高中物理第二章机械波1机械波的形成和传播.pptx

,1,机械波形成和传输,第二章机械波,1/36,学习,目标,1.,知道机械波产生条件，了解机械波形成过程,.,2.,知道横波和纵波概念,.,3.,知道机械波传输特点,.,4.,掌握波传输方向与质点振动方向关系,.,2/36,内容索引,重点探究,启迪思维 探究重点,达标检测,检测评价 达标过关,自主预习,预习新知 扎实基础,3/36,自主预习,4/36,一、机械波形成和传输,1.,机械波形成和传输,(,以绳波为例,),(1),绳上各小段能够看做,.,(2),因为绳中各部分之间都有相互作用,联络着，先运动质点,_,后一个质点运动，依次传递，使振动状态在绳上传输,.,2.,介质,能够传输振动,.,质点,弹力,带动,物质,5/36,3.,机械波,(1),定义,机械振动在,中传输,.,(2),传输特点,波传输是,这种形式，而介质每个质点只在自己,附近振动，并不随波迁移,.,波在传输,“,振动,”,这种运动形式同时，也在传递,，而且能够传,_.,4.,波源：引发初始,装置,.,介质,振动,平衡位置,能量,递信息,振动,6/36,二、横波与纵波,1.,波分类,按介质中质点振动方向和波传输方向关系不一样，常将波分为,_,和,.,2.,横波,(1),定义：介质中质点振动方向和波传输方向,波,.,(2),标识性物理量,波峰：凸起来,处,.,波谷：凹下去,处,.,横波,纵波,垂直,最高,最低,7/36,3.,纵波,(1),定义：介质中质点振动方向和波传输方向,波,.,(2),标识性物理量,密部：介质中质点分布,部分,.,疏部：介质中质点分布,部分,.,4.,简谐波,不论横波还是纵波，假如传输振动是,运动，这种波叫做简谐波,.,平行,密集,稀疏,简谐,8/36,1.,判断以下说法正误,.,(1),质点振动位置不停转换即形成波,.(,),(2),在绳波形成和传输中，全部质点同时开始运动，同时停顿运动,.,(,),(3),物体做机械振动，一定产生机械波,.(,),(4),质点沿水平方向振动，波沿水平方向传输，这么波一定是横波,.,(,),即学即用,答案,9/36,2.,绳波在某时刻形状如图,1,所表示，若,O,是波源，则此刻,A,点受到方向,_,作用力；若,O,是波源，则此刻,A,点受到方向,_,作用力,(,均填,“,向上,”,或,“,向下,”,).,答案,图,1,向上,向下,10/36,重点探究,11/36,一、机械波形成、传输及特点,导学探究,如图,2,所表示，手拿绳一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随即形成一个凹落状态，能够看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动,.,假如在绳子上某处做一红色标识，观察这一红色标识运动,.,(1),红色标识有没有随波迁移？,答案,没有,.,红色标识只在竖直方向上下振动,.,答案,图,2,答案,不会,.,(2),当手停顿抖动后，绳上波会马上停顿吗？,12/36,知识深化,波形成、传输及特点,(1),机械波形成与传输,(2),波特点,振幅：像绳波这种一维,(,只在某个方向上传输,),机械波，若不计能量损失，各质点振幅相同,.,周期,(,频率,),：各质点都在做受迫振动，所以各质点振动周期,(,频率,),均与波源振动周期,(,频率,),相同,.,13/36,步调：离波源越远，质点振动越滞后,.,运动：各质点只在各自平衡位置附近做往复振动，并不随波迁移,.,各质点起振方向都与波源开始振动方向相同,.,实质：机械波向前传输是振动这种运动形式，同时也能够传递能量和信息,.,14/36,答案,看法析,例,1,如图,3,所表示，是某绳波形成过程示意图,.,质点,1,在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动,2,、,3,、,4,、,各个质点依次上下振动，把振动从绳左端传到