波的形成与传播课件
1 波的形成和传播
第三章机械波1波的形成和传播一、波的形成和传播1.波：振动的传播称为波动，简称波.2.波的形成和传播(以绳波为例)(1)一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用.(2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动.这个质点又带动更远一些的质点……绳上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动.二、横波和纵波定义标志性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波(1)波峰：凸起的最高处(2)波谷：凹下的最低处纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波(1)密部：质点分布最密的位置(2)疏部：质点分布最疏的位置三、机械波1.介质(1)定义：波借以传播的物质.(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动.2.机械波机械振动在介质中传播，形成了机械波.3.机械波的特点(1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是振动这种运动形式.(2)波是传递能量的一种方式.(3)波可以传递信息.一、波的形成、传播及特点1.机械波的形成与传播2.波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同.(2)周期(频率)：各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同.(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后.(4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移.各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同.(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也可以传递能量和信息.例1(多选)下列关于机械波的说法中，正确的是()A.波传播过程中，质点也随着波移动B.相邻质点间必有相互作用力C.前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点的振动D.离波源越远，质点的振动频率越小二、横波和纵波横波和纵波的区别(1)质点的振动方向与波的传播方向的关系不同：横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直；纵波中，质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上.(2)传播介质不同：横波只能在固体介质中传播；纵波在固体、液体和气体中均能传播.(3)特征不同：横波中交替、间隔出现波峰和波谷；纵波中交替、间隔出现密部和疏部.例2关于横波和纵波，下列说法正确的是()A.振源上下振动形成的波是横波B.振源水平振动形成的波是纵波C.波沿水平方向传播，质点上下振动，这类波是横波D.质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波三、振动与波的关系1.区别(1)研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动，是单个质点的“个体行为”；波动是振动在介质中的传播，是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”.(2)力的来源不同——产生振动的回复力，可以由作用在物体上的各种性质的力提供；而引起波动的力，则总是联系介质中各质点的弹力.(3)运动性质不同——振动是质点的变加速运动；而波动是匀速直线运动，传播距离与时间成正比.2.联系(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动.(2)波动的性质、频率和振幅与振源相同.例3(多选)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B.振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点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D.波源停止振动时，波立即停止传播四、由“带动法”确定质点的振动方向带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点.方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，P′为先振动的质点，若P′在P上方，则P 向上运动，若P′在P下方，则P向下运动.如图3所示.图3例4一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图4所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F 六个质点说法正确的是()图4A.质点B向右运动B.质点D和质点F的速度方向相同C.质点A和质点C的速度方向相同D.从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置1.(波的形成和传播)(2018·临漳一中高二下学期期中)如图5所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，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.t ＝0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动.下列判断正确的是( )图5A.t ＝T 4时质点5的运动方向向下B.t ＝T2时质点8的速度方向向上C.t ＝3T4时质点12的运动方向向下 D.t ＝T 时质点17开始向下运动2.(横波和纵波)有关纵波与横波，下列说法中正确的是( ) A.对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同 B.对于横波，质点振动方向与波的传播方向垂直 C.纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能D.横波只能在固体中传播，纵波只能在液体、气体中传播3.(振动与波的关系)(多选)关于机械波和机械振动，下列说法中正确的是( ) A.机械振动就是机械波，机械波就是机械振动 B.有机械波，则一定有机械振动C.机械波就是质点在介质中的运动路径D.在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅4.(由“带动法”确定质点的振动方向)振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t ＝0时刻绳上形成的波形如图6所示.规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向，则P 点的振动图象是( )图6一、选择题考点一 波的形成、传播和特点1.在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，主要原因是( ) A.大钟的回声 B.大钟在继续振动，空气中继续形成声波 C.人的听觉发生“暂留” D.大钟虽停止振动，但空气仍在振动2.在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况，以下说法正确的是( )A.因为“随波逐流”，木块将被推至远处B.因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况C.无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动D.木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关3.(多选)关于机械波的说法正确的是()A.相邻的质点要相互做功B.机械波在真空中也能传播C.波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动D.除波源外，波中各质点都做受迫振动4.(多选)关于机械波的形成，下列说法中正确的是()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振动，只是时间上落后一步C.参与振动的质点都有相同的频率D.机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递5.一列简谐横波在介质中传播，当波源质点突然停止振动时，介质中其他质点的振动及能量传递的情况是()A.所有质点都立即停止振动B.已经振动的质点将继续振动，未振动的质点则不会振动C.能量将会继续向远处传递D.能量传递随即停止6.关于机械波，下列说法中正确的是()A.自然界所刮的风就是一种机械波B.波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移C.波将波源的振动形式传播出去的同时，也可以传递信息D.传播机械波的介质一定是可以自由流动的考点二横波和纵波7.区分横波和纵波的依据是()A.是否沿水平方向传播B.质点振动的方向和波传播的远近C.质点振动的方向和波传播的方向是相互垂直还是在同一直线上D.质点振动的快慢8.(2018·南昌十中高二下学期期中)下列关于纵波的说法中，正确的是()A.在纵波中，波的传播方向就是波中质点的移动方向B.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上C.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直D.纵波也有波峰和波谷考点三由“带动法”确定质点的振动方向9.(2018·商州高二检测)如图2所示为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B点时的波形，由图可判断A点刚开始的振动方向是()图2A.向左B.向右C.向下D.向上10.一列简谐横波沿x 轴传播，某时刻的波形如图3所示，已知此时质点F 的运动方向向y 轴负方向，则( )图3A.此波向x 轴正方向传播B.质点C 此时向y 轴正方向运动C.质点C 将比质点B 先回到平衡位置D.质点E 的振幅为零11.一列波在介质中向某一方向传播，图4为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M 、N 之间，已知此波的周期为T ，Q 质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是( )图4A.波源是M ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动了TB.波源是N ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动了3T4C.波源是N ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动了T4D.波源是M ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动了T4第三章机械波1波的形成和传播[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.2.知道横波和纵波的概念.3.知道机械波传播的特点.科学思维：通过生活中有关波的素材，建立对波的感性认识，为进一步学习打下基础.科学探究：通过视频和模拟动画，逐步体会和理解波的形成和传播及横波、纵波的概念.科学态度与责任：注重学生的亲身体验和实验观察，理解科学本质，形成对科学和技术应有的正确态度.一、波的形成和传播1.波：振动的传播称为波动，简称波.2.波的形成和传播(以绳波为例)(1)一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用.(2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动.这个质点又带动更远一些的质点……绳上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动.二、横波和纵波定义标志性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波(1)波峰：凸起的最高处(2)波谷：凹下的最低处纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波(1)密部：质点分布最密的位置(2)疏部：质点分布最疏的位置三、机械波1.