3.1 波的形成（导学案）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第1节　波的形成 导学案 【学习目标】 1.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。 2.能对波动现象进行分析和推理，认识波的形成过程。 3.能区别横波和纵波，知道什么是波峰和波谷，密部和疏部， 4.知道机械波的概念和形成机械波的条件。 【学习重难点】 1.教学重点：机械波在传播过程中，介质中质点在各自平衡位置的振动情况以及振动以波的形式在介质中传播的理解。 2.教学难点：机械波传播的是振动形式和能量，而质点本身并不随波的传播方向而迁移。 【知识回顾】 一、简谐运动 1.定义1：如果物体的_________________与_________________的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x ­t图像)是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。 2.定义2:如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成____________________，并且总是指向___________________，质点的运动就是简谐运动。 二、简谐运动的能量 1．振动系统的状态与能量的关系 (1)振子的速度与动能：速度不断_____________________，动能也在不断____________________。 (2)弹簧形变量与势能：弹簧形变量在不断_____________________，因而势能也在不断____________________。 2．简谐振动的能量 振动系统的能量一般指振动系统的机械能。振动的过程就是动能和势能互相转化的过程。 (1)在最大位移处，_____________________最大，_____________________为零； (2)在平衡位置处，____________________最大，_____________________最小； (3)在简谐运动中，振动系统的机械能__守恒__(选填“守恒”或“减小”)，而在实际运动中都有一定的能量损耗，因此简谐运动是一种理想化的模型。 【自主预习】 一、波的形成 以绳波为例： (1)设想将绳分成许多小段，每一段都可以看成____________________。 (2)相邻质点间有相互作用，当振源质点振动时，会带动相邻质点_____________________。这一质点又会带动下一质点振动。 (3)后面质点的运动_____________________前面质点的运动。 (4)后面质点运动滞后前面质点的运动，同一时刻，各质点离开平衡位置的_____________________是不同的，从而形成凹凸相间(疏密相间)的波形。 二、横波和纵波 机械波可分为横波和纵波两类，其波形及描述对比如下： 定义 标识性物理量 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在____________________的波 ①密部：质点分布___________________的位置 ②疏部：质点分布_____________________的位置 三、机械波 1．介质 (1)定义：绳、弹簧、水、空气等_____________________借以传播的物质。 (2)特点：组成介质的质点之间有_____________________，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。 2．形成 机械振动在_____________________中传播，形成机械波。 3．两个产生条件 (1)要有____________________。 (2)要有传播振动的_____________________。 4．传递的三个特点 (1)介质中的机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只有____________________这种运动形式。 (2)波是传递_____________________的一种方式。 (3)波可以传递____________________。 【课堂探究】 【新课导入】 观察以下视频中运动的有什么特点？这种运动叫什么？ _________________波是怎么形成的？波向前传播时每个点也在向前运动吗？ 【新课教学】 任务一、波的形成 （1） 实验探究 带着如下问题先观察下面演示实验后思考：手拿绳的一端，上下振动一次，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)红色标记做什么运动？ (2)为什么会看到凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动？ （