高中物理 选择性必修1 第三章 1 波的形成课件PPT
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1 波的形成1.通过观察分析,理解波的形成过程和形成条件。2.通过实例分析,明确横波和纵波的特征,能够区分横波和纵波。3.通过生活中的客观现象,理解机械波的概念以及传播特点。1.绳波模型如图所示,手拿较长软绳的一端,上下摆动一次,使绳上形成一个凸起部分,随后形成 一个凹下部分,可以看到,这个凸起部分和凹下部分在绳上从一端向另一端移动。 手持续上下摆动,在绳上就形成了波。 2.波的形成和传播设想把一条绳子分成一个个小段,这些小段可以看作一个个相连的质点,这些质点 之间存在着① 弹性力 的作用。当手握绳端上下振动时,绳端② 带动 相邻 的质点,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,只是后面的质点总是比前面的质点③ 迟 一些开始振动。这样依次 带动下去,绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去了,整体上形成了凹凸相间的 波形。1.横波:质点的振动方向与波的传播方向相互④ 垂直 的波,叫作横波。(1)波峰:在横波中,凸起的⑤ 最高 处叫作波峰。(2)波谷:在横波中,凹下的⑥ 最低 处叫作波谷。2.纵波:质点的振动方向与波的传播方向在同一⑦ 直线 上的波,叫作纵波。(1)密部:在纵波中,质点分布最⑧ 密 的位置叫作密部。(2)疏部:在纵波中,质点分布最⑨ 疏 的位置叫作疏部。知识拓展 (1)地震波既有横波又有纵波;(2)水波既不是横波,也不是纵波,是一种 比较复杂的机械波。规律总结 机械波中横波和纵波的区别1.介质:绳、弹簧、水、空气等是⑩ 波 借以传播的物质,叫作介质。2.机械波: 机械振动 在介质中传播,形成了机械波。3.产生机械波的条件:同时存在 介质 和 波源 。说明 有振动不一定存在波,但有波一定存在振动。4.机械波传播的只是 振动 这种运动形式,质点并不随波迁移。5.波不但传递 能量 ,而且可以传递 信息 。1.从绳子的两端同时抖动绳子时,绳子上所有质点必定同时振动。 ( ✕ )2.声波在空气中传播时是纵波,在水中传播时是横波。 ( ✕ )3.科学探测表明,月球表面无大气层,在月球上宇航员们无法面对面用语言交流。 ( √ )4.大型团体操表演中,表演者按照口令,轮流起立蹲下形成的“人浪”是机械波。 ( ✕ )提示:团体操表演的“人浪”是表演者有节奏地起立、下蹲形成的,没有振动形式 的传播和带动,所以形成的不是机械波。5.若塑料球掉入池塘里,可以往池塘中扔石块,借助石块激起的水波把球冲到岸 边。 ( ✕ )提示:向池塘中投入石块,水面受到石块的撞击开始振动,形成的水波向四周传去, 但传出去的只是振动这种运动形式,水只是上下振动并不向外迁移,所以塑料球仅 能上下振动而不是借助水波向岸边运动。6.在敲响古刹里的大钟时,即使停止对大钟的撞击,大钟仍“余音未绝”,这是因为 大钟虽停止振动,但空气仍在振动。 ( ✕ )提示:停止对大钟的撞击后,大钟的振动不会立即停止,振动的能量不会凭空消失, 它会再振动一段时间后因为阻尼而停止振动,因此还会在空气中形成声波。情境 人们对火星并不陌生,这颗红色的星球早在几千年前就映入了老祖宗的眸 子里,几百年前在伽利略的镜筒里球体的两极清晰可辨,然而人类依然回答不了一 个问题:火星内部到底是什么样子的?于是,2018年11月27日人类“派出”了“洞察 号”火星探测器,让它贴着火星地面去“听一听”那颗红色星球上的地震波,可以 探测到肉眼看不到的世界。问题1.我们知道声波是机械波,那么地震波是否属于机械波?提示:地震波属于机械波。2.假设火星内部没有地质活动,那么“洞察号”能否听到来自火星内部的天然地震波?提示:否。若火星内部没有地质活动,则没有振源,而没有振源就一定不会产生机械波。3.在地球上,人们部署地震探测工程时,往往通过人工震源来释放机械波。然而火 星上没有人工震源,火星内部的地质活动也相当微弱,那么“洞察号”探测器是如 何在火星上靠“听”来工作的呢?(提示:火星表面没有大气层的保护)提示:由于火星表面没有大气层的保护,会有一些小行星成功撞上火星,从而激发地 壳振动。关于“洞察号”,便是依靠小行星撞上火星时引发的“地震”工作的。4.火星探测器通过“听”地震波来了解火星内部,利用了波的什么特点?提示:利用了机械波可以传递信息的特点。 机械波的特点(1)各质点都做受迫振动,其振动的频率(或周期)都与波源的频率(或周期)相同,各质点的起振方向都与波源的起振方向相同,但不同步,离波源越远的质点振动越滞后。(2)机械波传播的是振动这种运动形式,介质中各质点并不随波迁移,而是在自己的 平衡位置附近振动。(3)介质中各质点间存在相互作用,前一质点带动后一质点振动,故可根据前一质点 的位置确定后一质点的运动方向。此外,若不计能量损失,在均匀介质中各质点振 动的振幅应相同。(4)机械波可以传递信息。 振动与波动的关系