介质(1)定义：波借以传播的物质.(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动.2.机械波机械振动在介质中传播，形成了机械波.3.机械波的特点(1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是振动这种运动形式.(2)波是传递能量的一种方式.(3)波可以传递信息.一、波的形成、传播及特点如图所示，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动.如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动.(1)红色标记有没有随波迁移？(2)当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？答案(1)没有.红色标记只在竖直方向上下振动.(2)不会.当手停止抖动后，波仍向右传播.1.机械波的形成与传播2.波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同.(2)周期(频率)：各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同.(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后.(4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移.各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同.(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也可以传递能量和信息.例1(多选)下列关于机械波的说法中，正确的是()A.波传播过程中，质点也随着波移动B.相邻质点间必有相互作用力C.前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点的振动D.离波源越远，质点的振动频率越小答案BC波动过程中各质点的运动规律可用三句话来描述：(1)先振动的质点带动后振动的质点.(2)后振动的质点重复前面质点的振动.(3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点.概括起来就是“带动、重复、落后”.二、横波和纵波如图所示，(1)图甲是绳波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？(2)图乙是声波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？答案(1)相互垂直.(2)在同一条直线上.横波和纵波的区别(1)质点的振动方向与波的传播方向的关系不同：横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直；纵波中，质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上.(2)传播介质不同：横波只能在固体介质中传播；纵波在固体、液体和气体中均能传播.(3)特征不同：横波中交替、间隔出现波峰和波谷；纵波中交替、间隔出现密部和疏部.例2关于横波和纵波，下列说法正确的是()A.振源上下振动形成的波是横波B.振源水平振动形成的波是纵波C.波沿水平方向传播，质点上下振动，这类波是横波D.质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波答案C解析根据横波和纵波的概念，质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫做横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波，与上下振动或水平振动无关，故A、B选项错误，C选项正确；质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，并不能说明是沿同一直线，故D选项错误.三、振动与波的关系1.区别(1)研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动，是单个质点的“个体行为”；波动是振动在介质中的传播，是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”.(2)力的来源不同——产生振动的回复力，可以由作用在物体上的各种性质的力提供；而引起波动的力，则总是联系介质中各质点的弹力.(3)运动性质不同——振动是质点的变加速运动；而波动是匀速直线运动，传播距离与时间成正比.2.联系(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动.(2)波动的性质、频率和振幅与振源相同.例3(多选)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B.振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点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D.波源停止振动时，波立即停止传播答案AB解析机械波的产生条件是有波源和介质.由于介质中的质点之间相互作用，一个质点的振动带动相邻质点的振动并由近及远传播而形成波，所以选项A、B正确；波的传播速度是波形由波源向外传播的速度；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播；当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会因波源停止振动而立即停止传播，选项D错误.四、由“带动法”确定质点的振动方向带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点.方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，P′为先振动的质点，若P′在P上方，则P 向上运动，若P′在P下方，则P向下运动.如图3所示.图3例4一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图4所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F 六个质点说法正确的是()图4A.