第3章 第1节 波的形成和描述（课件PPT）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第一册同步导学案（鲁科版）

选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 第1节　波的形成和描述 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 学习目标 素养提炼 1.理解机械波的形成过程、产生条件及种类。 2．明确机械波传播的特点，掌握由传播方向确定质点振动方向的方法。 3．知道波的图像，能在简谐波的图像中读出质点振动的信息。 4．知道波传播的频率，理解周期(频率)与质点振动周期(频率)的关系。 5．知道波传播的波长，理解波长、波速和周期(频率)之间的关系，会运用公式v＝λf解答问题。 物理观念 机械波、横波、纵波、波的图像、波长、周期(频率)、波速、正弦波(简谐波) 科学思维 机械波的传播条件和特点，波长、波速和周期(频率)之间的关系，波动图像和振动图像的区别 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课时作业 巩固演练 课堂检测 素养达标 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 介质 波源 介质 一、波的形成与传播 1．机械波：机械振动在______中传播形成的波，简称波。 2．形成条件：______和______。 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 带动 带动 振动 迟一些 能量 3．波的形成(以绳波为例) (1)研究对象：将一条绳划分成许多小的部分，每一小部分可视为一个个相连的质点，两个质点之间存在相互作用。 (2)波形成过程：当手握绳端上下振动时，绳端______相邻质点，使它也上下振动。这个质点又______更远一些的质点……绳子上的质点都很快______起来，只是后面的质点总比前面的质点________开始振动。这样在整个绳子上就形成了凸凹相间的波。 4．波是传递______的一种方式。 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 [思考] 在平静的湖面上，漂浮着一片树叶，如果你往树叶附近扔下一块小石子，湖面立即兴起水波，水波一圈一圈往外扩展出去，于是树叶运动起来。请问树叶会随水波往外移动吗？ 提示：不会。因为小石子激起的水波是振动的传播，水并不向外移动，水的质点只是上下振动，所以树叶不会随水波往外移动。 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 垂直 最高处 最低处 同一直线上 最密 最疏 二、波的分类 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________ (2)波谷：凹下的________ 纵波 质点的振动方向与波的传播方向在____________的波 (1)密部：质点分布______的地方 (2)疏部：质点分布______的地方 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 [思考] 如图是地震后场景。当地震发生时，地震波在地球内部和地表传播，有时使人感到左右摇晃，有时感到上下颠簸，由此可见地震波是什么波？ 提示：震源往往在地下某个深度的地方，地震发生时，人感到上下颠簸是因为有纵波，感到左右摇晃是因为有横波。所以，地震波既含有纵波成分又含有横波成分。 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 平衡位置 位移 正值 负值 各对应点 波的图像 某一时刻 三、波的描述 1．波的图像 (1)做法 ①建立坐标系：用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的__________，用纵坐标y表示该时刻各质点离开平衡位置的______。 ②选取正方向：规定位移的方向向上为______，向下为______。 ③描点：以某一时刻各个质点的x、y值描出__________。 ④连线：把这些点用平滑曲线连接起来，就得到该时刻__________。 (2)意义：反映了介质中各个质点在__________的位移情况。 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 正弦 (3)简谐波：波源做简谐运动时，在各个时刻的图像是一条______(或余弦)曲线，这种波称为简谐波。 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 相同 波源 波的频率 2．波的特征 (1)周期：在波动中，各个质点的振动周期______，都等于______的振动周期，这个周期就是波的周期。 (2)频率：介质中质点振动的频率就是__________。 (3)周期与频率的关系：T＝eq \f(1,f)。 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 波峰 密部 (4)波长 ①定义：两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是相同的质点间的距离，用λ表示。 ②特征：在横波中，两个相邻______(或波谷)之间的距离等于波长。在纵波中，两个相邻______(或疏部)中央的距离等于波长。 选择性必修第一册·鲁科物理 返回导航 下页 上页