第三章 1 机械波的形成和传播-【金版教程】2025-2026学年新教材高中物理选择性必修第一册创新导学案word（教科版2019）

第三章　机械波 1．机械波的形成和传播 1．理解波的形成过程。2.知道机械波的产生条件以及机械波传播的特点。3.知道横波和纵波的概念，了解横波的波峰与波谷、纵波的密部与疏部。 一　机械波的形成和传播 1．机械波的形成(以绳波为例，如图所示) 绳上的各小段可以看作质点，由于绳的各部分之间都有相互作用的弹力联系着，所以当手抖动绳的一端，紧靠这一端的质点上下运动时，它就会带动相邻质点上下运动，依次传递下去。每一个质点都在重复绳端的振动，后一个质点的运动状态总是滞后于前一个质点的运动状态。结果手抖动引起的振动就不限于绳的这一端，而是沿绳向另一端传去，振动状态在绳上的传播就形成了波。 2．机械波的传播 (1)介质：能够传播振动的物质。 (2)机械波：机械振动在介质中的传播就形成了机械波。振动传播的方向就是波的传播方向。 (3)波源：产生初始振动的部分。 (4)机械波是机械振动这一 运动形式(包括波源的振动信息)的传播，介质本身并没有沿着波的方向发生迁移。 (5)机械波的传播也是机械能的传播，波是传递能量的一种方式。 二　横波与纵波 1．横波 (1)定义：若介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直，这种波称为横波。 (2)横波的波形是凹凸相间的，凸起来的最高处叫波峰，凹下去的最低处叫波谷。 (3)介质能传播横波的必要条件是介质内各质点间存在着横向的作用力。气体和液体内部，各质点间没有这种横向作用力，因此在气体和液体内部不能传播横波。 2．纵波 (1)定义：若介质中质点的振动方向和波的传播方向平行，这种波称为纵波。 (2)纵波介质密集和稀疏相间。介质中质点分布密集的部分叫作密部，质点分布稀疏的部分叫作疏部。 (3)介质能传播纵波的必要条件是介质内各质点间存在着纵向的作用力，各种弹性介质都能传播纵波。 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。(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√ 2．想一想 (1)波传播过程中，振动质点也随着波一起传播出去了吗？ 提示：没有。在波传播过程中，质点在其平衡位置附近振动，并没有“随波逐流”。 (2)登上月球的宇航员可以通过声音直接交流吗？ 提示：不可以。因为月球上是真空的，没有传声介质，所以不能通过声音直接交流。 (3)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：地震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。 探究　机械波的形成和传播 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 活动1：在艺术体操的带操表演中，运动员手持短棒抖动绸带的一端，绸带随之波浪翻卷。我们可用如图甲所示的绳子分析绸带上波浪翻卷的成因。较长的软绳在什么的作用下产生了波动？ 提示：在手的连续向上、向下抖动下，长绳上形成了波动。 活动2：在绳上做个红色标记，在绳波传播的过程中，这个标记怎样运动？它是否随着波向绳的另一端移动？ 提示：仔细观察会发现，绳子上的各点只是在一定位置上下振动，没有向前运动，而振动这种形式却传播出去了。 活动3：可以用图乙来说明绳波的形成过程，绳上的各小段可以看作质点，在图中分别用 1、2、3…表示。各质点在什么力的作用下开始振动？ 提示：绳的各部分之间相互作用的弹力。 活动4：质点1称为绳波的波源，质点2、3、4……做什么振动？ 提示：受迫振动。 活动5：试根据图乙简要说明绳波的形成与传播过程。 提示：当手抖动绳的一端，紧靠这一端的质点1向上运动时，它就会带动质点2向上运动，质点2又带动质点3，依次传递下去。当手向下拉动质点1回到原来位置时，它也要带动质点2回来，此后质点3、质点4也将被依次带动回到各自原来的位置。每一个质点都在重复绳端的振动，后一个质点的运动状态总是滞后于前一个质点的运动状态。结果手抖动引起的振动就不限于绳的这一端，而是沿绳向另一端传去，振动状态在绳上的传播就形成了波。 活动6：当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？ 提示：不会立即停止，波会继续传播，直到能量消耗完。 1．机械波的形成和传播 2．机械波的特点 (1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)