16 第三章 1.波的形成-【名师导航】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册同步讲义（人教版）

1．波的形成

[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。

　波的形成

【链接教材】　如人教版教材P62图所示，手拿绳的一端，上下抖动。

问题1　手向上抖动一次和向下抖动一次，并立即复原，你看到了什么现象？

提示：向上抖动一次，有个向上的凸起向远处传播；向下抖动一次，有个向下的凹陷向远处传播。

问题2　手连续上下抖动，你看到了什么现象？

提示：凸凹相间的形状沿绳向另一端传播。

问题3　绳上的点是怎样运动的？随波前进吗？

提示：绳上的点上下振动，不随波前进。

【知识梳理】　

1．波：振动的传播称为波动，简称波。

2．波的形成(以绳波为例)

(1)一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个相连质点，这些质点之间存在着弹性力的作用。

(2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，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。

提醒：当手握住绳子一端上下抖动时，绳子上有波形沿绳传播。绳子上的点上下振动，但不会沿绳向另一端运动。

【思考讨论】　设想把绳子分成很多小段，这些小段可以看作一个个相连的质点，这些质点间存在着弹性力的作用，如图所示。

问题1　除振源外绳上每一个质点都在做什么运动？

提示：受迫振动。

问题2　绳上各质点开始振动的方向(起振方向)与振源起振的方向有什么关系？

提示：相同。

问题3　振源停止振动后，波还能继续传播吗？

提示：能够继续传播。

【知识归纳】

1．波的产生

(1)动力学观点：介质质点间存在相互作用力，介质中前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点做受迫振动，这样将波源的振动形式向外传播。

(2)能量观点：介质中前后质点间存在相互作用的弹性力，因而相互做功，从而将波源能量向外传播。

2．波的传播特点

(1)振动由振源逐步向远处传播。

(2)后一质点被带动将重复前一质点的振动，但时间落后。

(3)各质点的起振方向均相同。

(4)各质点只在平衡位置附近做机械振动，而不随波迁移。

【典例1】　(介质中各质点的运动特点)在一条软绳上选18个等间距的质点，质点1在外力作用下首先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成及图可知，下列说法正确的是(　　)

A．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动

B．每个质点开始运动后，均在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动

C．绳上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期不相同

D．绳上波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等幅振动，故每个质点的机械能守恒

A　[绳上的质点都在做受迫振动，所以各质点的振动周期与波源的振动周期都相同，各质点的起振方向也和波源的起振方向都相同，方向都向上，故A正确，C错误；每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向上不随波迁移，波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等振幅的受迫振动，合外力不为零，故每个质点的机械能并不守恒，故B、D错误。]

　波动过程中介质中各质点的运动特点

(1)先振动的质点带动后振动的质点。

(2)后振动的质点重复前面质点的振动。