13 第三章 第一节 机械波的产生和传播-【名师导航】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册同步课件（粤教版）

第三章　机械波 第一节　机械波的产生和传播 [学习目标]　1．能对波动现象进行分析和推理，认识波的形成过程．2．知道机械波的产生条件，知道什么是横波、纵波．3．认识波是振动的传播，知道波在传播振动形式、能量和信息． 第一节　机械波的产生和传播 必备知识·自主预习储备 知识点一　认识机械波 1．机械波的定义 机械振动在____中的____叫作机械波． 媒介 传播 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 2．波源 要产生机械波，必须有一个______，称之为波源． 3．形成机械波需要两个条件 机械振动的____和传播振动的____． 振动源 波源 介质 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 知识点二　机械波的传播 1．产生机理 波源带动相邻质点做____振动，该质点振动后会同样带动其相邻质点做受迫振动． 2．传播特点 (1)机械波既传播____的运动形式，同时也将波源的____传播出去． (2)在波传播的过程中，每个质点只是在________附近做上下振动，并未形成沿机械波传播方向的宏观移动． 受迫 振动 能量 平衡位置 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 知识点三　横波与纵波 1．横波的定义 介质质点的振动方向与波的传播方向____的机械波． 2．纵波的定义 波的传播方向和质点的振动方向在________上的机械波． 垂直 同一直线 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)． (1)机械波传播的是介质中的质点． (　　) (2)机械波传播的是质点的运动形式． (　　) (3)质点的振动位置不断转换便形成波． (　　) (4)波源停止振动时，波立即停止传播． (　　) × √ × × 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 2．将一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈向外传播的波纹，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．树叶慢慢向湖心运动 B．树叶慢慢向湖岸漂去 C．在原位置上下振动 D．沿着波纹做圆周运动 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 C　[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，只在各自的平衡位置附近振动，故选C．] 3．下列说法正确的是(　　) A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反 B．对于纵波，质点的运动方向与波的传播方向一定相同 C．形成纵波的质点随波一起迁移 D．空气介质只能传播纵波 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 D　[质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波，质点的振动方向与波的传播方向平行的波是纵波，A错误；纵波质点的运动方向与波的传播方向有时相同，有时相反，B错误；无论横波还是纵波，质点都不随波迁移，C错误；横波不能在空气中传播，空气只能传播纵波，D正确．] 关键能力·情境探究达成 艺术体操也叫韵律体操，是一种艺术性很强的女子竞赛体操项目.19世纪末20世纪初起源于欧洲.艺术体操表 演项目有很多，丝带舞表演就是其中之一，如 图所示是一幅丝带舞的表演图． 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 讨论：(1)丝带上的各点有没有随波迁移？ (2)运动员的手停止抖动后，丝带上的波会立即停止吗？ 提示：(1)没有.丝带上的各点只在竖直方向上下振动． (2)不会.当手停止抖动后，波仍向右传播． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 考点1　波的形成和传播 1．机械波的形成 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 2．机械波的特点 (1)振幅：若不计能量损失，各质点振动的振幅相同． (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：离波源越远的质点振动越滞后． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 (4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近振动，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． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 【典例1】　(多选)如图是一条软绳，绳上选有18个质点，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．由波的形成及图示可知，下列说法正确的是(　　) 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 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，在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动 C．绳子上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同 D．绳子上波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒 √ √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 ACD　[质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点都做受迫振动，A正确；每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向不随波迁移，B错误；绳子上每一个质点的起振方向都相同，振动周期等于波源振动周期，C正确；波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒，D正确．] 