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1、第一节 机械波的产生和传播第三章第三章 机械波机械波在我们日常生活中有许多种波动形式,如五星红旗迎风飘在我们日常生活中有许多种波动形式,如五星红旗迎风飘摆,舞蹈演员手中的丝带,树枝敲打水面会形成水波等。摆,舞蹈演员手中的丝带,树枝敲打水面会形成水波等。一、波的形成一、波的形成彩带上的波浪翻卷实际彩带上的波浪翻卷实际是振动在彩带上传播的是振动在彩带上传播的结果。结果。振动的传播称为振动的传播称为波动,简称波。波动,简称波。一机械波:一机械波:机械振动机械振动在介质中的在介质中的传播传播,形成机械波,形成机械波手中的绳子上下抖动绳波产生的条件:绳子即引起初始振动的装置即能够传播振动的物质固、液、气
2、一、机械波的产生和传播绳波是如何产生的呢?振源(波源)机械波产生的条件:介质即引起初始振动的装置即能够传播振动的物质固、液、气一、机械波的产生和传播一、机械波的产生和传播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?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请点击手一、机械波的产生和传播 波源振动波源振动带动带动与它相邻的质点发生振动,并与它相邻的质点发生振动,并依次依次带动带动离波源更远的质点振动,只是后一质离波源更远的质点振动,只是后一质点的振动比前一质点的振动点的振动比前一质点的振动迟一些迟一些于是波源于是波源的振动逐渐传播出去的振动逐渐传播出去机械波
3、的形成:机械波的形成:分组讨论:机械波在传播过程中的特点?思考1:绳上的点是不是随波一起迁移了呢?波传播的是什么?思考3:绳上各点开始振动时的方向(起振方向)与振源起振方向有什么关系?思考2:绳上各点是不是同时开始振动的,它们振动的步调一致吗?一、机械波的产生和传播绳绳子子上上的的点点只只在在平平衡衡位位置置上上下下振振动动,并并不不随随波波迁迁移移。波波传传播播的是的是振动这种形式振动这种形式。介介质质各各个个质质点点不不是是同同时时起起振振的的,离离振振源源近近的的质质点点先先起起振振。(步步调调不一致)不一致)前面质点带动后面质点的振动。前面质点带动后面质点的振动。绳上个点开始振动的起振
4、方向与振源起振方向绳上个点开始振动的起振方向与振源起振方向相同相同。分组讨论:机械波在传播过程中的特点?思考4:振源振动停止后波的传播会立刻停止么?思考5:波在传递振动形式的同时还在传递什么?一、机械波的产生和传播波在传递振动形式的同时,也波在传递振动形式的同时,也传递能量和信息传递能量和信息。振振源源振振动动停停止止后后波波的的传传播播并并不不立立即即停停止止仍仍向向前前传传播一段时间播一段时间。带动性滞后性周期性重复性1如图,手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波,该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P(图中未画出)。t=0时,O位于最高点,P位于
5、最低点,下列判断正确的是()训P39T77关于振动和波的关系,下列说法中正确的是关于振动和波的关系,下列说法中正确的是()A振动是波的成因,波是振动的传播振动是波的成因,波是振动的传播B振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质质点点联合起来呈现的运动现象联合起来呈现的运动现象C波的传播速度就是质点振动的速度波的传播速度就是质点振动的速度D波源停止振动时,波立即停止波源停止振动时,波立即停止传播传播绳波弹簧波横波:横波: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垂直垂直。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
6、条直线一条直线上。上。二、机械波的分类及其特点绳波弹簧波横波的特性:横波的特性:1 1、横横波波:质质点点的的振振动动方方向向跟跟波波的的传传播播方方向向垂垂直直的波叫做横波的波叫做横波2 2、波峰:在横波中凸起的、波峰:在横波中凸起的最高处最高处叫做波峰叫做波峰3 3、波谷:在横波中凹下的、波谷:在横波中凹下的最低处最低处叫做波谷叫做波谷4 4、横波、横波也叫凹凸波也叫凹凸波 纵波的特性:1、纵纵波波:质质点点的的振振动动方方向向跟跟波波的的传传播播方方向向在在同同一一直直线线上的波叫做纵波上的波叫做纵波(可在固、液、气中传播可在固、液、气中传播)2、密部:在纵波中,质点分布、密部:在纵波中
7、,质点分布最密最密的地方叫做密部的地方叫做密部3、疏部:在纵波中,质点分布、疏部:在纵波中,质点分布最疏最疏的地方叫做疏部的地方叫做疏部4、纵波也叫疏密波、纵波也叫疏密波声波是纵波声波是纵波二、机械波的分类及其特点思考:思考:声波是横波还是纵波?二、机械波的分类及其特点思考:思考:地震波是横波还是纵波?地震波既有横波又有纵波地震波既有横波又有纵波P39T 55横波和纵波的区别是横波和纵波的区别是()A横波中,质点做振动,纵波中,质点沿波的传播横波中,质点做振动,纵波中,质点沿波的传播方向运动方向运动B横波的传播速度一定比纵波慢横波的传播速度一定比纵波慢C横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部横
8、波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部D横波中质点振动方向与波的传播方向在同一直线横波中质点振动方向与波的传播方向在同一直线上,纵波中质点振动方向与波的传播方向垂直上,纵波中质点振动方向与波的传播方向垂直C1区别区别振振动动是是一一个个质质点点的的往往复复运运动动,而而波波动动是是介介质质中中许许多质点的集体运动。多质点的集体运动。2联系联系(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)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。从构成介质的整体
9、来看,所呈现的现象是波动。(3)振动是形成波动的必要条件,但有振动不一定存在)振动是形成波动的必要条件,但有振动不一定存在波动。波动。(4)波动是振动形式(信息和能量)的传播过程。)波动是振动形式(信息和能量)的传播过程。思考:振动与波动的区别和联系?振动与波动的区别和联系?学以致用学以致用判断下面问题的对错,并说明原因。判断下面问题的对错,并说明原因。(1)波的传播过程就是介质中的质点由近及远的运动过程。()波的传播过程就是介质中的质点由近及远的运动过程。()(2)波的传播过程就是波源提供的能量由近及远在介质中的传播过程。()波的传播过程就是波源提供的能量由近及远在介质中的传播过程。()(3)质点的振动方向总是垂直于波传播的方向。()质点的振动方向总是垂直于波传播的方向。()(4)波在传播过程中,介质中的质点所做的振动属于自由振动。()波在传播过程中,介质中的质点所做的振动属于自由振动。()(5)有机械振动,必有机械波。()有机械振动,必有机械波。()(6)由某波源激起机械波,机械波和波源的频率始终相同。()由某波源激起机械波,机械波和波源的频率始终相同。()(7)一旦波源停止振动,由它激起的机械波也立即停止振动。()一旦波源停止振动,由它激起的机械波也立即停止振动。()认识波波是如何产生的波的传播特点波的分类本节课学习的内容: