2024_2025新教材高中物理第三章机械波第一节机械波的产生和传播学案粤教版选择性必修第一册.doc
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机械波的产生和传播
1.知道机械波、波源和介质的概念。
2.知道机械波的产生条件以及传播特点。
3.知道横波和纵波的概念，能区分横波和纵波。
学问点一相识机械波
[情境导学]
如图所示，用手抖动拴在树上的绳端，你看到了什么现象？它是如何形成的？
提示：沿绳向前传播的绳波，是离手较近的绳上的质点带动离手较远的绳上的质点振动形成的。
[学问梳理]
1．机械波的定义：机械振动在媒介中的传播。
2．机械波的产生条件：波源和介质。
(1)波源：产朝气械波的振动源。
(2)介质：传播机械振动的媒介。
[初试小题]
1．推断正误。
(1)有振动就肯定有机械波。(×)
(2)有机械波就肯定有介质。(√)
(3)在绳子上任一点的振动都会引起波动，进而形成机械波。(√)
2．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，声音听不清晰
解析：选B声波是机械波，传播须要介质，故B选项正确。
学问点二机械波的传播
[学问梳理]
1．形成缘由(以绳波为例)
(1)绳子是有弹性的物体，把一条绳子分成一个个小段，将每一小段看作一个质点，质点间有弹性力作用。
(2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点振动，这个质点又带动更远的质点振动，然后绳上各质点都跟着振动起来，形成了凹凸相间的波形。
(3)t＝eq\f(T,4)、eq\f(T,2)、eq\f(3,4)T、T的波形图。
2．特点
(1)机械波向外传递的是机械振动这种运动形式。
(2)介质中每个质点仅在平衡位置旁边振动，并不随波向前移动。
(3)波是传递能量的一种方式。
[初试小题]
1．推断正误。
(1)绳上各质点的振动是有先后依次的。(√)
(2)绳上各质点振动的周期是相同的。(√)
(3)绳上各质点振动的平衡位置不断转换即形成波。(×)
2．思索题。
用手抖动拴在树上的绳的绳端时，会看到在绳上形成的波沿绳向前传播，那么绳上的各质点是否也随波一起向前传播？
提示：各质点沿手抖动的方向振动，并不随波向前传播。
学问点三横波与纵波
[情境导学]
(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？
提示：(1)垂直。(2)在同一条直线上。
[学问梳理]
1．机械波分类：横波和纵波。
2．横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，叫作横波。横波中有波峰和波谷。
3．纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同始终线上的波，叫作纵波。纵波中有密部和疏部。
[初试小题]
1．推断正误。
(1)横波中质点振动方向与波的传播方向肯定垂直。(√)
(2)纵波中质点的振动方向与波的传播方向肯定相同。(×)
(3)绳上质点的振动方向与波的传播方向垂直，绳波是横波。(√)
2．思索题。
地震波中既有纵波，又有横波，而且在地壳中传播时纵波速度大于横波速度。在地震时，当地居民感受的振动应当是怎样的？
提示：当地居民首先会感到上下颠簸，后来又会感到在水平方向上左右摇动。
机械波的产生及特点
1．机械波的产生
2．机械波的特点
(1)机械波传播的是振动形式、能量和信息，介质中各质点本身并不随波传播而迁移，而是在各自的平衡位置旁边振动。
(2)由于波的形成事实上是从波源起先依次带动介质中的各个质点参加振动，所以各个质点都在做受迫振动，因此各个质点振动的周期(频率)与波源的周期(频率)相同。
(3)在不考虑能量损失时，各质点振动的振幅相同，各质点的起振方向都与波源起先振动的方向相同。
3．振动和波动的区分与联系
振动
波动
区
别
探讨对象
单个质点在平衡位置旁边的往复运动，探讨的是单个质点的“个体行为”
振动在介质中的传播，探讨的是大量质点将波源振动传播的“群体行为”
力的来源
可以由作用在物体上的各种性质力供应
联系介质中各质点的弹力
运动性质
质点做变加速运动
在同一种匀称介质中是匀速直线运动
联系
(1)振动是波动的缘由，波动是振动的结果；有波动必定有振动，但有振动不肯定有波动
(2)波动的性质、频率和振幅都与振源相同
[例题1]细绳的一端在外力作用下从t＝0时刻起先做简谐运动，激发出一列横波。在细绳上选取15个点，如图所示，图(1)为t＝0时刻各点所处的位置，图(2)为t＝eq\f(T,4)时刻的波形图(T为波的周期)。在图(3)中画出t＝eq\f(3T,4)时刻的波形图。
[解析]机械波在传播过程中，介质中的质点都在各自的平衡位置旁边振动，振动时间依次滞后。从波形图上看出，在t＝eq\f(1,4)T时刻第