第三章 第一节 机械波的产生和传播-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册同步全程学习全书word（粤教版）

[本章学业要求] 物理观念:能了解波、横波和纵波的内涵,能理解波速、波长和频率的定量关系,能认识波的反射、折射、干涉、衍射及多普勒效应等现象;能解释身边与机械波有关的物理现象.具有与机械波相关的运动与相互作用观念和能量观念. 科学思维:能在熟悉的问题情境中运用简谐波模型解释机械波的问题;能分析与机械波相关的问题,通过推理得到结论并能解释;能通过波的干涉、衍射等规律来说明机械波的波动性;能从相互作用和能量等不同角度认识机械波,能质疑他人的观点. 科学探究:能观察并探究有关机械波的实验现象,提出并较准确表述可探究的物理问题;能自主观察一些与机械波相关的实验现象,收集证据,形成结论;能用与机械波相关的物理知识解释所观察到的现象;能与他人协作,共同探究感兴趣的物理问题. 科学态度与责任:能认识物理研究是对自然现象进行抽象的创造性工作;有自主学习物理、探索身边的物理问题的兴趣;能关注本地区的一些科学普及活动. 第一节　机械波的产生和传播 [课标引领] 建构核心素养 物理观念 知道机械波的概念,能区分横波和纵波 科学思维 知道机械波的形成条件和传播过程 科学探究 通过观察和分析,认识波是振动的传播,知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息 科学态度 与责任 通过了解生产生活中的机械波现象,加深对科学本质的认识,增强社会责任感和遵循自然规律意识 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、认识机械波 (1)在艺术体操的带操表演中,运动员手持细棒抖动彩带的一端,彩带随之波浪翻卷.彩带上的波浪向前传播时,彩带上的每个点也在向前运动吗? 答案:彩带上的波浪向前传播实际是振动在彩带上传播,但彩带上的每个点并不向前运动. (2)平静的湖面上,你向湖中投入石块后,会在水面上形成层层波纹,不一会儿波纹会传到岸边.请问是波纹中心的水运动到岸边么? 答案:不是,是波纹中心的振动向外传播,水并没有向四周传播,仍在原地上下振动. 1.机械波 机械振动在媒介中的传播叫作机械波. 2.形成机械波的两个条件:机械振动的波源和传播振动的介质. 二、机械波的传播 阅读课本“机械波的传播”部分回答下面的问题: (1)机械波的传播是一个质点的运动吗? 答案:机械波的传播是一系列质点相互带动形成的,不是一个质点的运动. (2)介质中的质点随波一起传播吗? 答案:每个质点只是在平衡位置附近做上下振动,并不随波一起传播. 1.传播过程:波源带动相邻质点做受迫振动,该质点振动后会同样带动其相邻质点做受迫振动,即每个振动的质点又如新的波源带动下一个质点的运动,直至机械波传播到能传播的地方. 2.特点 (1)机械波既传播振动的运动形式,同时也传播能量. (2)在波传播的过程中,每个质点只是在平衡位置附近上下振动,并未形成沿机械波传播方向的宏观移动. 三、横波与纵波 (1)抖动绳子,绳子上的各点振动方向是怎样的?绳子上的各点是一块开始振动吗?绳子上各点振动方向和振动传播方向有什么关系? 答案:绳子上的各点上下振动,靠近人的点先振动,之后各点依次开始振动,各点振动方向与振动传播方向垂直. (2)扬声器发出声音引起周围空气前后振动,同时这种振动连带后面的空气也前后振动起来,从而传到人耳处,引起鼓膜的振动,使人听到声音,请问空气振动方向与声音传播方向有什么关系? 答案:空气振动方向与声音传播方向在同一条直线上. 横波与纵波的比较 类别 定　义 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 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.判断正误. (1)质点一边振动一边向前运动,其位置不断转换即形成机械波.(　×　) (2)如果波源开始振动,介质中的各点马上同时开始振动.(　×　) (3)声音在固体、液体、气体中都能传播,声音是纵波.(　√　) 2.如图所示是一条软绳,绳上选有18个质点,质点1在外力作用下首先向上振动,其余质点在相互作用力的带动下依次振动,从而形成简谐波,由波的形成及图示可知,每个质点的起振方向相同吗?每个质点的振动周期和振幅一样吗?每个质点的起振时刻一样吗? 答案:每个质点的起振方向相同.振动周期和振幅等于波源的振动周期和振幅.每个质点的起振时刻不一样,后面质点比前面的质点起振晚. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 探究点一　波的形成与传播 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. (1)你会看到什么现象? (2)每个同学做什么样的运动? (3)