质点B向右运动B.质点D和质点F的速度方向相同C.质点A和质点C的速度方向相同D.从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置答案 D解析波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着离波源近的质点振动，D跟随C向上运动，F跟随E向下运动，同理，A向下运动，C向上运动，由此可知选项B、C错误；由于此时B和C都向上运动，所以B比C先到达最大位移处，并先回到平衡位置，选项A错误，D正确. [学科素养]例4考查了质点振动方向的确定方法，先振动的质点带动邻近的后振动的质点.这是从物理学视角对基于事实构建的振动模型中各质点运动规律及相互关系的分析，体现了“科学思维”的学科素养.1.(波的形成和传播)(2018·临漳一中高二下学期期中)如图5所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，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.t＝0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动.下列判断正确的是( )图5A.t ＝T 4时质点5的运动方向向下B.t ＝T2时质点8的速度方向向上C.t ＝3T4时质点12的运动方向向下 D.t ＝T 时质点17开始向下运动答案 B2.(横波和纵波)有关纵波与横波，下列说法中正确的是( ) A.对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同 B.对于横波，质点振动方向与波的传播方向垂直 C.纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能D.横波只能在固体中传播，纵波只能在液体、气体中传播 答案 B解析 纵波质点振动方向与传播方向在一条直线上，方向并不一定相同，故A 选项错误；机械波的质点只是在其平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，横波和纵波都是这样，故C 选项错误；横波只能在固体中传播，纵波可在固体、液体和气体中传播，故D 选项错误.3.(振动与波的关系)(多选)关于机械波和机械振动，下列说法中正确的是( ) A.机械振动就是机械波，机械波就是机械振动 B.有机械波，则一定有机械振动C.机械波就是质点在介质中的运动路径D.在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅 答案 BD解析 机械振动在介质中传播，形成了机械波，A 错；波的形成有两个条件，一是要有波源，二是要有介质，所以，有机械波一定有机械振动，B 对；在波的形成和传播过程中，各质点不随波迁移，C 错；离波源较远的质点依靠前面质点的带动，所以频率、振幅相同，D 对.4.(由“带动法”确定质点的振动方向)振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t ＝0时刻绳上形成的波形如图6所示.规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向，则P 点的振动图象是( )图6答案 B解析 由“带动法”可知此时P 点从平衡位置开始向下运动，B 正确.一、选择题考点一 波的形成、传播和特点1.在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，主要原因是( ) A.大钟的回声 B.大钟在继续振动，空气中继续形成声波 C.人的听觉发生“暂留” D.大钟虽停止振动，但空气仍在振动答案 B 解析 停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会立即消失，大钟会做一段时间的阻尼振动，因此还会在空气中形成声波，这就是“余音未绝”的原因，所以选项B 正确.2.在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况，以下说法正确的是( )A.因为“随波逐流”，木块将被推至远处B.因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况C.无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动D.木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关答案 C解析波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故A、B、D 错误，C正确.3.(多选)关于机械波的说法正确的是()A.相邻的质点要相互做功B.机械波在真空中也能传播C.波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动D.除波源外，波中各质点都做受迫振动答案ACD解析机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点运动，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的，前、后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；机械波的传播必须有介质，在真空中不能传播，故B错误；波源依次带动后面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与波源频率相同，并且都“仿照”波源振动，故C、D正确.4.(多选)关于机械波的形成，下列说法中正确的是()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振动，只是时间上落后一步C.参与振动的质点都有相同的频率D.机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递答案BC解析机械波的形成必须具备的两个条件：波源和介质，物体做机械振动，若其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A选项错误；形成机械波的各振动质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故D选项错误.5.一列简谐横波在介质中传播，当波源质点突然停止振动时，介质中其他质点的振动及能量传递的情况是()A.