右端,.,已知,t,0,时，质点,1,开始向上运动，,t,时，,1,抵达最上方，,5,开始向上运动,.,问：,答案,解析,图,3,15/36,解析,各质点在各时刻情况，如图所表示：,16/36,答案,看法析,答案,解析,17/36,总结提升,波动过程中各质点运动规律可用三句话来描述：,(1),先振动质点带动后振动质点,.,(2),后振动质点重复前面质点振动,.,(3),后振动质点振动状态落后于先振动质点,.,概括起来就是,“,带动、重复、落后,”.,18/36,针对训练,(,多项选择,),以下关于机械波说法中，正确是,A.,波传输过程中，质点也伴随波移动,B.,相邻质点间必有相互作用力,C.,前一质点振动带动相邻后一质点振动，后一质点振动必定落,后于前一质点振动,D.,离波源越远，质点振动频率越小,答案,19/36,导学探究,如图,4,所表示，,二、横波和纵波,图,4,(1),图甲是绳波，其中质点振动方向与波传输方向是什么关系？,答案,相互垂直,.,(2),图乙是声波，其中质点振动方向与波传输方向是什么关系？,答案,相互平行,.,答案,20/36,知识深化,横波与纵波区分,(1),质点振动方向与波传输方向关系不一样：横波中，质点振动方向与波传输方向垂直；纵波中，质点振动方向与波传输方向平行,.,(2),传输介质不一样：横波只能在固体介质中传输；纵波在固体、液体和气体中均能传输,.,(3),特征不一样：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,.,21/36,解析,依据横波和纵波概念，质点振动方向与波传输方向相互垂直波叫做横波，质点振动方向与波传输方向平行波叫做纵波，并不是上下振动与水平振动问题，所以,A,、,B,选项错误，,C,选项正确；,质点沿水平方向振动，波沿水平方向传输，并不能说明二者方向平行，故,D,选项错误,.,例,2,关于横波和纵波，以下说法正确是,A.,振源上下振动形成波是横波,B.,振源水平振动形成波是纵波,C.,波沿水平方向传输，质点上下振动，这类波是横波,D.,质点沿水平方向振动，波沿水平方向传输，这类波是纵波,答案,解析,22/36,三、振动与波关系,1.,区分,(1),研究对象不一样,振动是单个质点在平衡位置附近往复运动，是单个质点,“,个体行为,”,；波动是振动在介质中传输，是介质中彼此相连大量质点将波源振动传输,“,群体行为,”.,(2),力起源不一样,产生振动回复力，能够由作用在物体上各种性质力提供；而引发波动力，则总是联络介质中各质点弹力,.,23/36,2.,联络,(1),振动是波动原因，波动是振动结果；有波动必定有振动，有振动不一定有波动,.,(2),波动性质、频率和振幅与振源相同,.,24/36,例,3,(,多项选择,),关于振动和波关系，以下说法中正确是,A.,振动是波成因，波是振动传输,B.,振动是单个质点展现运动现象，波是许多质点联合起来展现运动,现象,C.,波传输速度就是质点振动速度,D.,波源停顿振动时，波马上停顿传输,答案,解析,25/36,解析,机械波产生条件是有波源和介质,.,因为介质中质点之间存在相互作用，一个质点振动带动相邻质点振动由近及远传输而形成波，所以选项,A,、,B,正确；,波传输速度是波形由波源向外伸展速度，而质点振动速度和方向都随时间周期性地发生改变，选项,C,错误；,波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传输，当波源停顿振动时，介质依然继续传输波源振动运动形式，不会随波源停顿振动而马上停顿传输，选项,D,错误,.,26/36,四、由,“,带动法,”,确定质点振动方向,带动法,原理：先振动质点带动邻近后振动质点,.,方法：在质点,P,靠近波源一方附近波形图上另找一点,P,，若,P,在,P,上方，则,P,向上运动，若,P,在,P,下方，则,P,向下运动,.,如图,5,所表示,.,图,5,27/36,A.,质点,B,向右运动,B.,质点,D,和质点,F,速度方向相同,C.,质点,A,和质点,C,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,例,4,一列横波沿绳子向右传输，某时刻绳子形成如图,6,所表示形状，对此时绳上,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,六个质点说法正确是,答案,解析,图,6,28/36,解析,波传输时，离波源远质点振动落后于离波源近质点振动，并跟伴随离波源近质点振动，,D,跟随,C,向上运动，,F,跟随,E,向下运动，同理，,A,向下运动，,C,向上运动，由此可知选项,B,、,C,错误；,因为此时,B,和,C,都向上运动，所以,B,比,C,先抵达最大位移处，并先回到平衡位置，选项,A,错误，,D,正确,.,29/36,达标检测,30/36,1.,(,机械波形成和传输,),(,多项选择,),如图,7,所表示为沿,水平方向介质中部分质点，每相邻两质点,距离相等，其中,O,为波源，设波源振动周期为,T,，从波源经过平衡位置竖直向下振动开始计时，经,质点,1,开始振动，则以下说法中正确是,A.,介质中全部质点起振方向都是竖直向下，但图中质点,9,起振最晚,B.,图中所画出质点起振时间都是相同，起振位置和起振方向是,不一样,C.,图中质点,8,振动完全重复质点,7,振动，只是质点,8,振动时经过平衡,位置或最大位移处时间总是比质点,7,经过相同位置时落后,D.,只要图中全部质点都已振动了，质点,1,与质点,9,振动步调就完全一致，,假如质点,1,发生是第,100,次振动，则质点,9,发生就是第,98,次振动,1,2,3,4,答案,解析,图,7,31/36,1,2,3,4,解析,从题图可知，质点,9,是图中距波源最远点，尽管与波源起振方向相同，但起振时刻最晚，故,A,正确，,B,错误；,质点,7,与质点,8,相比，质点,7,在质点,8,前面，两质点振动步调相差,故,C,正确；,质点,9,比质点,1,晚,2,T,开始起振，一旦质点,9,起振后，质点,1,、,9,振动步调就完全一致，故,D,正确,.,32/36,1,2,3,4,2.,(,横波和纵波,),相关横波与纵波，以下说法中正确是,A.,对于纵波，质点振动方向与波传输方向一定相同,B.,对于横波，质点振动方向与波传输方向垂直,C.,纵波质点能够随波迁移，而横波质点不能,D.,横波只能在固体中传输，纵波只能在液体、气体中传输,答案,解析,33/36,1,2,3,4,解析,纵波质点振动方向与波传输方向平行，方向并不一定相同，故,A,选项错误；,机械波质点只是在其平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，不论横波和纵波都是这么，故,C,选项错误；,横波只能在固体中传输，纵波可在固体、液体和气体中传输，故,D,选项错误,.,34/36,解析,机械振动在介质中传输，形成了机械波，,A,错；,波形成有两个条件，一是要有波源，二是要有介质，所以，有机械波一定有机械振动，,B,对；,在波形成和传输过程中，各质点不随波迁移，,C,错；,离波源较远质点依靠前面质点带动，所以频率、振幅相同，,D,对,.,1,2,3,4,3.,(,振动与波关系,),(,多项选择,),关于机械波和机械振动，以下说法中正确是,A.,机械振动就是机械波，机械波就是机械振动,B.,有机械波，则一定有机械振动,C.,机械波就是质点在介质中运动路径,D.,在波传输方向上各个质点都有相同振动频率和振幅,答案,解析,35/36,解析,由,“,带动法,”,可知此时,P,点从平衡位置开始向下振动，,B,正确,.,1,2,3,4,4.,(,由,“,带动法,”,确定质点振动方向,),振源,A,带动细绳上各点上下做简谐运动，,t,0,时刻绳上形成波形如图,8,所表示,.,要求绳上质点向上运动方向为,x,轴正方向，则,P,点振动图像是,答案,解析,图,8,36/36,