2017_2018学年高中物理第十二章机械波第1节波的形成和传播学案新人教版选修3_4

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1、12.1波的形成和传播学习目标知识脉络1.理解机械波的形成过程和产生条件．2．知道机械波的种类——横波和纵波的概念．3．明确机械波传播的特点．(重点)4．通过对波的认识和理解，逐步提高空间想象能力.波的形成和传播1．波的形成当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动．这个质点又带动更远一些的质点……绳上的质点都很快跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动，这样在整个绳子上就形成了凸凹相间的波．2．介质(1)定义：波借以传播的物质．(2)特点：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．3．机械波(1)形成：机械振动在介质中传播，形成机械

2、波．(2)产生条件①要有波源．②要有传播振动的介质．(3)特点①介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，因此说它传播的只是振动这种运动形式．②介质中本来静止的质点，随着波的传来而发生振动，可见波是传递能量的一种方式．③我们能用语言进行交流，说明波可以传播信息．1．质点的振动位置不断转换即形成波．(×)2．在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动．(×)3．在绳波的形成和传播中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动．(×)1．振动和波的关系是什么？有振动是否一定有机械波？【提示】　波源和介质是形成机械波的必要条件，二者缺一不可，有振动不一定有机械波，有机械波一定有振动．

3、2．机械波形成后，若波源停止振动，机械波会立即消失吗？【提示】　不会．波源停止振动后，机械波传递的能量并没有立即消失，因此机械波不会立即消失．1．机械波的形成2．波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同．(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同．(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后．(4)立场：各质点只在各自的平衡位置振动，并不随波迁移，且起振方向与振源的起振方向相同．(5)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．1.如图1211是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始

4、的振动方向是________．图1211【答案】　向上将一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈向外传播的波纹，如果此时水面上有一片树叶，那么树叶运动情况是怎样的？【答案】　在原位置上下振动3．如图1212所示是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿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．问：图1212(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？【解析】　各质点在各时刻的情况，如图所示．甲(

5、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．(2)由乙图可知，t＝时，质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动．【答案】　见解析机械波的形成和传播特点(1)机械波的形成过程及特点可以概括为“带动、重复、落后”，即前一质点“带动”后一质点振动，后一质点“重复”前一质点的振动形式，并且后一质点的振动“落后”于前一质点．(2)就整个物体来说，呈现的现象是波动，而就构成物体的单个质点来说，所呈现的现象是振动．(3)要画另一时刻的波形图，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

6、顺势找出．横波和纵波1．对比定　义标识性物理量实物波形横波质点的振动方向和波的传播方向垂直的波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和波的传播方向平行的波①密部：质点分布密集的部分②疏部：质点分布稀疏的部分2.说明(1)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，也能在固体、液体中传播．(2)不管是横波还是纵波，如果传播的振动是简谐运动，这种波就叫简谐波．1．质点的振动方向与波的传播方向垂直的波都是横波．(√)2．如果波源停止振动，介质中的波也会立即停止．(×)3．横波在固体、液体、气体中都能传播，纵波只能在气体中传播．(×)　地震波既有横波也有纵

7、波，试分析哪一种波对地面建筑物的破坏力大．【提示】　横波振动方向与波前进方向垂直，而纵波振动方向与传播方向一致．在震中区，地震波直接入射地面，横波表现为左右摇晃．纵波表现为上下跳动．另外，横波振幅比纵波大，破坏力大，所以横波的水平晃动力是造成建筑物破坏的主要原因．1．横波和纵波的比较横波纵波介质只能在固体介质中传播在固体、液体和气体介质中均能传播特征在波动中交替、间隔出现波峰和波谷在波动中交替、间隔出现密部和疏部2.振动与波动的联系和区别振动波