高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 波的形成完美版ppt课件

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波的形成
第3章 第1节
人教版高中物理选择性必修1
板书设计
作业布置
拓展提高
课堂总结
在艺术体操的带操表演中，运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。彩带上的波浪向前传播时，彩带上的每个点也在向前运动吗?
新知导入
振动的传播称为波动，简称波。机械振动在介质中的传播——机械波
随风飘扬的红旗
水面泛起的涟漪
运动员手中飞舞的彩带
是振动在红旗上的传播
是振动在彩带上的传播
是振动在水中的传播
结合实例，思考机械波产生的条件？
新知讲解
一、波的产生条件
①波源：能够产生振动的物体或物体的一部分，又称振源
②介质：传播振动的媒介物，如：空气、水、绳 等等
波的产生必须同时满足两个条件：波源和介质
新知讲解
二、波的形成
以绳波为例
新知讲解
设想:把绳分成很多小段
每一个小段可以看做一个质点
质点之间有相互作用力
新知讲解
三、波传播的特点
问题2：各质点做什么运动？
各质点以刚开始静止的位置(平衡位置)为中心做机械振动
问题3：各质点的起振方向相同吗?
起振方向相同，都是先向上振动
问题1：各质点随波迁移吗？
各质点并不随波迁移，只是上下振动
新知讲解
问题4：各质点振幅相等吗?
相等
问题5：各质点振动周期和频率都相等吗？与波源的周期频率有关系吗？
相等且都等于波源的周期和频率。各质点做的是受迫振动
问题7：波源停止运动后，各质点如何运动？
各质点逐渐依次停止运动，距波源越远，停止运动越晚。
问题6：各质点振动有先后顺序吗？
在空间上由近及远依次振动，在时间上由近及远依次振动
新知讲解
机械波
定义:机械振动在介质中的传播过程
条件
作机械振动的物体(或质点)
能传播振动的媒介物
特点
各质点都在各自平衡位置附近做机械振动
实质
传递
新知讲解
1、(多选)关于机械波的形成和传播,下列说法正确的是(　　)A.物体做机械振动,一定产生机械波B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是时间落后C.同一机械波参与振动的所有质点有相同的频率D.机械波传播过程中各质点随波迁移,波的传播也是振动能量的传递
解析:只有物体做机械振动,而其周围没有传播这种振动的介质,不可能形成机械波,故选项A错误;任何一个振动的质点都是由波源带动的,并将振动传播开来,所以后一质点总是落后前一质点,故选项B、C正确;形成机械波的各个质点,只在平衡位置附近往复运动,并没有随波迁移,离振源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从振源获得的,故选项D错误。
BC
课堂练习
四、横波与纵波
1、横波：质点振动方向与波的传播方向互相垂直的波 .
波峰
波峰
波谷
振动方向
波的传播方向
平衡位置
①特征：凸凹相间，具有交替出现的波峰和波谷 .
②仅在固体中传播
新知讲解
2、纵波：质点振动方向与波的传播方向在一条直线上的波 .
②可在固体、液体和气体中传播
①特征：疏密相间，具有交替出现的密部和疏部 .
密部
疏部
密部
疏部
波的传播方向
质点振动方向
新知讲解
2、下列关于横波、纵波的说法正确的是(　　)A.同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波B.由于横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同,因此横波、纵波不可能沿同一方向传播C.横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等D.只要存在介质,不管是固体、液体或气体,均可传播横波和纵波
解析:同一波源产生的波中可同时具有横波、纵波,如地震波,故选项A正确;虽然传播这两种波的介质质点振动方向与波传播方向的关系不同,但并不妨碍两者沿同一方向传播,故选项B错误;在同一介质中,横波和纵波传播速度一般不同,如地震波中纵波比横波传播得快,故选项C错误;横波可以在固体内传播,不可以在液体、气体中传播,而纵波可在固体、液体和气体中传播,故选项D错误。
A
课堂练习
振动是波动的原因，波动是振动在介质中传播的结果。有波动一定有振动，有振动不一定有波动。
波动的频率与振动的频率相同
介质中参与波动的大量质点
单个质点
介质中各质点间的弹力
质点所受的回复力
同一介质中传播速度不变
质点做变加速运动
新知讲解
3、(多选)关于振动和波的关系,下列说法正确的是(　　)A.振动是形成波的原因,波动是振动的传播B.振动是单个质点呈现的现象,波动是许多质点联合起来呈现的现象C.波的传播速度就是质点振动的速度D.有波动一定有振动,有振动一定有波动
解析:由于介质中的各部分存在相互作用,所以某一点的振动会引起相邻部分质点发生振动,这样振动就由近及远传播开去而形成波,故选项A、B正确;波的传播速度和质点振动的速度没有关系,故选项C错误;有波动一定有振动,但有振动不一定有波动,故选项D错误。
AB
课堂练习
1、(多选)关于横波和纵波,下列说法正确的是(　 　)A.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波B.质点振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波C.横波有波峰和波谷,纵波有密部和疏部D.地震波是横波,声波是纵波
解析:根据横波和纵波的定义知,选项A、B、C正确;声波是一种纵波,但地震波中既有横波,又有纵波,故选项D错误。
ABC
拓展提高
2、(多选)下列关于机械波概念的说法正确的是( 　　)A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B.横波和纵波可同时存在于介质中C.机械波传播的不仅仅是运动形式,还能传递能量,传递信息D.横波中质点不随波迁移,纵波中质点随波迁移
解析:机械波包括横波和纵波,横波中质点振动方向与波的传播方向垂直,纵波中质点振动方向和波的传播方向在同一直线上,故选项A错误;振动质点只是在平衡位置附近振动,都不随波迁移,故选项D错误;横波和纵波可以同时在介质中传播,它们传播运动形式的同时还传递能量和信息,故选项B、C正确。
BC
拓展提高
3、(多选)关于波的传播,下列说法正确的是(　　)A.相邻质点间必有相互作用力B.各质点都在各自的平衡位置附近做受迫振动,但振动频率不等于振源频率C.前一质点的振动带动相邻的后一质点振动,后一质点必定落后于前一质点D.各质点随波的传播而迁移
解析:在波的传播过程中,质点之间依靠相互作用依次振动,故选项A正确;介质中的各个质点都在振源的带动下做受迫振动,所以频率都是一样的,故选项B错误;由于是前一质点的振动带动了相邻的后一质点振动,所以后一质点必定落后于前一质点,故选项C正确;各质点都在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移,故选项D错误。
AC
拓展提高
波的形成
机械波的形成条件
机械波传播的特点
横波：振动方向与传播方向垂直
纵波：振动方向与传播方向平行
机械波的分类
波源和介质
传播振动形式，质点不随波迁移
课堂总结
波的形成
机械波的形成条件
机械波传播的特点
横波：振动方向与传播方向垂直
纵波：振动方向与传播方向平行
机械波的分类
波源和介质
传播振动形式，质点不随波迁移
板书设计
课后练习和同步练习
作业布置
课程结束
人教版高中物理选择性必修1