1、3.1 波的形成波的形成第三章第三章 机械波机械波生活中的波生活中的波1.1.波：波：振动的传播称为波动，简称波；振动的传播称为波动，简称波；那么波到底是怎么形成的呢？那么波到底是怎么形成的呢？2.2.波的形成：波的形成：一、波的形成一、波的形成设想设想:把绳分成很多小段把绳分成很多小段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质点之间有质点之间有弹性力弹性力的作用的作用为什么绳上各点都能动起来呢？为什么绳上各点都能动起来呢？凹凸相间的波是怎样形成的呢？凹凸相间的波是怎样形成的呢？1.1.波：波：振动的传播称为波动，简称波；振动的传播称为波动，简称波；那么波到底是怎么形成的呢？那么波
2、到底是怎么形成的呢？2.2.波的形成：波的形成：一、波的形成一、波的形成前面的质点前面的质点带动带动后面的质点；后面的质点；后面的质点后面的质点重复重复前面质点的运动；前面质点的运动；后面的质点后面的质点落后落后一些。一些。质点质点1叫做叫做波源，波源，绳子叫做绳子叫做介质，介质，机械振动机械振动在介质中传播，形成在介质中传播，形成机械波；机械波；传播到的位置，介质中的质点就传播到的位置，介质中的质点就随之开始振动。随之开始振动。一、波的形成一、波的形成1.1.波：波：振动的传播称为波动，简称波；振动的传播称为波动，简称波；那么波到底是怎么形成的呢？那么波到底是怎么形成的呢？2.2.波的形成：
3、波的形成：问题问题1：每一点的起振方向与波源的起振方向？：每一点的起振方向与波源的起振方向？问题问题2：绳波若不计能量损失，各质点振动的振幅如何？：绳波若不计能量损失，各质点振动的振幅如何？问题问题3：各质点振动的周期（频率）相同吗？：各质点振动的周期（频率）相同吗？问题问题4：波向前传播，各质点也向前传播吗？：波向前传播，各质点也向前传播吗？相同，因为受迫振动频率等于驱动力频率相同，因为受迫振动频率等于驱动力频率没有，介质中各质点在自身平衡位置附近来回振动。没有，介质中各质点在自身平衡位置附近来回振动。一、波的形成一、波的形成各质点：我们从不各质点：我们从不“随波逐流随波逐流”，我们只是我们
4、只是“波波”的搬运工。的搬运工。一、波的形成一、波的形成波传播的只是波传播的只是振动振动这种运动形式这种运动形式。同时也传递了？同时也传递了？信息信息 能量能量一、波的形成一、波的形成一、波的形成一、波的形成波传播的只是波传播的只是振动振动这种运动形式这种运动形式。同时也传递了？同时也传递了？信息信息 能量能量振动是波动的原因，波动是振动的传播；振动是波动的原因，波动是振动的传播；（2 2）研究对象：）研究对象：（1 1）因果关系：）因果关系：振动描述振动描述某一个质点某一个质点，波动描述介质中的，波动描述介质中的所有质点。所有质点。二、二、振动振动与与波动波动的联系与区别的联系与区别对这个质
5、点录一段视频。对这个质点录一段视频。对所有质点拍一张照片。对所有质点拍一张照片。该质点的该质点的 x-t 图像；图像；也叫质点的也叫质点的振动图像。振动图像。在某一时刻在某一时刻 t 整个波的样子；整个波的样子；也叫也叫波形图。波形图。没有介质机械波还能传播吗？没有介质机械波还能传播吗？三、机械波的传播三、机械波的传播机械振动在介质中传播，机械振动在介质中传播，形成了机械波。形成了机械波。（mechanical wave）机械波不能在真空中传播；机械波不能在真空中传播；机械波的传播需要介质机械波的传播需要介质（固体、液体、气体）；（固体、液体、气体）；1.1.横波横波质点的振动方向与波的传播方
6、向质点的振动方向与波的传播方向相互垂直相互垂直；三、机械波的传播三、机械波的传播2.2.纵波纵波质点的振动方向与波的传播方向质点的振动方向与波的传播方向相互平行或者两者在同一直线上相互平行或者两者在同一直线上；凸起最高处凸起最高处波峰波峰凹下最低处凹下最低处波谷波谷三、机械波的传播三、机械波的传播1.1.横波横波2.2.纵波纵波质点分布最密集的部分质点分布最密集的部分密部密部质点分布最稀疏的部分质点分布最稀疏的部分疏部疏部绳波（彩带等）绳波（彩带等）横波横波彩虹圈彩虹圈纵波纵波地震波地震波既有横波、又有纵波既有横波、又有纵波声波声波纵波纵波水波水波既不是横波，既不是横波，也不是纵波也不是纵波三
7、、机械波的传播三、机械波的传播思考思考1 1：横波横波能在液体、气体中传播吗？能在液体、气体中传播吗？横波只能在横波只能在固体固体中传播中传播三、机械波的传播三、机械波的传播思考思考2 2：纵波纵波能在液体、气体中传播吗？能在液体、气体中传播吗？纵波在纵波在固体、液体、气体固体、液体、气体中都能传播中都能传播质点振动方向的判定质点振动方向的判定问：图中问：图中P点的运动方向？点的运动方向？方法一：带动法方法一：带动法 观察比观察比P点更靠近波源一点的点更靠近波源一点的那个质点在那个质点在P点的上方还是下方；点的上方还是下方；方法二：口诀法方法二：口诀法走上坡，正在向下振动；走上坡，正在向下振动
8、；走下坡，正在向上振动。走下坡，正在向上振动。三、机械波的传播三、机械波的传播针对训练针对训练2 如图如图所示是一列所示是一列向右传播向右传播的横波，请标出这列波中的横波，请标出这列波中a、b、c、d、h等等质点这一时刻的速度方向。质点这一时刻的速度方向。质点振动方向的判定质点振动方向的判定三、机械波的传播三、机械波的传播例题例题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，下列说法正确的是六个质点，下列说法正确的是()A质点质点B向右运动向右运动B质点质点D和质点和质点F的速度
9、方向相同的速度方向相同C质点质点A和质点和质点C的速度方向相同的速度方向相同D从此时算起，质点从此时算起，质点B比质点比质点C先回到平衡位置先回到平衡位置D质点振动方向的判定质点振动方向的判定三、机械波的传播三、机械波的传播ABC质点振动方向的判定质点振动方向的判定三、机械波的传播三、机械波的传播AB质点振动方向的判定质点振动方向的判定三、机械波的传播三、机械波的传播例例1.如图如图3所示，是某绳波形成过程的示意图质点所示，是某绳波形成过程的示意图质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动运动，带动2、3、4各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端已知各个质
10、点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端已知t0时，质点时，质点1开始向上运动，开始向上运动，t时，时，1到达最上方，到达最上方，5开始向上运动问：开始向上运动问：质点振动方向的判定质点振动方向的判定三、机械波的传播三、机械波的传播例例1.如图如图3所示，是某绳波形成过程的示意图质点所示，是某绳波形成过程的示意图质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动运动，带动2、3、4各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端已知各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端已知t0时，质点时，质点1开始向上运动，开始向上运动，t时，时，1到达最上方，到达最上方，5开始向上运动问：开始向上运动问：质点振动方向的判定质点振动方向的判定三、机械波的传播三、机械波的传播例例1.如图如图3所示，是某绳波形成过程的示意图质点所示，是某绳波形成过程的示意图质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动运动，带动2、3、4各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端已知各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端已知t0时，质点时，质点1开始向上运动，开始向上运动，t时，时，1到达最上方，到达最上方，5开始向上运动问：开始向上运动问：质点振动方向的判定质点振动方向的判定三、机械波的传播三、机械波的传播
