2017-2018学年高中物理第2章机械波第1节波的形成和描述教学案鲁科版选修3-4

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1、第1节波的形成和描述CHENBEI/GUANJIANYUJU1.机械振动在介质中的传播形成机械波，机械波分为横波和纵波两种，横波上有波峰和波谷，纵波上有疏部和密部。2.机械波传播的是振动形式和能量，质点本身只在平衡位置附近做与波源相同形式的振动，并不随波迁移。3.描述波的特征量有波长、周期、频率、波速，其关系为/=#■或r=Afo4.波的图像能形象描述某一时刻各质点相对平衡位由基础到蛋难由活学到活用iQi理解•教材新知波的形成与传播［自读教材•抓基础］1.波的形成：机械振动在介质屮传播,形成机械波。2.波的传播：(1)要冇波源,即能够引起其他质

2、点振动的质点。(2)要有传播振动的介质。［跟随名师•解疑难］1.机械波的形成以振动的形式向外传播1丽间的

3、相讨乍川L前_质点带I动后一质点2.机械波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同。(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同。(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后，但各质点的起振方向与波源相同。(4)立场：各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移。(1)实质：机械波向前传播机械振动这种运动形式的同时，也传递能虽和信息。1.机械振动与机械波的比较机械振动机械波区别研究对象

4、单个质点以平衡位置为中心所做的往复运动介质中大量质点依次发生振动而形成的“集体运动”产生原因质点受到回复力的作用介质中相邻质点的带动作用能量变化振动过程中动能和势能不断地相互转化，总机械能守桓振源将机械能传递给它的相邻质点，这个质点再将能量传递给下一质点，每个质点在不断地吸收和放出能量，从而把波源的能量传播出去，是一个能量的传递过程联系(1)振动是波动的成因，波动是振动在介质中的传播。(2)波动的周期等于质点振动的周期。(3)有振动不一定有波动，因为波的形成述需要有传播振动的介质。但有波动一定有振动。(4)波源停振后，介质中的波动并不立即停止，

5、而是继续向远处传播，直到振动能量完全损失。［学后自检］(小试身手)关于机械波的以下说法中，不正确的是()■A.波动发生需要两个条件：波源和介质B.波动过程是介质质点由近及远移动的过程C.波动过程是能量由近及远传递的过程D.波源与介质质点的振动都是受迫振动解析：选B波源(即振源)振动吋，依靠介质中的相互作用力帯动周围各部分质点振动起来，形成机械波。作为介质的各质点，只在平衡位置附近做振动，并不随波向外迁移，仅把振源的振动形式和能量传递出去。波源和介质中的质点Z间的相互作用力阻碍波源的振动。是一种阻力，所以波源的振动不可能是自由振动。相邻的介质中的

6、质点之间存在相互作用，故介质中的质点做受迫运动，不是自由振动。波的分类定义标识性物理量实物波形知识点二1.机械波可分为横波和纵波两类横波质点的振动方向与波的传播方向垂直的波①波峰：横波中凸起的最高处②波谷：横波中凹下的最低处横波绳匕形成横波纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波①密部：纵波中质点分布最密的位置②疏部：纵波中质点分布最疏的位置纵波密部密部疏部弹簧上形成纵波2.声波是纵波,它不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播。［学后自检］（小试身手）关于横波和纵波，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

7、有时相同，有时相反B.对于纵波质点的振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解析：选D形成横波的质点振动的方向只能与传播方向垂直，形成纵波的质点的振动方向总是与波传播方向平行，有时相同，有时相反，故A、B都错误；无论是横波还是纵波,质点都是在平衡位置附近做往复运动，不会随波定向移动，故C错误；因为空气介质只能通过压缩而产生相互作用力，故空气中的机械波只能是纵波，故D正确。知识点三波的描述［口读教材・抓基础］1.波的图像波的图像描述的是某一时刻各个质点的位移。如果介质中各个质点做简谐运动，它所形成的波

8、就叫简谐波,它的波形曲线是正弦（或余弦）曲线。2.波的特征⑴周期⑺①定义：波上各质点完成一次全振动经历的时间。②决定因素：波在介质中传播时，各质点的振动周期妲回，都等于趣的振动周期。⑵频率⑺定义：介质中的质点每秒完成全振动的次数。（3）波长（人）①定义：沿着波的传播方向，两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是担回的质点间的距离，用A表示。②特征：在横波中，两个相邻波峰(或波谷)之间的距离等于波长。在纵波中，两个相邻密部(或疏部)之间的距离等于波长。③时空关系：在一个周期内，振动在介质中传播的距离等于一个波长。⑷波速3)①定义：波在介质中的

9、传播速度，即振动在介质中的传播速度。②公式：0斗、尸久f或宀壬，以上公式适用于波在均匀介质中传播。③决定因素：机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质