3.1 波的形成 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦机械波的形成，通过艺术体操彩带、绳子波浪等生活现象导入，引导学生思考“质点是否随波迁移”，结合视频演示和质点模型，用不同时刻质点序列分析波形传播，逐步构建机械波的定义、产生条件及横波纵波的区别。 其亮点在于以问题驱动科学探究（如“波传播的是什么”），通过质点模型建构与多时刻序列分析培养科学思维，结合地震波、声波等实例深化物理观念。课堂练习联系生活（古刹大钟余音）与科技（超声波武器），既助学生从具象到抽象理解波的本质，又为教师提供丰富实例与清晰逻辑，提升教学效率。

第三章 机械波 物理选择性必修第一册 •人教版2019 第一节 波的形成 课堂引入 在艺术体操的带操表演中，运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。彩带上的波浪向前传播时，彩带上的每个点也在向前运动吗？ 彩带和绳子上的波浪翻卷、水面上的涟漪等实际是振动在彩带（绳子和水面）上传播的结果。振动的传播称为波动，简称波（wave）。波是怎样形成的？ 课堂引入 一、波的形成 视频中手拿绳的一端，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。 1.为什么绳上各点都能动起来呢？ 2.凹凸相间的波是怎样形成的？ 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 一、波的形成 18 17 16 15 13 11 9 6 4 3 1 2 5 7 8 10 12 14 时刻：0 一、波的形成 11 12 13 14 15 16 17 18 9 1 2 3 4 5 6 7 8 10 时刻：T/4 1 2 3 4 5 6 9 7 8 10 11 12 13 14 15 16 17 时刻：T/2 18 15 16 17 13 18 14 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 时刻：3T/4 一、波的形成 13 14 15 16 17 18 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 1 2 时刻：T 1.绳子各部分看成是相互之间存在弹力的质点； 2.绳端上下振动时带动相邻质点振动，前一质点带动后一质点,较迟一些依次振动起来； 3.把质点的上下振动状态向前传播，从总体上就形成了凸凹相间的波形。 一、波的形成 1.横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直 (1)波形特点：凹凸相间的波纹 (2)波峰与波谷： 凸起部分的最高点叫做波峰，凹下部分的最低点叫波谷 二、横波和纵波 2.纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。 二、横波和纵波 波形特点： 质点分布较稀的部分叫疏部； 质点分布较密的部分叫密部。 二、横波和纵波 地震中的横波与纵波 二、横波和纵波 3.横波与纵波的区别： （1）质点的振动方向与波的传播方向的关系不同; （2）传播介质不同：横波只能在固体介质中传播； 纵波在固体、液体和气体中均能传播； （3）特征不同：横波中交替、间隔出现波峰和波谷； 纵波中交替、间隔出现密部和疏部。 （4）同一介质中纵波的传播速度大于横波的传播速度; 二、横波和纵波 4.特殊波： （3）水波:既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。 （2）声波：声波有横有纵，但大部分是纵波，要看传播的介质。声音在空气传播是纵波，因为声音在传播过程中是空气（介质）发生膨胀和收缩是沿着声波传播方向的。声波在固体中传播可能是横波也可能是纵波。 （1）地震波:既有横波又有纵波。 1.定义：机械振动在介质中的传播就形成了机械波。 2.产生条件：① 有波源（振源）。 ② 有可传播波的介质。 三、机械波 波源（振源）：能够维持振动的传播，不间断的输入能量,并能发出波的物体或物体所在的初始位置。 注意:有振动不一定存在波，有波一定存在振动． 介质：凡是能传播机械振动的媒介物质，都可以叫做介质。 思考1：绳上的点是不是随波一起迁移了呢？波传播的是什么？ 思考2：绳上各点是不是同时开始振动的，它们振动的步调一致吗？ 绳子上的点只在平衡位置上下振动，并不随波迁移。波传播的是振动这种形式。 介质各个质点不是同时起振的，离振源近的质点先起振。前面质点带动后面质点的振动，后面质点重复前面质点的运动，步调不一致。 三、机械波 ①各质点都以自己的平衡位置为中心振动，质点并不随波迁移;波传播的是振动这种形式。 ②振动的形式沿波传播的方向由近及远的传播。 3.特点： 思考3：绳上各点开始振动时的方向（起振方向）与振源起振方向有什么关系？ 思考4：振源振动停止后波还传播吗？ 绳上各点的起振方向与振源起振方向相同。 振源振动停止后波仍向前传播 三、机械波 ⑥波在传递振动形式的同时，也传递能量和信息。 ③各质点的起振方向都与波源的起振方向相同。 ④介质中各质点都在做受迫振动，其振动频率都等于波源的振动频率； 3.特点： 4、波动与振动的区别和联系 ① 区别：振动是一个质点的往复运动；波动是介质中许多质点的集体运动． ② 联系：（1）都是周期性的运动：波动周期等于质点的振动周期； （2）从某一质点来看，所呈现的现象是振动；从整体来看，所呈现的现象是波动； （3）振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波动 ； （4）波动是振动形式的传播过程。 三、机械波 课堂小结 波的分类 机械波 波的形成 把质点的振动状态向前传播，从总体上看形成凸凹相间的波。 横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直； 纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。 定义：机械振动在介质中由近及远的传播就形成了机械波。 产生条件：① 有振源。② 有可传播波的介质。 课堂练习 ABD 课堂练习 2.在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后大钟仍 “余音未绝”，其原因是( ) A.大钟的回声 B.大钟在继续振动，空气中继续形成声波 C.人的听觉发生“暂留” D.大钟虽停止振动，但空气仍在振动 B 课堂练习 3.地震发生时，震源正上方的房屋先上下振动，后左右摇摆，关于这一 现象的解释，下列说法正确的是( ) A.地震波中只有纵波 B.地震波中只有横波 C.地震波中既有纵波又有横波 D.地震波中，横波的传播速度大于纵波的传播速度 C 课堂练习 4.下列关于波的应用的描述正确的是( ) 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因为 声波可以在液体中传播 C.光缆利用机械波传递信息 D.航天员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波 B 课堂练习 5.据说，科学家研制出一种用超声波做子弹的枪，当超声波达到一定强度 时就能有较强的攻击力。实际要阻挡这一武器的袭击，只要用薄薄的一层 真空带即可。下列说法正确的是( ) A.超声波具有较强的攻击力，说明超声波可以传递能量 B.超声波的传播不需要介质 C.超声波在空气中传播时是横波 D.超声波在空气中传播时，各质点的振动方向与波的传播方向始终相同 A Lavf58.12.100 1.(多选)关于横波和纵波，下列说法正确的是(　 　) A．对于纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反 B．对于横波，质点的运动方向与波的传播方向一定垂直 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 $