所有质点都立即停止振动B.已经振动的质点将继续振动，未振动的质点则不会振动C.能量将会继续向远处传递D.能量传递随即停止答案 C6.关于机械波，下列说法中正确的是()A.自然界所刮的风就是一种机械波B.波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移C.波将波源的振动形式传播出去的同时，也可以传递信息D.传播机械波的介质一定是可以自由流动的答案 C考点二横波和纵波7.区分横波和纵波的依据是()A.是否沿水平方向传播B.质点振动的方向和波传播的远近C.质点振动的方向和波传播的方向是相互垂直还是在同一直线上D.质点振动的快慢答案 C8.(2018·南昌十中高二下学期期中)下列关于纵波的说法中，正确的是()A.在纵波中，波的传播方向就是波中质点的移动方向B.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上C.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直D.纵波也有波峰和波谷答案 B考点三由“带动法”确定质点的振动方向9.(2018·商州高二检测)如图2所示为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B点时的波形，由图可判断A点刚开始的振动方向是()。
1波的形成与传播
振动是波动的起因,波动是振动的传播
振
能 量 变 化
动
波
动
振动系统的动能与势 能相互转化，动能最 大时势能最小，势能 最大时动能为零，总 的机械能守恒
波源将机械能传递给它 相邻的质点，这个质点 再将能量传递给下一个 质点，当波源停止振动 时，各个质点的振动也 会相继停下来
(1)振动是波的起因，波是振动的传播 联 (2)有波动一定有振动，有振动不一定有波动 系 (3)波动的周期等于质点振动的周期
下图为一横波在某一时刻的波形图，已知F质点此 时的运动方向如下图所示，则（ ）
C
A．波向右传播
B．质点H的运动方向与质点F的运动方向相同
C．质点C比质点B先回到平衡位置
D．质点C在此时的加速度为零
如图，水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布 的质点1、2、3…现使质点1在竖直方向做简谐振动， 振动将沿绳向右传播，质点1起振方向向上，当振动 传播的13点时，质点1恰好完成一次全振动，此时质 点9的运动情况是 （ D ） A、加速度方向向上 C、速度方向向上 B、加速度正在增大 D、速度方向向下
本节课学习的内容：
一 认识波 1.波是如何形成的 2.波的传播特点 二 波的分类：横波和纵波
三 机械波
：波源和介质
类 别
运 动 现 象 运 动 成 因
振动
单个质点所表现出的 周期性运动
波动
大量质点共同表现出 的周期性运动
质点受到指向平衡位置 的回复力作用
介质中相邻质点间存在 相互作用的弹力
联 系
A
B
C
A、B、C、D是一列横波上的四个点，某时刻 波形如图所示，那么如果A此时速度是向上的，则
C点必是 速度向上 ;如果B点此时速度是向上
机械波的形成和传播含和视频PPT课件
2020/9/30
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二、机械波的分类及其特点
思考：地震波是横波还是纵波？
地震波既有横波又有纵波
二、机械波的分类及其特点
思考：水波是横波还是纵波？
水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波
本节课学习的内容：
认识波 波是如何形成的
波的特点 波的分类
思考：振动与波动的区别和联系？
1．区别 振动是一个质点的往复运动，而波动是介质
第二章 机械波
第一节 机械波的形成和传播
一生、活机中械的波机的械形波成与传播
机械振动在介质中的传播形成机械波
请点击手
机械波产生的条件： 振源（波源）
介质
即引起初始振动的装置
即能够传播振动的物质
注：有振动不一定存在波，有波一定存在振动
固、液、气
一、机械波的形成与传播
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？
5.波在传递振动形式的同时，也传递能量和信息。
二、机械波的分类及其特点 横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。 横波的特点： 波峰 波谷
绳 波
纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
纵波的特点： 疏部 密部
弹 簧 波
二、机械波的分类及其特点
思考：声波是横波还是纵波？
声波是纵波
SUCCESS
SUCCESS
THANK YOU
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C.有机械波就一定有机械振动 D.机械波是机械振动在介质中的传播过
程，它是传递能量的一种方式
<2>、区分横波和纵波是根据（ C ）
A．是否沿水平方向传播 B．质点振动的方向和波传播的远近
课件机械波的形成与传播528
一、机械波的形成和传播1．机械波（1）定义：机械振动在介质中传播，形成机械波（2）产生条件：波源和能传播振动的介质同时存在机械波不能在真空中传播（3）介质：空间中传播波的物质，可以是固体、液体、气体2．机械波的形成过程以绳波为例：（1）绳子各部分看成许多质点组成，各部分之间存在着相互作用的弹力（2）沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点落后一段时间，质点依次被带动（3）振动的形式传播出去形成波波源振动起来时，带动相邻的质点振动，这个质点又带动更远的质点振动，这样波源的振动就传播出去了。
3．机械波的特点（1）介质各个质点不是同时起振，但起振方向与振源起振方向相同。
（2）离振源近的质点先起振。
（3）质点只在平衡位置振动，并不随波迁移。
（4）波传播的是振动形式和能量,且能传递信息.（5）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．4．机械波的分类（1）横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直波峰和波谷（2）纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上密部和疏部（3）声波为纵波；地震波既有横波又有纵波二、波的图象1、图象的获得横坐标：表示在波传播方向上各质点的平衡位置纵坐标：表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。
连接各位移矢量的末端所得到的平滑曲线就形成了波的图象2、简谐波波的图象为正弦（或余弦）曲线的波。
简谐波是最简单最基本的波。
波源为简谐运动。
3、图象的意义（1）描述在波传播方向上介质中各质点在某一时刻离开平衡位置的位移。
（2）波的图象（随时间）的变化情况（3）介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系.※已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。
在质点P靠近波源一方的图象上另找一点P`,若P`在P上方,则P向上运动;若P`在P下方,则P向下运动※已知某质点的振动方向也可确定波的传播方向4、振动图象与波的图象的比较（1）两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置的位移（2）振动图象的横坐标表示时间，O点为质点的平衡位置；波的图象的横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置（3）两种图象的形状都是正弦或余弦曲线（指简谐运动和简谐波）三、波长、频率和波速1、波长在波动中对平衡位置的相位或位移总是相等的两相邻质点间的距离叫做波的波长．（1）“位移总是相等”的含义是“每时每刻都大小相等，方向相同”．（2）位移总是相等的两个质点速度也总是相等的．（3）在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长，在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）之间的距离等于波长．（4）在波的传播方向上（或平衡位置之间）相距的两质点振动步调总是相反的．（5）相距整数倍两质点（同相质点）的振动步调总是相同的．在波的传播方向上相距奇数倍的两质点（反相质点）振动步调总是相反的．2、周期和频率波的周期（或频率）：波源振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）．（1）波的周期（或频率）等于波源的振动周期（或频率）．（2）波的周期由波源决定，同一列波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变．（3）每经历一个周期的时间，当前的波形图与原有的波形图相同．3、波速单位时间内振动所传播的距离叫波速．它反映振动在介质中传播的快慢程度.（1）波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同．（2）波在均匀介质中是匀速传播的，即，它向外传播的是振动的形式，而不是将质点向外迁移．（3）波速与质点的振动速度不同，质点的振动是一种变加速运动，因此质点的振动速度时刻在变．4、波长、周期（频率）和波速的关系经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长.（1）波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定．当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期（或频率）保持不变．但由于波速的变化而导致波长的变化．（2）波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立．（3）波速的计算既可用也可用例题分析1．一列简谐横波的波速v＝16cm/s，沿x轴正方向传播。
波的形成和传播课件
要点一 机械波的形成、特点 1.机械波的形成 (1)形成条件：有波源和介质。 (2)实质：介质质点间存在相互作用力，介质中前面的质点带 动后面的质点振动。
解析：机械波的产生条件是有波源和介质。由于介质中的 质点依次带动由近及远传播而形成波，所以选项AB正确。波的 传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度 大小不变；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变 化，所以选项C错。波源一旦将振动传给了介质，振动就会在 介质中向远处传播，即使波源停止振动，波也继续向前传播， 所以选项D错。因此本题正确答案选AB。
(1)关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法 正确的是( )
A．在横波中二者方向有时相同 B．在横波中二者方向一定不同 C．在纵波中二者方向有时相同 D．在纵波中二者方向一定不同 (2)如图所示，若一列横波在x轴上传播，a点是波传播方向 上的某一质点，则质点a的振动方向一定上下振动吗？
解析：(1)在横波中质点振动方向和波的传播方向相互垂 直，所以二者方向一定不同，故A错、B对，在纵波中二者方向 在同一直线上，既可以相同，也可以相反，故C对、D错。(2)因 为此波为横波，可知质点的振动方向与波的传播方向相互垂 直，此波在x轴上传播，可知质点a的振动方向应在过a点且垂直 于x轴的平面内，即质点a的振动方向可沿此平面的任意方向， 不一定是上下方向的振动。
答案：D
1．横波和纵波的本质区别是什么？ 提示：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波， 质点的振动方向与波的传播方向平行的是纵波。 2．纵波中各质点的振动方向是否与波的传播方向始终相 同？ 提示：在纵波中各质点的振动方向与波的传播方向在同一 直线上，而不是方向相同。
波的形成与传播-
一、波的形成与传播
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的弹力
、波的形成与传播
一、波的形成与传播
小游戏
以“人浪”模拟“绳带波” 请思考 产生机械波的条件？
二、机械波
1、定义：机械振动在介质中的传播过程 开始振动的 物体 2、产生机械波条件：波源（振源）和介质
三、机械波分类
知识梳理
波的模拟
横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。
波峰
波谷
分类
密部
纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条 直线上。
疏部
三、机械波分类
绳波是横波;声波是纵波；地震波既有横波又有 纵波;水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。
