第三章 第1节 波的形成-2021-2022学年新教材高中物理选择性必修1【创新教程】五维课堂同步教师用书（人教版）

第1节　波的形成 素养目标 知识图解 物理观念 机械波、横波、纵波、波峰、波谷、密部、疏部等 科学思维 明确机械波的形成条件 科学探究 探究绳波和弹簧形成的波 科学态度与责任 能应用波的形成与传播特点解释日常生活中的相关现象 [基础梳理] [知识点一]　波的形成　 1．波的形成 如图所示，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． 沿绳传播的波 说明：介质是能够传播机械振动的物质，其状态可以是固、液、气三态中的任意一种． 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． [知识点二]　横波和纵波　 1．横波与纵波的比较 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相互　垂直　的波 ①波峰：凸起的　最高处　 ②波谷：凹下的　最低处　 纵波 质点的振动方向与波的传播方向　在同一直线上　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.声波 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． [知识点三]　机械波　 1．形成：　机械振动　在介质中传播，形成机械波． 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　传递信息　. [自我检测] 1．思维辨析 (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，所有质点的运动是近似的匀速直线运动. ( × ) (3)如果波源停止振动，介质中的波也会立即停止．( × ) (4)横波在固体、液体、气体中都能传播，纵波只能在气体中传播．( × ) 2．基础理解 (1)(多选)关于机械波的说法正确的是(　　) A．相邻的质点要相互做功 B．机械波在真空中也能传播 C．波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动 D．除波源外，波中各质点都做受迫振动 解析：ACD　[机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的，前、后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；机械波的传播必须有介质，在真空中不能传播，故B错误；波源依次带动后面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与波源频率相同，并且都“仿照”波源振动，故C、D正确．] (2)(多选)关于横波和纵波，下列说法正确的是(　　) A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫作横波 B．质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫作纵波 C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部 D．声波是横波 解析：ABC　[本题考查纵波和横波的概念．由定义知，A、B、C正确；声波是纵波，故D不正确．] 波的形成 ◆[探究导引] 一组学生手挽手排成一行，从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，只是后边的一位总比前边的一位稍迟一点点．这样就会看到凹凸相间的波沿着队伍传播开来，而每个学生的位置并没有移动． 运动会上的团体操表演常常用这种办法来表现波浪，如图所示． 情景设问：(1)形成“人浪”要具备哪些条件？ (2)同学为什么要手肩互搭？ (3)后一同学与前一同学相比，他们的运动有何异同？ (4)“人浪”沿水平方向传播，人随“人浪”迁移了吗？ 提示：(1)要有一个人先振动起来． (2)有前一同学带动后一同学的作用． (3)都同样振动，但节奏稍迟． (4)没有，人只是上下振动． ◆[探究归纳] 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附近振动，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． [例1]　如图所示是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿垂直直线方向做简谐运动，带动其余质点依次上下振动，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： (1)t＝时，质点8、1