波的形成与传播
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
波的形成与传播(马建平公开课)
• •
纵 波
质点的振动方向与波的传播方向在一 条直线上。
密部：质点分布最密的地方
疏部：质点分布最疏的地方
实验目的：探究纵波特点
实验（三） 观察弹簧上产生的疏密相间的波 实验步骤： （1）拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端，产生一列疏密相间的 波沿弹簧传播。 （2）在弹簧上某一位置系一根红布条，代表弹簧上的质点， 重复步骤（1）。 ①观察：红布条是否随波迁移？________ ②分析：弹簧上疏密相间的波形是怎样产生的？ ____________________（类比绳上波产生的分析方法，锻炼学 生的知识迁移能力） ③各质点的振动沿________方向，波的传播沿_______方向， 质点振动方向与波的传播方向_______
） 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 C．质点振动的方向和波传播的方向
D．质点振动的快慢
3、下列说法不正确的有（ ACD ）
A．声波在空气中传播时是纵波， 在水中传播时是横波 B．波不但能传递能量，还能传递信息
C．质点振动的方向总是垂直于波传播 的方向 D．一切波的传播均需要介质
产 2.介质和波源： 生 介质——借以传播波的物质． 条 波源——保持持续振动的物体． 件
机械波： 机械振动在介质中的传播，形成机械波。 3.产生机械波的条件: 同时存在振源和介质。 思考：有机械振动就一定存在机械波吗？ 有机械波一定存在机械振动吗？
思 4、振动与波动的区别和联系？ 考
1．区别 振动是一个质点的往复运动，而波动是介质中 许多质点的集体运动． 2．联系 （1）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，从构成介质的整体来看，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 定存在波动． （4）波动是振动形式（信息）的传播过程．
波的形成与传播—人教版高中物理选修课件
2、联系：
都是周期性的运动，波动周期等于质点的振动周期．
1 2 . 1 波 的形 成与传 播—人 教版高 中物理 选修3 -4课件 -(共23 张PPT)
典 型 12.1 波的形成与传播—人教版高中物理选修3-4课件-(共23张PPT)
振动的步调一致吗？ 思考3：绳上各点开始振动时的方向（起振方向）？ 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？
二、波的分类及特点
二、波的分类及特点
1、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
2、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
每一小段可以看做一个质点 质点之间有相互作用力
1 2 . 1 波 的形 成与传 播—人 教版高 中物理 选修3 -4课件 -(共23 张PPT)
物理模型：把绳子看成由无数个质点弹性连接而成，可 以想象为（如图所示）
机械波的形成过程：
由于相邻质点间存在着相互作用，当绳中某一质点发生振动（振 源）时，就会带动相邻的质点，使它上下振动。这个质点又带动更 远一些的质点振动起来，从而使绳子上的质点都跟着振动起来，这 样波源的振动就传播出去了。
A ．介质中各质点都做受迫振动，频率都 相同
B ．波在传播过程中，频率保持不变 C ．波是传递能量的一种方式 D ．横波和纵波不可以同时在同一介质中 传播
典 型 例例题4 ． 关 于 机 械 波 下 列 说 法 正 确 的 是 （ BCD） A．介质中的各质点由近及远地传播 B．介质中质点的振动形式由近及远地 传播 C．介质中质点的振动能量由近及远地 传播 D．介质中的各质点只是振动而没有迁 移
1、波的形成与传播
教学目标： （1）通过观察分析，认识波是振动的传播，知道 波在传播振动形式的同时也传播能量和信息。 （2）能区分横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、 密部和疏部。 （3）知道什么是机械波和机械波的形成条件。 重点：波的形成过程和传播过程的特点 难点：波的形成过程和振动过程的特点
1、波的形成与传播
三、机械波 4．机械波向外传播是振动形式的传播，介质中各质点不 随波发生迁移． （1）当波在介质中传播时，各个质点均在自己的平 衡位置附近振动． （2）在波的传播方向上各质点依次开始振动．
①各质点振动周期相同 （由振源决定，即与振源振动周期相同）
②各质点振幅相同（不考虑能量损失时） ③各质点刚开始振动的方向相同，但振动步调不一致．
二、波的分类及特点 横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，其 中凸起部分的最高点叫波峰，凹下部分的最低点叫波 谷.
纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线 上的波；其中质点分布较稀的部分叫疏部，质点分 布较密的部分叫密部 .
观察： 观察：波峰和波谷 密部和疏部
二、波的分类及特点 声波是纵波
我们已学习过机械振动，它是描述单个质点的 运动形式，出这一节课开始我们来学习由大量质点 构成的弹性媒质整体的一种运动形式——机械波。
一、波的形成与传播 例：水波、彩绸舞
一、波的形成与传播 例：水波、彩绸舞 振动的传播称为波动，简称波。 演示实验： 绳 波（flash）
思考2：那绳波究竟是怎样形成的呢？
（1）物理模型：把绳子看成由无数个质点弹性连 接而成，可以想象为（如图所示）
（2）机械波的形成过程： 由于相邻质点间存在着相互作用，当绳中某 一质点发生振动（振源）时，就会带动相邻的 质点，使它上下振动。这个质点又带动更远一 些的质点振动起来，从而使绳子上的质点都跟 着振动起来。
《波的形成和传播》示范教案
《波的形成和传播》示范教案第一章：引言1.1 课程背景波动现象是自然界中普遍存在的一种现象，如海浪、声波、光波等。
本课程旨在让学生了解波的形成和传播的基本原理，掌握波动现象的基本特征和分析方法。
1.2 教学目标通过本章的学习，学生应能理解波的概念，掌握波的产生和传播的条件，了解波动现象在生活和科学研究中的应用。
1.3 教学内容1.3.1 波的定义与分类1.3.2 波的产生与传播条件1.3.3 波动现象的应用第二章：机械波的形成和传播2.1 教学目标通过本章的学习，学生应能理解机械波的产生原理，掌握机械波的传播特点，了解机械波在各种介质中的传播情况。
2.2 教学内容2.2.1 机械波的产生原理2.2.2 机械波的传播特点2.2.3 机械波在不同介质中的传播第三章：电磁波的形成和传播3.1 教学目标通过本章的学习，学生应能理解电磁波的产生原理，掌握电磁波的传播特点，了解电磁波在现代科技领域的应用。
3.2 教学内容3.2.1 电磁波的产生原理3.2.2 电磁波的传播特点3.2.3 电磁波的应用第四章：波动方程的建立与应用4.1 教学目标通过本章的学习，学生应能理解波动方程的建立过程，掌握波动方程的求解方法，了解波动方程在分析波动现象中的应用。
4.2 教学内容4.2.1 波动方程的建立过程4.2.2 波动方程的求解方法4.2.3 波动方程在波动现象分析中的应用第五章：波动现象的观察与实验5.1 教学目标通过本章的学习，学生应能运用所学知识观察和分析实际生活中的波动现象，掌握基本的实验技能，进行波动现象的实验研究。
5.2 教学内容5.2.1 波动现象的观察方法5.2.2 波动实验的基本技能5.2.3 波动实验案例分析第六章：波的干涉6.1 教学目标通过本章的学习，学生应能理解波的干涉现象，掌握干涉条件的判断，了解干涉现象在科学技术中的应用。
6.2 教学内容6.2.1 波的干涉现象6.2.2 干涉条件的判断6.2.3 干涉现象的应用第七章：波的衍射7.1 教学目标通过本章的学习，学生应能理解波的衍射现象，掌握衍射条件的判断，了解衍射现象在科学技术中的应用。
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。
波的形成与传播
-2
-1
0 1
2
3
4
5
x / cm
【例】如图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是
平衡位置为x＝1 m处的质点，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点， 图乙为质点Q的振动图象，则( ) A．t＝0.15 s时，质点Q 的加速度达到正向最大 B．t＝0.15 s时，质点P 的运动方向沿y轴正方向 C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x 轴正方向传播了6 m D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P 通过的路程为30 cm
【例5】一列简谐波沿x轴方向传播,已知x轴上x1=0 和x2=1 m两处质点的振动图象分别如图(甲)、(乙)所示,求此波的 传播速度
【例6】一列横波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形曲 线如图所示．已知这列波的质点P连续出现两次波峰的时 间间隔为0.4 s，则（ ）
A．这列波的波长为5 m B．这列波的传播速度为10 m/s C．当t＝0.7 s时，质点Q第一次到达波峰 D．质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷
第1节波的形成和传播
一、波的形成和传播
波的形成与传播： 介质可以看成是由大量的质点构成的，两相邻的质点之间 都有相互的作用力，介质上的某一质点发生振动时，就会 带动与它相邻的质点振动，这些质点的振动又会带动各自 周围的质点发生振动，这样振动就在介质中由近及远的传 播形成机械波。由于沿波的传播方向上离波源较远的质点 开始振动的时刻要落后于离波源较近的质点.所以， 在同一 时刻，介质中各个质点离开平衡位置的位移不尽相同，这 样在空间上就形成了凹凸相间(或疏密相间)的波形.
