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1、2.1 波的形成和描述波的形成和描述厦门市第二外国语学校厦门市第二外国语学校 陈银博陈银博 波是自然界中广泛存在波是自然界中广泛存在的一种的一种运动形式运动形式如：水波、声波、光波、无如：水波、声波、光波、无线电波等。线电波等。水波、声波等属于水波、声波等属于机械波机械波，光波、，光波、无线电波等属于无线电波等属于电磁波电磁波。本章我。本章我们研究机械波。们研究机械波。第第 一一 课课 时时观察演示绳波的形成绳波的形成1.1.机械波：机械波：机械振动在介质中的传播，形成机械振动在介质中的传播，形成机械波机械波，简称简称波波。一、波的形成与传播一、波的形成与传播2.2.波源和介质：波源和介质：介
2、质介质波借以传播的物质波借以传播的物质波源波源能够产生振动的物体或质点能够产生振动的物体或质点3.机械波形成的条件：机械波形成的条件：研究表明：机械波的形成必须同时具备同时具备两个条件：（1）波源（2）介质 机械波的传播需要介质的一个例证 真空不能传声机械振动在介质中是怎样传播的？机械振动在介质中是怎样传播的？绳绳子子可可以以分分成成一一个个个个小小段段，一一个个个个小小段段可可以以看看做做一一个个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用。个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用。手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动。这个质点又带
3、动更远一些的质点上下振动。这个质点又带动更远一些的质点绳端这种上下振动的状态就沿绳子传了出去，从整绳端这种上下振动的状态就沿绳子传了出去，从整体上看就是一些凹凸相间的波形。体上看就是一些凹凸相间的波形。机械振动在介质中是怎样传播的？机械振动在介质中是怎样传播的？1 1绳子各部分看成许绳子各部分看成许多质点组成，各部分之多质点组成，各部分之间存在着间存在着相互作用的弹相互作用的弹力力2 2沿波的传播方向上沿波的传播方向上后一个质点比前一个质后一个质点比前一个质点点落后落后一段时间，质点一段时间，质点依次被带动依次被带动3 3振动的形式振动的形式传播出传播出去形成波去形成波机械振动在介质中是怎样传
4、播的？机械振动在介质中是怎样传播的？机械波传播的特征机械波传播的特征小组讨论小组讨论：观察波的传播过程，你能得出那些特征和规律？（提示：可从各质点间的关系）沿波的传播方向，介质中各质点由波源沿波的传播方向，介质中各质点由波源开始开始由近及远的依次开始振动由近及远的依次开始振动，离波源离波源越远质点振动越越远质点振动越滞后滞后；各质点只在各自的平衡位置附近做来回往各质点只在各自的平衡位置附近做来回往复的复的受迫运动受迫运动，而质点本身而质点本身并并不随波不随波的传的传播而播而迁移迁移。机械波传播的特征机械波传播的特征(1)(1)步调：步调：(2)(2)质点不迁移：质点不迁移：各质点振动周期各质点
5、振动周期相同相同各质点振幅相同（不考虑能量损失时）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各质点刚开始振动的方向相同 机械波通过机械波通过向外传播机械振动向外传播机械振动的形式，的形式，向外传递能量和信息向外传递能量和信息。(3)(3)周期、振幅和起振方向周期、振幅和起振方向(4)(4)传递传递(机械振动，能量，信息机械振动，能量，信息）2 2联系联系 （1 1）都是周期性的运动：波动周期等于质点的振动周期）都是周期性的运动：波动周期等于质点的振动周期 （2 2）从从构构成成介介质质的的某某一一质质点点来来看看，所所呈呈现现的的是是振振动动现现象象，从构成介质的整体来看，所
6、呈现的现象是波动从构成介质的整体来看，所呈现的现象是波动 （3 3）振振动动是是形形成成波波动动的的必必要要条条件件：有有波波动动一一定定有有振振动动，但但有振动不一定存在波动有振动不一定存在波动 （4 4）波动是振动形式（信息、能量）的传播过程）波动是振动形式（信息、能量）的传播过程波动波动和振动的区别和联系和振动的区别和联系1区别区别 振动是一个质点的往复运动，而波动是介质中振动是一个质点的往复运动，而波动是介质中 许多质点的群体运动许多质点的群体运动思考：思考：各质点振动方向与波的传播方向有什么各质点振动方向与波的传播方向有什么关系？关系？二、机械波的分类二、机械波的分类观察思考：思考：
