3.1机械波的产生与传播 课件-2024-2025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 第一节 机械波的产生与传播 2 3 学习目标： 1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程. 2.知道横波和纵波的概念. 3.知道机械波传播的特点. 4 七绝·观潮 毛泽东 千里波涛滚滚来，雪花飞向钓鱼台。 人山纷赞阵容阔，铁马从容杀敌回。 一、波的产生 思考：这些画面有什么共同的特点？ 5 一、波的产生 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。 1、观察绳波的形成过程： 一个凸起 一个凹下 一个凹凸相间 一列凹凸相间 6 观察与思考： （1）红色标记有没有随波迁移？ （2）3个红色标记是否处于同一运动状态？ （3）当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？ 一、波的产生 结论： （1）波的形成需要振动的源头，称为波源，也叫振源。 （2）振动的传播需要介质。这种机械振动在介质中的传播称为机械波。 （3）各质点只在平衡位置做机械振动，质点并不随波迁移。 7 问题： 既然红色的标记没有随波逐流，那么振动是如何在介质中传播的呢？ 二、波的传播 设想:把绳分成很多小段 每一个小段可以看做一个质点 质点之间有相互作用力 8 二、波的传播 9 问题1：绳上各点的起振方向与波源的起振方向有什么关系？ 二、波的传播 观察与思考： 问题4：绳上各点是不是同时开始起振？它们振动步调一致吗？ 问题2：绳上各点的振动频率相同吗？ 问题3：不计能量损失，绳上各点的振幅相同吗？ 问题5：振源振动停止后，波还传播吗？ 问题6：波在传递振动形式的同时还在传递什么？ 10 （1）波源开始向上振动（起振方向），后续的每一个质点起振方向都是向上，即所有质点的起振方向都相同。 归纳： （2）根据波的传播方向可判断各质点的振动方向。每一个质点的振动方向可由临近的前面的质点振动位移来决定。如图1-2，质点3在质点4的上面，质点4即将跟随前面的质点3向上振动。又如图1-3，质点4即将跟随前面的质点3向下振动。 二、波的传播 11 二、波的传播 （4）波源振动的频率决定了后续每一个质点的振动频率，即波在传播过程中质点的振动频率不变。 （5）质点上下振动，波形向右传播，没有一个质点随着波一起传播。机械波的传播是振动状态的传播、波形的传播、能量的传播，不是质点的传播。 （3）根据波形的升降一次判断所有质点的振动方向。如图1-4，质点1到质点9之间所有的质点都在向下振动，刚好是逆着传播方向波形的变化趋势。又如图1-5，逆着传播方向根据波形的变化趋势可知质点1到质点5，质点13到质点17都向上振动。 12 二、波的传播 13 思考：振动与波有哪些区别与联系呢？ 二、波的传播 14 1.区别 (1)研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动；波动是各个质点振动在介质中的传播。 (2)力的来源不同——产生振动是回复力；而引起波动的力是联系介质中各质点的弹力。 (3)运动性质不同——振动是质点的变加速运动；而波动是匀速直线运动，传播距离与时间成正比。 2.联系 (1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动。 (2)波动的性质、频率和振幅与振源相同。 二、波的传播 15 我们一起玩个游戏吧：模拟“人浪”。 二、波的传播 思考：声波是横波还是纵波呢？ 16 三、横波与纵波 横波 传播方向与振动方向垂直 纵波 传播方向与振动方向平行 17 地震波则包括纵波（P波）和横波（S波）。 纵波（P波）传播速度较快，先到达地表，使地面上下颠簸； 而横波（S波）传播速度较慢，随后到达，使地面发生水平晃动‌。 18 课堂小结 回归本节课，你学会了哪些知识？ 1、你知道机械波是怎样产生的吗？ 2、你知道机械波是如何传播的吗？ 3、机械波有哪些种类？它们都有什么特点呢？ 19 null 2019 67603.68 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf58.20.100 Tencent CAPD MTS (T-tech) $$