3.1 机械波的产生和传播 课件-2022-2023学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册

第三章 机械波 1 机械波的产生和传播 学习目标 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． 观察与思考 有一盆平静的水，上面漂着一片小纸屑。用笔尖轻点水面，观察产生的水波。使笔尖周期性地轻点同一处水面，观察水波的传播和纸屑的运动。 认识机械波 观察与思考 将一根长软绳的一端栓在门把上，另一端用手握住，分别观察在下列情况下会出现什么现象：向上抖动一次；向下抖动一次；上下抖动一次；持续上下抖动。 【操作与现象】 (1)向上抖动一次：形成＿＿＿＿的波形，向另一端传去； (2)向下抖动一次：形成＿＿＿＿的波形，向另一端传去； (3)上下抖动一次：形成＿＿＿＿＿＿的波形，向另一端传去； (4)持续上下抖动：形成＿＿＿＿＿＿的波形，向另一端传去。 一个凸起 一个凹下 一个凹凸相间 一列凹凸相间 认识机械波 演示中绳子的运动是怎样的？ 手的上下振动带动了绳子各个部位的先后振动，最终形成了波动；波动是手的振动在绳子上传播的结果。 机械振动在介质中的传播，叫做机械波。 形成机械波的两个条件：波源和介质 认识机械波 设想把绳分成许多小部分 每一小部分可以看成质点，质点与质点之间有相互作用力。 所以机械波的传播需要介质 振动为什么能在绳子上传播呢？ 机械波的传播 演示：用红颜色在绳上做个标记，在波传播的过程中，这个标记怎样运动？它是否随着波向绳的另一端移动？ ③我们能用语言进行交流，说明波可以传播信息． ①介质中有机械波传播时，介质的质点本身并不随波一起传播，因此说它传播传播的是波源的振动形式． 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． 机械波的传播 机械波的特点： (1)前一质点“带动”后一质点振动； (2)后一质点“重复”前一质点的振动形式； (3)后一质点的振动“落后”于前一质点。 【说明】各质点的起振方向和振动频率与波源相同。 模拟机械波的形成 横波与纵波 【讨论与交流】抖动绳子产生的绳波和挤压弹簧产生的弹簧波都是机械波，它们有什么不同？ 横波与纵波 质点的振动方向与波的传播方向垂直 质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上 横波的特点： 纵波的特点： 波峰：凸起的最高处 波谷：凹下的最低处 疏部：质点分布稀疏的部分 密部：质点分布密集的部分 横波： 纵波： 横波与纵波 (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）地震波既有横波又有纵波。 （3）水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波 (4)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． 横波与纵波 视频：地震波与地震预警 横波与纵波 振动和波的区别和联系： 1、区别： 振动——一个质点的往复运动 波动——许多质点的往复运动 2、联系： （1）波动是振动形式的传播 （2）有波动一定有振动，有振动不一定有波动 （3）都是周期性运动； 波动周期=振源质点的振动周期 1．判一判 (1)绳波中的各质点(除波源外)均做受迫振动。(　　) (2)在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止。(　　) (3)在纵波中各质点的振动方向与波的传播方向相同。(　　) (4)横波一定有波峰和波谷，而且波峰和波谷是相互间隔的。(　　) (5)物体做机械振动，一定产生机械波。(　　) (6)横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移。(　　) (7)机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动。(　　) (8)机械波的传播过程也就是能量的传递过程。(　　) √ √ √ × × × × × 课堂练习 课堂练习 2．关于机械波的形成，下列说法中正确的是(　　) A．物体做机械振动，一定产生机械波 B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步 C．参与振动的质点各自的频率不同 D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递 B 课堂练习 3．如图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，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。t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T，经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移大小为x0。下列判断正确的是(　　) A．t＝时质点5的运动方向向下 B．t＝时质点7的加速度方向向上 C．t＝ 时质点5运动的路程为3x0