7、各质点振动方向与波的传播方向有什各质点振动方向与波的传播方向有什么关系？么关系？横波和纵波横波的特点：横波的特点：纵波的特点：纵波的特点：波峰波峰 波谷波谷疏部疏部 密部密部横波：横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。质点的振动方向与波的传播方向垂直。纵波：纵波：质点的振动方向与波的传播方向在质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。一条直线上。思考：思考：声波是横波还是纵波？声波是横波还是纵波？声波是纵波声波是纵波.地震波既有横波又有纵波地震波既有横波又有纵波地震波是横波还是纵波？地震波是横波还是纵波？纵波每秒钟传播速度纵波每秒钟传播速度5-65-6千米，千米，能引起地面上下跳动。能引起地
8、面上下跳动。横波传播速度较慢，每秒横波传播速度较慢，每秒3-43-4千米，能引起地面水平晃动。千米，能引起地面水平晃动。水波不是横波（各质点沿椭圆运动）水波不是横波（各质点沿椭圆运动）实验视频：水面水波运动实验视频：水面水波运动水波是横波吗？2012-09-29 08:56 zhengshiyongzhengshiyong|分类：理工学科理工学科|浏览2786次我有更好的答案 提问者采纳2012-09-29 10:32水波很容易被水波很容易被认为是一种横波，是一种横波，实际上并非如此。在平衡的情况上并非如此。在平衡的情况下，水的表面是水平的。水面下，水的表面是水平的。水面发生生扰动时，要使水面
9、恢复水平的，要使水面恢复水平的回复力有两个，一个是重力，另一个是表面回复力有两个，一个是重力，另一个是表面张力。力。水波中，水波中，对水面水面质点提供的回复力在波点提供的回复力在波长很小很小时，表面，表面张力的作力的作用是主要的，用是主要的，这种波叫表面种波叫表面张力波。力波。对于波于波长很很长的波，表面的波，表面张力的作用可以忽略，波力的作用可以忽略，波动主要是重力作用的主要是重力作用的结果，果，这种波叫重力种波叫重力波。波。由于水的不可由于水的不可压缩性，波峰中的水必然是从附近的波谷中流来的。性，波峰中的水必然是从附近的波谷中流来的。因此，水波中每个因此，水波中每个质点的运点的运动都是由都
10、是由纵向运向运动和横向运和横向运动合成。合成。在中学的学在中学的学习中近似将水波看成是横波来研究。中近似将水波看成是横波来研究。知知 识识 链链 接接 本来是静止的质点，随着波的传来开始本来是静止的质点，随着波的传来开始振动，有关这一现象振动，有关这一现象,有：有：A、该现象表明质点获得了能量、该现象表明质点获得了能量B、质点振动的能量是从波源传来的、质点振动的能量是从波源传来的C、该质点从前面的质点获取能量，同时也、该质点从前面的质点获取能量，同时也将振动的能量向后传递将振动的能量向后传递D、波是传递能量的一种方式、波是传递能量的一种方式E、如果振源停止振动，在介质中新的波形、如果振源停止振
11、动，在介质中新的波形也停止产生，但已经之前已经产生的波形仍也停止产生，但已经之前已经产生的波形仍向前推进。向前推进。F、介质质点做的是受迫振动、介质质点做的是受迫振动小结小结学以致用学以致用例、例、关于波下列说法正确的是（关于波下列说法正确的是（）CDA.有机械振动就有机械波有机械振动就有机械波 B.B.没有机械波就没有机械振动没有机械波就没有机械振动C.C.有机械波就一定有机械振动有机械波就一定有机械振动机械波是机械振动在介质中的传播过机械波是机械振动在介质中的传播过D.D.程，它是传递能量的一种方式程，它是传递能量的一种方式例、例、关于机械波下列说法正确的是（关于机械波下列说法正确的是（）
12、A.波源停止振动，波的传播立即停止波源停止振动，波的传播立即停止B.介质中质点的振动频率等于波源的振动频率介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C.介质中质点的振动方向一定垂直于波的传播方向介质中质点的振动方向一定垂直于波的传播方向D.介质中振动的质点在一个周期内通过的路程介质中振动的质点在一个周期内通过的路程 等于一个波长等于一个波长B 一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如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，对此时绳上图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六六个质点（个质点（）A它们的振幅相同它们的振幅相同B质点质点D和和F的速度大小相同的速度大小相同C质点质点A和和C的速度大小相同的速度大小相同D质点质点B比比C都将随波向右移动都将随波向右移动AB练习练习布置作业：布置作业：顶尖课课练顶尖课课练P20：1-5预习本节第二课时预习本节第二课时波的描述波的描述