规律方法　波动三环节“带动、重复、落后” (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． (3)后振动质点的振动状态落后于先振动的质点． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 [跟进训练] 1．一列简谐横波在介质内传播，若波源质点突然停止振动，则 (　　) A．所有质点立即停止振动 B．已经振动的质点将继续振动，未振动的质点不可能再振动 C．能量继续向远处传递 D．能量立即停止传递 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 C　[当波源的振动方向与波的传播方向相互垂直时，称之为横波.当波源突然停止振动时，由于波动是使质点间相互带动，并且重复，同时后一个质点比前一个质点滞后，所以离波源近的质点先停止振动，然后才是远的质点停止振动；波的能量仍在质点的振动下传播，最终所有质点将会停止振动，故A、D错误，C正确；已经振动的质点继续振动，尚未振动的质点，将在波的振动形式传播后，停止振动，故B错误．] 考点2　横波和纵波 横波和纵波的比较 种类 横波 纵波 概念 在波动中，质点的振动方向和波的传播方向相互垂直 在波动中，质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 种类 横波 纵波 介质 只能在固体介质中传播 在固体、液体和气体介质中均能传播 特征 在波动中交替、间隔出现波峰和波谷 在波动中交替、间隔出现密部和疏部 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 【典例2】　关于横波和纵波，下列说法正确的是(　　) A．振源上下振动形成的波是横波 B．振源水平振动形成的波是纵波 C．波沿水平方向传播，质点上下振动，这类波是横波 D．质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 C　[根据纵波与横波的定义知，质点振动方向与波的传播方向垂直的波是横波，质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波是纵波，并不是上下振动与水平振动的问题，故A、B项错误，C正确；波沿水平方向传播、质点水平方向振动不足以说明质点振动方向与波的传播方向在同一直线上，故D项错误．] [跟进训练] 2．区分横波和纵波的依据是(　　) A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动 B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播 C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上 D．波传播距离的远近 C　[横波与纵波分类的依据是质点振动方向和波传播方向的关系，若两者互相垂直，为横波，若两者在一条直线上，为纵波，故选C．] √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 学习效果·随堂评估自测 1．关于机械波，下列说法正确的是(　　) A．波的传播过程也是能量的传播过程 B．在波的传播过程中，介质和运动形式一起传播 C．在波的传播过程中，所有振动质点都在做简谐运动 D．机械波在真空中也能传播 √ 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 A　[机械波在传播振动形式的过程中，同时将能量由近及远传递，但介质不随波传播，故A正确，B错误；在机械波形成的过程中，介质中各质点只在各自的平衡位置附近做振动，并不一定是简谐运动，故C错误；机械波不能在真空中传播，故D错误．] 2．(多选)关于机械波和机械振动，下列说法正确的是(　　) A．机械振动就是机械波，机械波就是机械振动 B．波动过程是能量由近及远传递的过程 C．机械波就是质点在介质中的运动路径 D．在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅 √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 BD　[机械振动在介质中传播，形成了机械波，A错误；波动过程是能量由近及远传递的过程，B正确；在波的形成和传播过程中，各质点不随波迁移，C错误；离波源较远的质点依靠前面质点的带动，所以频率、振幅相同，D正确．] 3．关于振动和波，下列说法正确的是(　　) A．有机械波必有振动 B．纵波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直 C．纵波中，波水平向右传播，各个质点一定上下振动 D．波源停止振动时，介质中的波动立即停止 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 A　[产生机械波的条件是有振动的波源和传播机械波的介质，故有机械波必有振动，A正确；纵波中，质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，B、C错误；波源停止振动时，介质中的波仍继续向远处传播直到振动的能量完全损失为止，D错误．] 4．关于机械波，下列说法正确的是(　　) A．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 B．机械波可以在真空中传播 C．振动质点沿波的传播方向迁移 D．横波的传播方向与质点的振动方向垂直 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 D　[在横波中质点振动的方向垂直于波传播的方向，在纵波中，质点的振动方向与波传播方向在一条直线上，A错误，D正确；机械波只能借助于介质传播，不可以在真空中传播，B错误；波在传播过程中，质点不随波迁移，C错误．] 5．关于横波与纵波，下列说法正确的是(　　) A．纵波的传播方向与质点的振动方向相同，且做变速运动 B．横波可以在气体、液体、固体中传播，而纵波只能在固体中传播 C．横波一定是水平传播的，纵波一定是竖直传播的 D．横波在传播过程中有波峰和波谷，纵波在传播过程中有疏部和密部 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 D　[纵波的传播方向与质点的振动方向在一条直线上，质点做变速运动，纵波在同一种均匀介质中做匀速运动，故A错误；横波只能在固体中传播，纵波能在气体、液体、固体中传播，B错误；横波和纵波都能既在水平方向上传播，又在竖直方向上传播，C错误；横波在传播过程中有波峰和波谷，纵波在传播过程中有疏部和密部，D正确．] 回顾本节内容，自主完成以下问题： 1．要形成机械波需要什么条件？ 提示：波源和介质． 2．各质点的振动是自由振动还是受迫振动？ 提示：受迫振动． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 3．横波与纵波的区别？ 提示：横波的传播方向与质点的振动方向垂直，纵波的传播方向与质点的振动方向在一条直线上． 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 题号 1 3 5 2 4 6 7 考点一　波的形成和传播 1．(多选)关于机械波的形成，下列说法正确的是(　　) A．物体做机械振动，一定产生机械波 B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间上落后一步 C．参与振动的质点的振动频率都相同 D．机械波是介质随波迁移 课时分层作业(八)　机械波的产生和传播 √ √ 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 40 BC　[若只有物体振动，而周围没有传播这种振动的介质，振动不可能由近及远传播出去形成机械波，A错误；机械波中各振动质点都在重复波源的振动，振动频率都等于波源的频率，只是离波源越远，振动步调越落后，B、C正确；机械波中介质的各质点只在自己平衡位置附近振动，不随波迁移，D错误．] 题号 1 3 5 2 4 6 7 41 2．(多选)关于机械波，下列说法正确的是(　　) A．介质中各相邻质点间必有相互作用力 B．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动不一定落后于前一质点的振动 C．波传播的速度方向和质点振动的速度方向相同 D．波除了传递能量和振动形式外，还可以传递信息 √ 题号 1 3 5 2 4 6 7 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 42 AD　[波在传播过程中，由于介质中各相邻质点之间的相互作用，离波源较近的质点带动离波源较远的质点振动，后面质点就重复并落后于前面质点的振动，故A正确，B错误；波传播的速度方向与质点振动的速度方向不一定相同，在横波中，两者方向相互垂直，而在纵波中，两者方向在同一条直线上，故C错误；除了传递能量，波传播的还有振动形式，而振动形式本身就是一种信息，如果制成各种不同的信息附加于这种振动形式上，波传播振动形式的同时就传递了信息，故D正确．] 题号 1 3 5 2 4 6 7 43 3．下列关于波的应用，正确的是(　　) A．要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波 B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用 C．光缆利用机械波传播信息 D．航天员在飞船里，击打船壁只能引起机械振动不能形成声波 √ 题号 1 3 5 2 4 6 7 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 44 B　[机械波在介质中传播的过程中，质点只是在各自的平衡位置附近振动，介质本身并不迁移，因此向比纸船更远处投掷石子形成水波，无法使纸船靠岸，故A错误；光缆是利用光传播信息的，故C错误；固体也能传播机械波，击打船壁能引起机械振动，同时形成声波，故D错误；声波可以在水中传播，且比在空气中的传播速度快，故B正确．] 题号 1 3 5 2 4 6 7 45 考点二　横波和纵波 4．下列关于横波、纵波的说法正确的是(　　) A．凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷 B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波 C．沿横向传播的波叫横波，沿纵向传播的波叫纵波 D．沿横向传播的波叫纵波，沿纵向传播的波叫横波 √ 题号 1 3 5 2 4 6 7 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 46 A　[质点的振动方向与波的传播方向垂直的波为横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波为纵波，B、C、D错误；横波具有波峰和波谷，A正确．] 题号 1 3 5 2 4 6 7 47 5．如图是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是(　　) A．向左　 B．向右 C．向下　 D．向上 √ 题号 1 3 5 2 4 6 7 D　[绳子上向右传播的波是横波，质点的振动方向与波传播方向垂直，不可能沿水平方向，故A、B错误；题图所示时刻B振动方向向上，则A点刚开始的振动方向向上，故C错误，D正确.故选D．] 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 48 6．(多选)如图所示，绳子一端做简谐运动，形成沿绳向右传播的一列机械波，则下列说法正确的是(　　) A．在图上速度最大的点是第3点与第7点 B．除第1点外，加速度最大的点是第5点 C．只有第3、7点的振动频率不同，其他 点的振动频率都相同 D．各个点振动的周期都与振源振动的周期一样 √ 题号 1 3 5 2 4 6 7 √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 49 ABD　[由于绳波是横波且向右传播，介质中左边的质点带动右边的质点振动，故2、3、4质点向下振动，6、7质点向上振动.如题图时刻，3、7两质点在平衡位置，速度最大，1、5两质点在最大位移处，加速度最大，故A、B正确；各质点的振动周期和频率由振源决定，并且是相等的，故C错误，D正确．] 题号 1 3 5 2 4 6 7 50 7．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为 4 km/s 和 9 km/s．一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，如图所示．在一次地震中，震源在地震仪正下方，观察到两振子相差10 s开始振动，则(　　) A．P先开始振动，震源距地震仪约72 km B．P先开始振动，震源距地震仪约50 km C．H先开始振动，震源距地震仪约72 km D．H先开始振动，震源距地震仪约50 km √ 题号 1 3 5 2 4 6 7 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第一节　机械波的产生和传播 51 A　[纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，由－＝10 s，解得x＝72 km，故选A．] 题号 1 3 5 2 4 6 7 52 $$