三、机械波分类
知识梳理
对横波和纵波的理解
横波 纵波
概念
知识梳理
波借以传播 的物质 3、波通过向外传递振动形式传递能量和信息。
注意：有振动不一定存在波，有波一定存在振动
二、机械波
t=0时：
t=T/4时： t=2T/4时： t=3T/4时： t=T时： t=5T/4时： 周期性重现
思考讨论
机械波在传播过程中的特点
？
分 组 讨 论
(1)沿波的传播方向，介质中各质点由波源开始依次开始 振动，前一质点带动后一质点运动，后一质点落后且重 复前一质点的运动。 (2)各质点只在自己的平衡位置附近做往复运动，而质点 本身并不随波的传播迁移。 (3)介质中各质点在波源带动下作受迫振动: ①各质点振动周期相同 ②各质点的起振方向相同，但振动步调不同。 ③各质点振幅相同（不考虑能量损失时）。 (4)机械波通过向外传播机械振动的形式向外传递能量和 信息。
波的描述ppt课件
目录
• 波的基本概念 • 波的传播 • 波的能量 • 波动方程 • 波的反射和折射 • 波的应用
01
波的基本概念
波的定义
总结词
波是能量在介质中传播的一种形式， 表现为介质中相邻质点间的振动或位 移。
详细描述
波是能量传递的一种方式，它是由介 质中的质点在平衡位置附近做周期性 振动而产生的。这些质点会以一定的 速度和方向传播能量，形成波。
THANKS
感谢观看
特性
介质的特性对波的传播速度、波形和强度等都有重要影响。例如，在固体介质中，声波和 地震波等机械振动可以传递得非常远；在液体和气体介质中，电磁波如光波和无线电波等 可以传播很远的距离。
03
波的能量
波的能量密度
总结词
描述单位时间内通过单位面积的能量
详细描述
波的能量密度是指单位时间内通过单位面积的能量，它反映了波的强度和传播效 率。在物理学中，能量密度常用单位是瓦特每平方米（W/m²）。
射。
反射系数
描述了反射波与入射波的振幅关系 ，与波长、入射角和介质有关。
镜面反射和漫反射
当波遇到平滑表面时，会产生镜面 反射；遇到粗糙表面时，会产生漫 反射。
波的折射
01
02
03
折射定律
当波从一种介质进入另一 种介质时，会按照“入射 角大于折射角”的规律进 行折射。
折射率
描述了波在两种不同介质 之间的速度变化，与介质 和波长有关。
电磁波加热
利用电磁波对物质进行加热，如微波炉和红外线加热等。
电磁波探测
通过电磁波检测物体的性质和状态，如雷达、红外线和X射线等 。
水波的应用
水波能发电
利用水波的能量发电，如潮汐能和波浪能发电等 。
高中物理2.1波的形成和传播(课件)
思考3：波源停止振动后，波就立即停止吗？ 思考4：在波的传播过程中，介质中各点振动的 周期〔频率〕是否相同？
〔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，其频率等于振源频率．
思考4：在波的传播过程中，介质中各点振动的 周期〔频率〕是否相同？
一、波的形成和传播
即学即练：
❖ 关于机械波，以下说法中正确的选项是 ( )．
❖ AA．BC各质点都在各自的平衡位置附近振动 ❖ B．相邻质点间必有相互作用力 ❖ C．前一质点的振动带动相邻的后一质点
课堂小结
波 波的形成 的 和传播 形 成 和 传 播 波的分类
定义： 形成原因 条件 特点 横波
纵波
再见
一、波的形成和传播
4.特点：
〔1〕各质点只在平衡位置两侧往复运动,并不随波 迁移.机械波传播的是振动形式,传递了能量和信息.
〔2〕介质中各质点不是同时起振的，离波源近的 质点先起振〔步调不一致〕。前面质点带动后面质 点的振动，后面质点重复前面质点的运动，但各质 点起振方向均与波源起振方向相同. 〔3〕振动停止后波的传播并不立即停止，仍向前 传播一段时间．
♦后面质点的运动重复前面质点的运动.〔重复性〕 ♦后面质点的运动要滞后前面质点的运动，从而形 成凸凹相间(疏密相间)的波形．(滞后性)
一、波的形成和传播
1.机械波：机械振动在介质中的传播形成机 械波
2.机械波的形成过程： 带动性 重复性 滞后性
一、波的形成和传播 1.机械波：机械振动在介质中的传播形成机械波
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波的图象
4.物理意义 （1）波的图象表示某一时刻各个质点相对于平 衡位置的位移. （2）波的图象（随时间）的变化情况.
y
1
v
5
2 3 4
0
x
时刻t的波形
时刻t+Δt的波形
波的图象的应用
1.从波的图象可以知道振幅
2.从波的图象可以知道该时刻各个质点对平衡 位置的位移 3.借助图象还可以说明各个质点的速度、加速 度在该时刻的变化情况和速度、加速度的方向
Y
向左传播
V
O
X
如果这个质点的振动方向向上 如果已知这个质点做减速运动
向右传播 向右传播
课堂练习 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波 形图试画出再经过T/4、3T/4和5T/4时的波形图
Y
波的传播方向
T/4
O X
3T/4 试画出该时刻前T/4、3T/4和5T/4时刻的波形图
波的图象的应用 4．介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系. (1)已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。 上下坡法： 按波的传播方向来看,“上坡”的所有质点均向下 振动,“下坡”的所有质点均向上振动 (2)已知某质点的振动方向也可确定波的传播方向 5. 画波形
1．定义（拍照片）：
2. 波的图像表示
（1）.用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置
正 方 向
（2）.用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移
Y
位移
X波 （1）简谐运动在介质中传播形成简谐波. （2）简谐波的图象是正弦曲线（或余弦曲线）. （3）简谐波是一种最基本、最简单的波.
振动图象与波的图象的比较
振动图象 单一振动质点 研究对象 研究内容 一质点的位移随时间的 变化规律 x/m 0 图线 t/s 波动图象 沿波传播方向的所有质点 某时刻所有质点的空间 分布规律 y/m
0
x/m
物理意义 表示一个质点在各时刻的 表示各质点在某时刻的位移 位移 随时间推移图象延伸， 随时间推移图象沿传播 图线变化 但已有的图象形状不变 方向平移
特征：波形具有交替出现的密部和疏部。 一般的波，如水波、地表波等，都能分解为横波 与纵波来进行研究。
声波
• 空气中的声波是纵波.