一、机械波 1、定义：机械振动在介质中的传播。（波） 2、条件：波源、介质 3、波的形成
高中物理 第12章 机械波 第1节 波的形成和传播课件 新人教版选修3-4
②疏部：质点分布__最__疏____的位置
机械波
1．介质 (1)定义：绳、弹簧、水、空气等___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．形成 机械振动在__介__质____中传播，形成机械波。 3．两个产生条件 (1)要有__振__源____。 (2)要有传播振动的__介__质____。
4．传递的三个特点 (1)介质中的机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只有 __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____。
『判一判』 (1)在水平方向传播的波为横波。( × ) (2)在机械波中各质点不随波的传播而迁移。( √ ) (3)机械波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动。( × ) (4)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同。( √ ) (5)纵波指的是质点的振动方向和波的传播方向垂直的波。( × ) (6)横波中分密部和疏部，纵波中分波峰和波谷。( ×)
机械波按质点振动方向与波传播方向的关系可分为横波和纵波。
(1)(多选)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(
) BC 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？
复习课件
高中物理 第12章 机械波 第1节 波的形成和传播课件 新人教版选修3-4
第十二章
机械波
〔情 景 切 入〕 波是常见的运动现象，自然界里有各种各样的波，其中水波、声波是我们 熟悉的。那么，波是怎样产生的？它有哪些规律？ 〔知 识 导 航〕 本章在机械振动的基础上学习波动的基础知识。波动是振动在介质中的传 播而形成的，是自然界中一种普遍的运动形式。本章通过波的形成、波的描述 、波的图象、波的传播规律、波的反射、折射、干涉、衍射等现象来学习波的 基础知识，了解波的特性，为以后学习打下扎实的基础。 波动是以振动为基础的一种运动形式，它研究的是波的传播方向上参与波 动的一系列质点的运动规律。因此机械波的形成就构成了本章的难点，而形象 的描绘机械波传播的波的图象是本章的重点。
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导学案
学
科
物理年级高二主笔人课
题
波的形成与传播
学习目标（1）通过观察分析，认识波是振动的传播，知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息。
（2）能区分横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。
（3）知道什么是机械波和机械波的形成条件
重点：波的形成过程和传播过程的特点
难点：波的形成过程和振动过程的特点
自学检测一、知识归纳
1. 我们已学习过机械振动，它是描述单个质点的运动形式，出这一节课开始我们来学习
由大量质点构成的弹性媒质整体的一种运动形式——。
2.绳波是怎样传播的（原理）?。
3.波的分类及特点
横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，其中凸起部分的最高点叫，凹下部分的最低点叫。
纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波；其中质点分布较稀的部分叫，质点分布较密的部分叫。
4.介质和波源
——借以传播波的物质．
——保持持续振动的物体．
产生机械波的条件：
合作探究合作探究画出波形图
（
即时训练1：在机械波中有（）
A．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振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．各质点也随波的传播而迁移
2：区分横波和纵波是根据（）
A．沿水平方向传播的叫做横波
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
D．质点振动的快慢
3.科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹。
在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( )
A 月球太冷，声音传播太慢
B 月球上没有空气，声音无法传播
C 宇航员不适应月球，声音太轻
D 月球上太嘈杂，声音听不清楚
4.关于机械波，下列说法中正确的是( )
A 有机械振动，必会形成机械波
B 有机械波必有机械振动
C 机械波的传播过程是介质随波迁移的过程
D 机械波传递波源的振动形式和能量
知识拓展
6如图所示，为波沿着一条右端固定的绳子传播到B点
的波形图，由图可判断出A点开始振动的方向是( )
A．向左
B．向右
C．向上
D．向下
7.向右传播的波上三点A、B、C，请指出该时刻振动的方向
课后反思。