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(共25張PPT)
3.1波的形成
人教版（2019）高中物理選擇性必修一第三章機(jī)械波
通過觀察繩波實(shí)驗(yàn)，初步了解波的形成。
建立理想化物理模型，理解波形成的原因。
能說出橫波與縱波的區(qū)別。
知道機(jī)械波的概念，特點(diǎn)和產(chǎn)生條件。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
01
03
02
04
生活中常見的波浪.....
課堂引入
01
水波離開了它產(chǎn)生的地方，而那里的水并不離開，就像風(fēng)在田野里掀起的麥浪。我們看到，麥浪滾滾地在田野里奔去，但是麥子卻仍舊留在原來的地方。
——達(dá)·芬奇
課堂引入
01
在藝術(shù)體操的帶操表演中，運(yùn)動(dòng)員手持細(xì)棒抖動(dòng)彩帶的一端，彩帶隨之波浪翻卷。彩帶上的波浪向前傳播時(shí)，彩帶上的每個(gè)點(diǎn)也在向前運(yùn)動(dòng)嗎？
彩帶上的波浪翻卷實(shí)際是振動(dòng)在彩帶上傳播的結(jié)果。振動(dòng)的傳播稱為波動(dòng)，簡(jiǎn)稱波（wave）。波是怎樣形成的？
演示實(shí)驗(yàn)
02
思考2：繩上的點(diǎn)是不是隨波一起遷移了呢？
思考1：波傳播的是什么？振源振動(dòng)停止后波還傳播嗎？
請(qǐng)同學(xué)們觀察繩波，思考以下問題
構(gòu)建物理模型
03
設(shè)想:把繩分成很多小段
每一個(gè)小段可以看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)
質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用力
請(qǐng)點(diǎn)擊手
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時(shí)刻：0
構(gòu)建物理模型
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時(shí)刻：T/4
構(gòu)建物理模型
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時(shí)刻：T/2
構(gòu)建物理模型
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時(shí)刻：3T/4
構(gòu)建物理模型
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時(shí)刻：T
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構(gòu)建物理模型
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時(shí)刻：5T/4
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構(gòu)建物理模型
03
1.繩子各部分看成是相互之間存在彈力的質(zhì)點(diǎn)；
2.沿波傳播方向，前一質(zhì)點(diǎn)依次帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn),把質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)向前傳播。
4.后面質(zhì)點(diǎn)滯后前面質(zhì)點(diǎn)，同一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移不同，從總體上看形成凸凹相間的波。
帶動(dòng)性 滯后性 重復(fù)性
3.后面質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)；
構(gòu)建物理模型
03
做一做
采訪幾個(gè)問題：
1.各點(diǎn)是不是同時(shí)開始振動(dòng)的，它們振動(dòng)的步調(diào)一致嗎？起振方向一樣嗎？
2.每個(gè)同學(xué)在做什么運(yùn)動(dòng)？
3.觀眾看到的整體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是什么樣子？
4.定格時(shí)，某一同學(xué)將要向哪運(yùn)動(dòng)？
團(tuán)體操表現(xiàn)波浪
模擬波的形成
04
構(gòu)建物理模型
03
練習(xí)與應(yīng)用
練習(xí)與應(yīng)用
模擬波的形成
04
（1）定義：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟波的傳播方向垂直的波叫做橫波（凹凸波）．
（2）特點(diǎn)：有波峰、波谷．
凸起的最高處叫做波峰
凹下的最低處叫做波谷
（3）說明：橫波是靠物體內(nèi)部形變而產(chǎn)生的彈力作為回復(fù)力。橫波只能在固體內(nèi)傳播。
1.橫波
橫波和縱波
05
（1）定義：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫做縱波（疏密波）．
（2）特點(diǎn)：有密部、疏部。
質(zhì)點(diǎn)分布較密的部分叫密部
質(zhì)點(diǎn)分布較稀的部分叫疏部
（3）說明：縱波是靠介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的相互擠壓而產(chǎn)生的作用力作為回復(fù)力。故縱波在固體、液體、氣體中都能傳播。
2.縱波
橫波和縱波
05
橫波和縱波
05
橫波和縱波
05
典例2 機(jī)械波按質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的關(guān)系可分為橫波和縱波。(1)(多選)關(guān)于介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向，下列說法正確的是(　　)A．在橫波中二者方向有時(shí)相同B．在橫波中二者方向一定不同C．在縱波中二者方向有時(shí)相同D．在縱波中二者方向一定不同
(2)如圖所示，若一列橫波在x軸上傳播，a點(diǎn)是波傳播方向上的某一質(zhì)點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)a的 振動(dòng)方向一定上下振動(dòng)嗎？
BC
1.定義：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成了機(jī)械波。
2.條件：① 有振源（內(nèi)因）。② 有可傳播波的介質(zhì)（外因）。
振源（波源）——保持持續(xù)振動(dòng)的物體．
介質(zhì)——借以傳播波的物質(zhì)．
3.注意：有振動(dòng)不一定存在波，有波一定存在振動(dòng)．
機(jī)械波
06
4.機(jī)械波的特點(diǎn)：
②機(jī)械波傳播的是振動(dòng)的形式、能量和信息；
③各質(zhì)點(diǎn)都以自己的平衡位置為中心振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移；
⑤各質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源的起振方向相同。
④介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都在做受迫振動(dòng), 其振動(dòng)頻率都等于波源的振動(dòng)頻率;
①沿波傳播的方向由近及遠(yuǎn)的傳播。 (前帶后，后跟前，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)往后傳。)
機(jī)械波
06
5、振動(dòng)和波動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系:
振　動(dòng) 波　動(dòng)
區(qū) 別 研究 對(duì)象 單個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng),研究的是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的“個(gè)體行為” 振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播,研究的是大量質(zhì)點(diǎn)將波源振動(dòng)傳播的“群體行為”
力的 來源 可以由作用在物體上的各種性質(zhì)力提供 介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)間的彈力
運(yùn)動(dòng) 性質(zhì) 質(zhì)點(diǎn)做變加速運(yùn)動(dòng) 在同一介質(zhì)中傳播速度不變
聯(lián)系 (1)振動(dòng)是波動(dòng)的原因,波動(dòng)是振動(dòng)的結(jié)果 (2)有波動(dòng)必然有振動(dòng),但有振動(dòng)不一定有波動(dòng) (2)波動(dòng)的性質(zhì)、頻率和振幅都與振源相同 機(jī)械波
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機(jī)械波
06
典例1 (多選)關(guān)于機(jī)械波的形成，下列說法中正確的是(　　)A．物體做機(jī)械振動(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波B．后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng)，只是時(shí)間落后一步C．參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)都有相同的頻率D．機(jī)械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動(dòng)能量的傳遞
BC
波的分類
機(jī)械波
波的形成
把質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)向前傳播，從總體上看形成凸凹相間的波。
橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直；
縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上。
定義：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中由近及遠(yuǎn)的傳播就形成了機(jī)械波。
產(chǎn)生條件：① 有振源。② 有可傳播波的介質(zhì)。
課堂小結(jié)
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