机械波的定义及产生条件
1. 定义：机械振动在介质中的传播，形成 机械波．
波源——内因 介质——外因 2.产生条件：
机械振动是产生机械波的必要条件。 连续性的弹性介质 机械波不能在真空中传播。
0
0
机械波的特点： 1．沿波的传播方向上,前一质点带 动相邻后一质点振动，后一振动的 质点总是模仿前一质点的振动。但 总是滞后于前一个质点的振动 2、介质中的各点只是在各自的平 衡位置附近做机械振动，并不随波 迁移。
类 别 运 动 现 象 运 动 成 因 联 系
振动
单个质点所表现出的 周期性运动
波动
y
1
v
5 2 4
0
3
x
课堂练习 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时 刻的波形图.试求出波形图上A、B、C、D四个质 点的振动方向
Y 波的传播方向 C B D X V V
V
O
A
V
如果这列波是向左传播的，则这四个质点的 振动方向又如何？
课堂练习 如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图， 已知图形上某点的振动方向如图所示。试求这列 波的传播方向
连续性弹性介质
波：振动的传播过程 由波源向外（由近及远）的传播过程 前面的质点先振动
波的传播过程之动作分解
t0
t T / 4
t T / 2
t 3T / 4
沿波的传播方向，上坡处质点的振动 方向向下，下坡处质点振动向上
t T
t 5T / 4
波的传播过程之分解动作的传播
绳子各部分看成是相互之间存 ● 在弹力的质点 沿波传播方向，前一质点依次带 ● 动后一质点,后一质点延迟振动 把质点的振动状态向前传播， ● 从总体上看形成凸凹相间的波
形象 记忆
比喻为无数质点某一时刻 比喻为一个质点的“录象带” 拍摄的“照片”
确定质点 运动方向 根据下一时刻的位移来判断 根据“质点带动原理”来判
课 堂 练 习
如图所示为简谐波某时刻的波形图，图上a点和 b点表示两质点在该时刻的位置，它们的y坐标 绝对值相同。对此两质点，下列判断正确的是 （ C ） y b A.该时刻位移相同 y B.该时刻加速度相同 O x C.该时刻速度方向相同 -y a D.该时刻加速度方向相同
大量质点共同表现 出的周期性运动
质点受到指向平衡位 置的回复力作用
介质中相邻质点间 存在相互作用的弹 力
振动是波动的起因,波动是振动的传播
波的图象 我们可以用照象机把波的形状摄下 来，就是按下快门瞬间各个质点离开 各自平衡位置时的情形。我们就把这 些质点连成曲线，就是该时刻的波的 图象。
五、波的图象
课 堂 练 习
下图为一横波在某一时刻的波形图，已知F 质点此时的运动方向如下图所示，则（ C ）
A．波向右传播 B．质点H的运动方向与质点F的运动方向相同 C．质点C比质点B先回到平衡位置 D．质点C在此时的加速度为零
课堂练习 一列简谐波在t=0时刻的波形图如图（a）所 示，图(b)表示该波传播的媒质中某质点此后一 段时间内的振动图象，则（ ） B A．若波沿x轴正方向传播， y a (b)图应为a点的振动图象 b O d x B．若波沿x轴正方向传播， c (a) (b)图应为b点的振动图象 y C．若波沿x轴正方向传播， (b)图应为c点的振动图象 O t D．若波沿x轴正方向传播， (b) (b)图应为d点的振动图象
波：振动的传播过程
波的分类及特点
按质点振动方向与波传播方向的关系分类：
波的分类及特点
横波：质点振动方向与波的传播方向相垂直的波。 （仅在固体中传播，如绳波。 ）
按质点振动方向与波传播方向的关系分类：
特征：具有交替出现的波峰和波谷。
按质点振动方向与波传播方向的关系分类：
纵波：质点振动方向与波的传播方向互相平行的波。 （可在固体、液体和气体中传播。如声波，弹簧波。 ）
现象
生活中，暗送秋波 白毛浮绿水，红掌拨清波 双手推开窗前月 一石 击破水中天 ？
问题：
什么是波，波怎样 产生的
12.1 波的形成和传播
想一想
.大型团体操比赛是如何 表现出波浪来的？
• 用绳子模拟波的形成,感受 波的特点.
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