2020年高中物理 第二章 机械波2.1 机械波的产生和传播课件 教科版选修3-4

第二章机械波第一节机械波的产生和传播目标导航预习导引学习目标1.知道机械波的产生条件(波源、介质)。2.认识波既传播振动的形式又传播能量,但不传播振动的质元。3.知道波的种类有两种:横波和纵波重点难点1.机械波的形成过程。2.机械波的传播规律。3.机械波的分类目标导航预习导引一二一、机械波的产生和传播1.介质:绳、丝带、水、空气、地壳等借以传播波的物质,叫做介质。2.机械波: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。机械振动在介质中的传播称为机械波。3.波源:要产生机械波,必须有一个振动源,我们把它叫做波源。4.形成机械波的条件:机械振动的波源和传播振动的介质。5.介质中有机械波传播时,介质本身并不随波一起传播,因此它传播的只是振动这种运动形式。6.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。7.我们能用语言进行交流,说明波可以传递信息。目标导航预习导引一二二、机械波的分类机械波可分为横波和纵波两类。项目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垂直的波①波峰:凸起的最高处②波谷:凹下的最低处绳上形成横波纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波①密部:质点分布最密的位置②疏部:质点分布最疏的位置纵波声波是纵波,它不仅能在空气中传播,也能在固体、液体中传播。一二知识精要思考探究典题例解迁移应用一、机械波的产生与传播1.机械波的产生波源介质一二知识精要思考探究典题例解迁移应用2.机械波的特点(1)机械波传播的是振动形式、能量和信息,介质中各质点本身并不随波的传播而迁移,而是在各自的平衡位置附近振动。(2)由于波的形成实际上是从波源开始依次带动介质中的各个质点参与振动,所以各个质点都在做受迫振动,因此各个质点振动的周期(频率)与波源的周期(频率)相同。(3)在不考虑能量损失时,各质点振动的振幅相同,各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同。一二知识精要思考探究典题例解迁移应用有的同学认为,“如果波源停止振动了,波也会立即停止传播”,这种说法对不对?答案:不对。虽然波源停止振动了,但波(也就是振动的形式和能量)还是可以继续向前传播的,即波可以离开波源而独立向前传播。一二知识精要思考探究典题例解迁移应用【例1】(多选)关于机械波,下列说法正确的是()A.各质点都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的振动,后一质点的振动必定落后于前一质点的振动D.各质点随波的传播而迁移思路分析从力学角度分析,波能够向前传播的原因是相邻质点间存在相互作用力,波传播的是振动形式和能量,并不能把质点传播出去。一二知识精要思考探究典题例解迁移应用解析:波在传播过程中,由于介质中各质点之间的相互作用,离波源较近的质点带动离波源较远的质点振动,每一质点都以它的平衡位置为中心振动,波传播的只是振动形式和振动能量,介质中的质点并不随波迁移。答案:ABC一二知识精要思考探究典题例解迁移应用(多选)一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图所示的形状,对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点()A.它们的振幅相同B.质点D和F的速度方向相同C.质点A和C的速度方向相同D.从此时算起,质点B比C先回到平衡位置答案:AD解析:波中各质点均做受迫振动,不考虑能量损耗,各质点振幅相同,所以选项A正确。波传播时,离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动,并跟随着近的质点振动。D跟随C向上运动,F跟随E向下运动。同理,A向下,C向上运动,由此可知选项B和C错误。由于此时B和C两点都向上运动,C比B后到最大位移处,C回到平衡位置也比B较迟,所以选项D正确。一二知识精要典题例解迁移应用二、横波和纵波机械波可以分为横波和纵波,两种波比较如下:项目横波纵波概念在波动中,质点的振动方向和波的传播方向相互垂直在波动中,质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上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一二知识精要典题例解迁移应用【例2】区分横波和纵波是根据()A.是否沿水平方向传播B.质点振动的方向和波传播的远近C.质点振动的方向和波传播的方向D.质点振动的快慢思路分析根据横波和纵波的定义区分横波和纵波,即根据质点的振动方向和波的传播方向之间的关系进行区分。解析:横波与纵波是根据波的传播方向与质点的振动方向之间的关系定义的,如果传播方向和振动方向在同一条直线上,则该波就是纵波,如果传播方向和振动方向相互垂直,则该波就是横波。故选项C正确。答案:C一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用关于横波与纵波,下列说法中正确的是()A.质点上下振动形成的波是横波B.质点水平振动形成的波是纵波C.波沿水平方向传播,质点在竖直方向上下振动,这类波是横波D.质点在水平面内振动,波沿水平方向传播,这类波是纵波答案:C解析:质点的振动方向与传播方向垂直的波叫横波,而质点的振动方向与传播方向在同一直线上的波叫纵波,由定义可知,只有选项C正确。