高中物理第十二章机械波12.1波的形成和传播.pptx
1.波形成和传输
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1.知道波形成过程。
2.知道什么是横波、波峰和波谷,知道什么是纵波、密部和疏部,能区分横波和纵波。
3.了解什么是机械波和机械波形成条件,确认波是传输振动形式和传递能量一个方式。
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1.波形成与传输
(1)波形成: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质点……绳子上质点都很快振动起来,只是后面质点总比前面质点迟(选填“早”或“迟”)一些开始振动。
(2)波传输:绳端这种上下振动状态沿绳子传出去。所以说波传输是振动这种运动形式。
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2.横波和纵波
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若一列横波在x轴上传输,a点是波传输方向上某一质点,则质点a振动方向一定上下振动吗?
提醒：不一定。因为此波为横波,可知质点振动方向与波传输方向相互垂直,此波在x轴上传输,可知质点a振动方向应在过a点且垂直于x轴平面内,即质点a振动方向可沿此平面任意方向,不一定是上下方向振动。
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3.机械波
(1)机械振动在介质中传输,形成了机械波。波借以传输物质叫作介质。
(2)介质中有机械波传输时,介质本身并不随波一起传输,所以说它传输只是振动这种运动形式。
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把定好时间闹钟放入玻璃罩里,用抽气机抽出罩内空气,当闹铃振动时,外面却听不到声音,这是为何呢?
提醒：因为罩内无空气即没有传输振动介质,所以外面听不到声音。
(3)介质中原来静止质点,随波传来而发生振动,可见波是传递能量一个方式。
(4)波不但能传递能量,而且能够传递信息。
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一、机械波都有哪些特点?
1.机械波形成过程实际上是离波源较近前面质点振动带动着离波源较远后面质点振动,后面质点振动重复着前面质点振动,而且后面质点振动总是滞后于前面质点振动。能够归纳为三个词,即带动、重复、滞后。
2.机械波传输是振动形式、能量和信息,介质中各质点本身并不随波传输而迁移,而是在自己平衡位置附近振动。
3.因为波形成实际上是从波源开始依次带动介质中各个质点参加振动,所以各个质点都在做受迫振动。所以各质点振动周期(频率)与波源周期(频率)相同。
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4.在不考虑能量损失时,各质点振动振幅相同;各质点刚开始振动方向(起振方向),都与波源开始振动时方向相同。
尤其警示振动质点只是在自己平衡位置附近振动,并没有随波向外迁移,也就是没有“随波逐流”。
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二、“带动看齐”法分析质点振动方向
在波传输中,靠近波源质点带动后面质点运动,离波源远质点追随离波源近质点。用“带动看齐”思绪可分析各个质点振动方向。
方法:在质点P靠近波源一方附近图象上另找一点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,如图所表示。
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三、波动和振动区分与联络
1.区分。
(1)研究对象不一样——振动是单个质点在平衡位置附近往复运动,是单个质点“个体行为”;波动是振动在介质中传输,是介质中彼此相连大量质点将波源振动传输“群体行为”。
(2)力起源不一样——产生振动回复力,能够由作用在物体上各种性质力提供;而引发波动力,则总是联络介质中各质点弹力。
(3)运动性质不一样——振动是质点变加速运动;而波动是匀速直线运动,传输距离与时间成正比。
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2.联络。
(1)振动是波动起因,波动是振动结果;有波动必定有振动,有振动不一定有波动。
(2)波动性质、频率和振幅与振源相同。
尤其警示振动是从个体角度分析组成介质无数质点运动形式,而这种振动形式传输使得各质点依次振动,产生位移不一样情形,从而使我们看到了很多个体所形成群体行为,即机械波。
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类型一
类型二
机械波形成
【例1】一列横波沿绳子向右传输,某时刻绳子形成如图所表示形状,对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点()
A.它们振幅相同
B.质点D和F速度方向相同
C.质点A和C速度方向相同
D.从此时算起,质点B比C先回到平衡位置
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类型一
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点拨：在机械波形成过程中,离波源较近质点带动离波源较远质点振动,即后面质点振动重复前面质点振动,准确把握机械波形成过程这一特点是处理这类问题关键。
解析：波中各质点均做受迫振动,不考虑能量损耗,各质点振幅相同,所以选项A正确。
波传输时,离波源远质点振动落后于离波源近质点振动,并跟伴随近质点振动。D跟随C向上运动,F跟随E向下运动。同理,A向下,C向上运动,由此可知选项B和C错误。
因为此时B和C两点都向上运动,C比B后到最大位移处,C回到平衡位置也比B较迟,所以选项D正确。
答案：AD
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类型一
类型二
题后反思处理这类问题要关注波源位置,确定介质质点振动是由哪个质点带动,然后即可判断出该质点振动方向。