播“振动”这种运动形式的同时，也传递 和 .,相同,振动,能量,信息,二、机械波,一同学不小心把一只排球打入湖中，为使球能漂回岸边，这位同学采用不断将石头抛向湖中的方
4、法，试分析这位同学能否通过这种方法把排球冲上岸？ 答案 不能.根据波的传播特点，各质点只能在各自平衡位置两侧做往复运动，并不随波迁移，所以石头激起的水波虽向四周传播，水本身并未向四周运动，因此浮在水面上的排球也只能随水波上下起伏，不能到达湖岸.,延伸思考,返回,三、横波和纵波,2011年3月日本东北部海域发生里氏9.0级强震，其引发的海啸加上核泄漏事故给日本带来巨大的损失.我们可以观察到当地震发生时，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.,返回,问题设计,三、横波和纵波,返回,要点提炼,1.横波和纵波是按照
5、质点 方向和 方向的关系来区别的：两方向 的为横波，两方向 的为纵波.如声波是典型的纵波. 2.地震波中既有横波，又有纵波，而且纵波传播速度较大. 3.水波是比较复杂的机械波，不能简单地将水波当成横波.,振动,波传播,垂直,平行,返回,一、机械波的形成及特点,典例精析,例1 关于机械波的说法中，正确的是( ) A.各质点均在各自的平衡位置附近振动 B.相邻质点间必有相互作用力 C.前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的振动必定滞后于前一质点 D.各质点随波的传播而迁移,返回,典例精析,解析 本题要求熟知机械波的物理模型.振源的振动使其周围质点依次振动，之所以能依次振动下去，就是依靠了
6、相邻质点间的相互作用力；沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点的振动；质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移. 答案 ABC,一、机械波的形成及特点,返回,二、由波的传播方向确定质点的振动方向,典例精析,例2 如图3所示，是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿垂直直线方向做简谐运动，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t0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.问：图3,返回,典例精析,(1)t 时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向) 如何？ (2)t 时，质点8、12、16的运动状态如何？ (3)tT时，质点
7、8、12、16的运动状态如何？ 解析 各质点在各时刻的运动情况.如图所示.,二、由波的传播方向确定质点的振动方向,返回,典例精析,二、由波的传播方向确定质点的振动方向,(1)由甲图可知，t 时，质点8未到达波峰，正在向上振动，质点12、16未振动.,返回,典例精析,(2)由乙图可知，t 时，质点8正在向下振动，质点12正在向 上振动，质点16未振动. (3)由丙图可知，tT时，质点8、12正在向下振动，质点16正在向上振动. 答案 见解析,二、由波的传播方向确定质点的振动方向,返回,典例精析,例3 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
8、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,三、振动与波的关系,返回,典例精析,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、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；介质中一旦形成了波，介质中的质点就会将“振动”这种运动形式由近,三、振动与波的关系,返回,典例精析,及远地向外传播，当波源停止振动时，介质中已经振动起来的质点还在振动，所以波将继续传播，选项D错误. 答
9、案 AB,三、振动与波的关系,返回,课堂要点小结,波的形成和传播,产生的条件,波源,介质,分类,横波,纵波,传播,质点振动特点,振动形式,能量和信息,自我检测区,1,2,3,1.(机械波的形成及特点)以下对机械波的认识正确的是( ) A.形成机械波一定要有振源和介质 B.振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同 C.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移 D.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动,1,2,3,解析 振源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确.简谐运动在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开
10、始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B、C、D均错. 答案 A,1,2,3,2.(横波与纵波的区别)下列关于横波与纵波的说法中，正确的是( ) A.振源上下振动形成的波是横波 B.振源左右振动形成的波是纵波 C.振源振动方向与波的传播方向相互垂直，形成的波是横波 D.横波中质点随波迁移，纵波中质点不随波迁移 解析 区分横波和纵波的依据是波的传播方向和质点振动方向的关系，无论横波和纵波质点都只是在平衡位置附近振动.,1,2,3,C,3.(振动与波的关系)关于振动和波的关系，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，介质中的波立即停止传播,1,2,3,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.因各质点的振动都是重复波源的振动，不论距波源远近，振动的快慢都一样；在波源停止振动时，波仍将继续向外传播而不会停止. 答案 A,1,2,3,
