第三章 第一节 波的形成-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019）

2022版·物理必修第二册 物理·选择性必修第一册 第三章 机械波 第一节 波的形成 最低处 垂直 最高处 在同一直线上 密集 稀疏 机械振动 波源 介质 振动 能量 × × × × √ √ 课标要求 核心素养 1．通过观察，认识波的特征。 2．能区别横波和纵波 1．物理观念：了解机械波的概念，能区分横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。 2．科学思维：知道机械波的形成条件及过程 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 一、波的形成 1．波的形成(以绳波为例) 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。 2．结论：绳子上的各质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。 二、横波和纵波 项目 定义 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____的波 ①波峰：凸起的______ ②波谷：凹下的______ 纵波 质点的振动方向与波的传播方向____________的波 ①密部：质点分布____的部分 ②疏部：质点分布____的部分 三、机械波 1．介质：波借以传播的物质。 2．机械波的形成 ________在介质中传播，形成机械波。 3．机械波的产生条件 (1)要有____。 (2)要有传播振动的____。 4．机械波的特点 (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____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____的一种方式。 【概念辨析·试身手】 (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。( ) (5)横波和纵波传播的都只是振动这种运动形式。( ) (6)机械波除传递振动形式外，还向外传播能量。( ) 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 要点一 | 波的形成 【要点培优】 1．机械波的形成条件 (1)有发生机械振动的波源。 (2)有传播介质，如空气、水等。 2．波的特点 (1)步调：离波源越远，质点振动越滞后。 (2)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。 (3)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。 [思考·探究] 如图所示，手拿绳的一端，上下抖动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动。如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动。 (1)红色标记有没有随波迁移？ (2)当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？ 提示：(1)没有，红色标记只在竖直方向上下振动； (2)不会，当手停止抖动后，波仍向前传播。 【应用培优】 [例1] 下图所示的是某绳波形成过程的示意图，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周期为T的简谐运动，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，经过 eq \f(T,4) ，质点5开始运动。下列判断正确的是(　　 ) A．t＝ eq \f(T,4) 时质点5的运动方向向下 B．t＝ eq \f(T,2) 时质点7的速度方向向上 C．t＝ eq \f(3T,4) 时质点11的运动方向向下 D．t＝T时质点17开始向下运动 解析：选B。根据质点起振方向与波源起振方向相同，确定质点的振动方向。经过 eq \f(T,4) ，质点5开始运动，起振方向与质点1相同，为竖直向上，A错误；t＝ eq \f(1,2) T时，传播到9质点，7质点位于平衡位置上方，正竖直向上运动，振动的速度方向竖直向上，B正确；t＝ eq \f(3T,4) 时，质点13开始振动，质点11位于平衡位置上方，正在向上运动，C错误；t＝T时，质点17开始运动，起振方向与质点1相同，为竖直向上，D错误。 [训练]1.一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述正确的是(　　 ) A．慢慢向湖心运动 B．慢慢向湖岸漂去 C．在原处上下振动 D．沿着波纹做圆周运动 解析：选C。由于波在传播过程中，只传递振动能量和波源所发出的信息，而各质点不随波迁移，只在各自的位置附近做振动，故选