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

第 三 章 机 械 波 1.波的形成 学习目标 通过对绳波和弹簧波的现象进行分析，知道横波和纵波的概念。 通过观察绳波的产生和传播，认识波的形成过程，会用带动法判断质点的运动方向。 02 01 通过不同介质中波的传播现象，知道机械波的概念和形成机械波的条件，会根据波的传播特点分析解决有关问题。 03 重点 重点 重难点 波的形成 01 公司logo 公司logo 情境导入 麦浪由近及远而去，但每一个麦穗并没有跑到远处。你觉得传播出去的是什么呢？ 公司logo 公司logo 观察与思考 准备一根长约10 m的软绳并放置在水平面上，将绳上的两点做上不同颜色的标记。固定一端，用手握住绳的另 一端，拉直软绳。 (1)手向左抖动一次和向右抖动一次，并立即复原，你看到了什么现象？ 左抖一次，有个向左的凸起向远处传播。右抖一次，有个向右的凸起向远处传播。 向左 向右 公司logo 公司logo 观察与思考 (2)手连续左右抖动，你看到了什么现象？ 凸凹相间的形状沿绳向另一端传播。 (3)绳上有标记的红色质点是怎样运动的？随波前进吗？ 标记点在水平面上左右振动，不随波前进。 左右抖动 （点击小手） 公司logo 公司logo 核心知识 波 振动的传播称为波动，简称波。 1.定义 公司logo 公司logo 核心知识 波的形成 设想把绳分成很多小段 各小段可以看作质点 质点之间有弹力作用 建立绳的质点模型 请点击手 公司logo 公司logo 核心知识 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……绳子上的质点都跟着振动起来 后面的质点比前面的质点迟一些开始振动 绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去，整体上形成了凹凸相间的波形 带动性 滞后性 重复性 公司logo 公司logo 思考与讨论 1.绳上各质点开始振动的方向(起振方向)与波源的起振方向有什么关系？ 答案　绳上各点的起振方向与波源起振方向相同。 2.波源振动停止后，波还能继续传播吗？ 答案　波源停止振动后，波仍能传播。 例题 横波和纵波 02 公司logo 公司logo 情境导入 互相垂直 同一直线上 观察绳波和推拉弹簧形成的波，判断这两种波在传播的过程中各质点的振动方向和波的传播方向间有怎样的关系？ 公司logo 公司logo 核心知识 横波 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直 波形 特点 特征 凸起部分最高点叫做波峰；凹下部分最低点叫波谷 波峰 波谷 公司logo 公司logo 核心知识 纵波 质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上的波。 波形 特点 特征 质点分布最密的位置叫密部，质点分布最疏的位置叫疏部 密部 疏部 公司logo 公司logo 核心知识 发声体振动时在空气中产生的声波是纵波 声波不仅能在空气中传播，也能在液体、固体中传播 例题 2.有关横波和纵波，下列说法中正确的是 A.对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同 B.对于横波，质点的振动方向与波的传播方向垂直 C.纵波中的质点可以随波迁移，而横波中的质点不能 D.纵波只能在液体、气体中传播 √ 纵波质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，可能相同，也可能相反，故A错误； 横波质点的振动方向和波的传播方向垂直，故B正确； 不管是横波还是纵波，质点只在某平衡位置附近振动，并不随波迁移，故C错误； 纵波可以在固体、液体和气体中传播，故D错误。 机械波 03 公司logo 公司logo 观察与思考 形成机械波需要哪些条件？ 公司logo 公司logo 核心知识 介质 波借以传播的物质。 2.特点 1.定义 组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。 公司logo 公司logo 核心知识 机械波 机械振动在介质中传播，形成了机械波。 2.条件 1.定义 振源、介质 公司logo 公司logo 核心知识 介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是振动这种运动形式。 波是传递能量的一种方式。 波可以传递信息。 机械波的特点 公司logo 公司logo 核心知识 (1)绳波——横波。 (2)推拉弹簧形成的波——纵波。 (3)空气中产生的声波——纵波。 (4)地震波——既有横波，也有纵波 (5)水波——既不是横波，也不是纵波 常见的机械波 例题 3.(来自教材改编)如图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。 (1)请判断此机械波的类型。 (2)判断图示时刻Q质点的振动方向。 (3)P点从平衡位置刚开始振动时，是朝着哪个方向运动的？ (4)此波的形成是否是P质点移动到Q质点形成的？ 　 (1)横波　 (2)向上　 (3)向上　(4)不是 (1)各质点的振动方向与传播方向相互垂直，是横波。 (2) P点为波源，Q点在右侧质点的带动下将向上振动。 (3)由(2)可知，当波恰好传到Q点时，Q点起振方向向上，故波源P点从平衡位置开始振动时的方向也向上。 (4)机械波只是传播振动形式，质点并不随波迁移。 例题 4.一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是 A.质点B向右运动 B.质点D和质点F的速度方向相同 C.质点A和质点C的速度方向相同 D.从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置 √ 波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着近的质点振动，质点D跟随质点C向上运动，质点F跟随质点E向下运动，同理可知质点A向下运动，由此可知选项B、C错误； 介质中的质点不随波迁移，由于此时质点B和质点C都向上运动，所以质点B比质点C先到达最大位移处，并先回到平衡位置，选项A错误，D正确。 拓展　某时刻绳子波形如例4所示的形状(传播方向未知)，若质点E此刻正向上运动，试判断该波的传播方向。 答案　质点E在右侧相邻质点的带动下向上运动，波源在右侧，波向左传播。 公司logo 公司logo 总结提升 振动方向和传播方向的判断——“带动法” 原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点。 若P′在P上方，则P向上运动； 方法：在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点P′，P′为先振动的质点。 若P′在P下方，则P向下运动。 波源 波源 1.已知传播方向判断振动方向 公司logo 公司logo 总结提升 若质点向上振动，则在波形上P点附近上方找一个点P' ； 若质点向下振动，则在波形上P点附近下方找一个点P' 2.已知振动方向判断传播方向 波源 波源 1.(多选)(2025·陕西卷·8)一列简谐横波在介质中沿直线传播，其波长大于1m，a、b为介质中平衡位置相距2 m的两质点，其振动图像如图所示。则t＝0时的波形图可能为(　　) 课堂小结 波的形成 波的定义 “带动法” 机械振动在介质中的传播 质点间的作用力、离波源越远，振动越迟 横波和纵波 横波——相互垂直 纵波——同一直线 波峰、波谷 密部、疏部 机械波 产生条件 振源、介质 传播振动形式 传播特点 传递能量 传递信息 FormatFactory : www.pcfreetime.com FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $