1、第1节 波的形成和传播人教版选修3-4 物理振动的传播称为波动,简称波。生活中还有哪些这样的波动现象?它们是怎样形成和传播的?随风飘扬的红旗水面泛起的涟漪运动员手中飞舞的彩带一、绳波的形成过程一、绳波的形成过程注意观察绳子注意观察绳子上各点的振动情况上各点的振动情况绳波究竟是怎样形成的呢?一、一、绳波的形成过程绳波的形成过程设想设想:把绳分成很多小段把绳分成很多小段质点之间有相互作用的弹力质点之间有相互作用的弹力每一个小段可以看做一个质点每一个小段可以看做一个质点一、一、绳波的形成过程绳波的形成过程(1)物理模型:由于相邻质点间存在着相互作用,当绳中某一质点发生振动(振源)时,(2)绳波的形成
2、过程:把绳子看成由无数个质点弹性连接而成,如图所示:就会带动相邻的质点,使它上下振动。这个质点又带动更远一些的质点振动起来,从而使绳子上的质点都跟着振动起来,这样波源的振动就传播出去了。二、二、波的传播的特点:波的传播的特点:问题3:绳上的质点有没有随波迁移?问题2:绳上各质点开始振动时的方向(起振方向)相同吗?问题1:绳上各质点是不是同时开始振动的,它们振动 的步调一致吗?问题4:在波的传播过程中,绳上各质点振动的周期(频率)是否相同?带着问题观看动画带着问题观看动画二、二、波的传播的特点:波的传播的特点:1.各个质点不是同时起振的,离振源近的质点先起振,离振 源远的质点后起振,步调不一致.
3、带动性、滞后性、周期性带动性、滞后性、周期性2.起振方向与振源相同.3.质点只在平衡位置振动,并不随波迁移.4.传播过程中各质点的振动都是受迫振动,驱动力来源于振 源,各质点起振时与振源起振时的情况完全相同,其频率 等于振源频率5.波传播的是振动形式和能量且波能传递信息.横波的特征:在波动中交替、间隔出现波峰和波谷横波的特征:在波动中交替、间隔出现波峰和波谷波峰:波峰:凸起的最高处凸起的最高处1.横波:质点的振动方向与波的传播方向横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直垂直三、三、波的分类:波的分类:波谷:波谷:凹下的最低处凹下的最低处纵波的特征:在波动中交替、间隔出现密部和疏部纵波的特征:在波
4、动中交替、间隔出现密部和疏部疏部疏部:质点分布最疏的位置质点分布最疏的位置2.纵波:质点的振动方向与波的传播方向纵波:质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上在一条直线上三、三、波的分类:波的分类:将一根长而软的弹簧放于光滑平面,沿着弹簧轴线的方向不断推、拉将一根长而软的弹簧放于光滑平面,沿着弹簧轴线的方向不断推、拉弹簧,于是产生了弹簧圈密集的部分和弹簧圈稀疏的部分。弹簧,于是产生了弹簧圈密集的部分和弹簧圈稀疏的部分。密部:密部:质点分布最密的位置质点分布最密的位置三、三、波的分类:波的分类:声波是纵波声波是纵波地震波既有横波又有纵波。(纵波速度的大致范围为5.57千米秒,横波速度的大致范围为
5、3.24.0千米/秒)音叉的叉股向一侧振动时,压缩邻近的空气,使这部分空气变密,叉股向另一侧振动时,又使这部分空气变得稀疏。这种疏密相间的状态向外传播,就形成了声波。四、机械波:四、机械波:1介质和波源:机械振动在介质中的传播,形成机械波同时存在波源和介质有振动不一定存在波,有波一定存在振动有振动不一定存在波,有波一定存在振动介质波借以传播的物质波源保持持续振动的物体2机械波:3产生机械波的条件:注意注意:声波声波 水波水波 弹簧波弹簧波空气空气 水水 弹簧弹簧 四、机械波:四、机械波:(1)当波在介质中传播时,各个质点均在自己的平衡位置附近振动 (2)在波的传播方向上各质点依次开始振动各质点
6、振动周期相同(由振源决定,即与振源振动周期相同)各质点振幅相同(不考虑能量损失时)各质点刚开始振动的方向相同5波是传递能量的一种方式 波向外传播的是振动的形式(向外传递信息和能量)4机械波传播的特点:机械波机械波向外传播是振动形式,介质中向外传播是振动形式,介质中各质点不随波发生迁移各质点不随波发生迁移五、波动与振动:五、波动与振动:1 1区别区别 振动是一个质点一个质点的往复运动,而波动是介质中许多质点介质中许多质点的集体运动2 2联系联系 (1)都是周期性的运动.(2)从构成介质的某一质点来看,所呈现的现象是振动,从构 成介质的整体来看,所呈现的现象是波动 (3)振动是形成波动的必要条件,
7、但有振动不一定存在波动 (4)波动是振动形式(信息)的传播过程课堂小结课堂小结根据各质点的振根据各质点的振动方向和波的传动方向和波的传播方向的关系。播方向的关系。介质中存在相互作用力的各质点,介质中存在相互作用力的各质点,前后依次带动,把波源的振动形前后依次带动,把波源的振动形式由近及远的传播开去。式由近及远的传播开去。波的传播的特点波的传播的特点波动与振动的波动与振动的区别和联系区别和联系例1以下对于机械波的认识正确的是()A 只要有机械波,一定可以找到波源B 有振动就一定形成机械波C 沿波的传播方向上各质点的振动情况完全相同D 波源一旦停止振动,波就立即停止传播巩固练习巩固练习A借以传播波
8、的介质借以传播波的介质滞后性滞后性波会继续传播波会继续传播巩固练习巩固练习D例2关于横波与纵波的说法正确的是()A 质点上下振动形成的波就是横波B.质点水平振动的波就是纵波C 质点沿水平方向振动,波沿水平方向传播,这类波就是纵波D 区分横波纵波的依据是质点振动方向和波传播方向关系判断横波纵波的依据是:质点振动方向和波传播方向关系判断横波纵波的依据是:质点振动方向和波传播方向关系若两者相互垂直为横波,若两者在同一直线,则为纵波。若两者相互垂直为横波,若两者在同一直线,则为纵波。巩固练习巩固练习BC例3下列说法正确的是()A 漂在水面上的树叶会随水波向前移动B.不论是横波还是纵波,相邻质点间必有相互作用力C 波不但传递能量,还能传递信息D 一切波的传播均需要介质树叶不会随水波向前迁移树叶不会随水波向前迁移机械波的传播需要介质机械波的传播需要介质光波、电磁波的传播不需要介质光波、电磁波的传播不需要介质同学们,再见!