第三章 第1节 机械波的产生和传播-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册创新导学案word（粤教版2019）

第三章 机械波 第一节　机械波的产生和传播 1．知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.2.知道机械波传播的特点.3.知道横波和纵波的概念. 一　认识机械波 1．机械波：机械振动在介质中的传播． 2．机械波产生的条件：机械振动的波源和传播振动的介质. 二　机械波的传播 1．原因：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． 2．特点 (1)机械波传播的是振动的运动形式. (2)波是传递能量的一种方式． (3)每个质点只是在平衡位置附近振动，并未形成沿机械波传播方向的宏观移动． 三　横波与纵波 1．横波：介质质点的振动方向与波的传播方向垂直的机械波． 2．纵波：传播方向与质点的振动方向在同一直线上的机械波． 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)物体做机械振动，一定产生机械波．(　　) (5)横波向右传播时，处于波的最顶端的质点也向右迁移．(　　) (6)机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动．(　　) (7)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)√ 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)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． (3)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． 课堂任务 　机械波的形成、特点及传播 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 活动1：为了探究图甲丝带波浪翻卷的物理实质，我们做图乙实验．将一根长软绳拴在门把上，另一端用手握住，如图乙所示．分别观察下列情况会出现什么现象：向上抖动一次；向下抖动一次；上下抖动一次；持续上下抖动． 提示：将绳子向上抖动一次，在绳子上形成一个凸起的波形，并向另一端传去；向下抖动一次，在绳子上形成一个凹下的波形，并向另一端传去；上下抖动一次，在绳子上形成一个凸凹相间的波形，并向另一端传去；持续地上下抖动，会在绳子上形成一列凸凹相间的波形，并向另一端传去． 活动2：较长的软绳在什么的作用下产生了波动？ 提示：在手的上下抖动下，长绳上形成了波动． 活动3：机械振动在媒介中的传播叫作机械波．在图乙绳上做个红色标记，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？ 提示：仔细观察会发现，这个标记只是在它的平衡位置附近做上下振动，没有随波向绳的另一端移动． 活动4：为了探究绳波的成因，设想把图乙的绳子分成一个个小段，这些小段可以看作一个个相连的质点，如图丙中1、2、3、……质点2在什么力的作用下开始振动？ 提示：质点2在质点1弹性力的作用下开始振动． 活动5：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6：试根据图丙简要说明绳波的形成与传播过程． 提示：当手握绳端上下振动时，绳端(质点1)带动相邻的质点(质点2)，使它也上下振动，这个质点又带动更远一些的质点……(质点3、4……)，绳子上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动．这样依次带动下去，绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去了，整体上形成了凸凹相间的波形． 活动7：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．机械波的形成与传播 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)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同． (2)周期(频率)：各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同． (3)步调：同一介质中，离波源越远，质点振动越滞后． (4)运动：除波源外，介质中各质点只在各自的平衡位置附近做往复的受迫振动，并不随波迁移．各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同． (5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也可以传递能量和信息． 3．振动和波的区别与联系 振动 波 区 别 研究 对象 单个质点在平衡位置附近的往复运动，研究的是单个质点的“个体行为” 振动在介质中的传播，研究的是大量质点将波源振动传播的“群体行为” 力的 来源