1、第3章機(jī)械波第1節(jié)波的形成本節(jié)課程是在學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)諧振動(dòng)的基礎(chǔ)上，來(lái)研究機(jī)械波的形成與傳播規(guī)律，從研究一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律到研究多個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)特征，并充分運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)平臺(tái)，以動(dòng)畫(huà)模擬橫波的產(chǎn)生過(guò)程，通過(guò)交流、討論，建立正確的波及相關(guān)的物理概念。【物理觀念】了解日常生活中常見(jiàn)的“波”，體會(huì)“波”與振動(dòng)的區(qū)別，學(xué)習(xí)觀察與分析的方法?！究茖W(xué)思維】通過(guò)實(shí)物演示、計(jì)算機(jī)模擬等建立機(jī)械波概念的過(guò)程，提高對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣?！究茖W(xué)探究】觀察日常生活中常見(jiàn)的“波”，體會(huì)“波”與振動(dòng)的區(qū)別，學(xué)習(xí)觀察與分析的方法?！究茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任】通過(guò)繩波波形的模擬，提高人際協(xié)作和交流意識(shí)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)

2、事求是的科學(xué)態(tài)度?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】機(jī)械波在傳播過(guò)程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在各自平衡位置的振動(dòng)情況以及振動(dòng)以波的形式在介質(zhì)中傳播的理解?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】機(jī)械波傳播的是振動(dòng)形式和能量，而質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波的傳播方向而遷移?！疽胄抡n】想一想：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？【進(jìn)行新課】探究點(diǎn)一、 波的形成無(wú)處不在的波聲波 水波彈簧縱波地震波 光波 電磁波1、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。有振動(dòng)不一定存

3、在波，有波一定存在振動(dòng)產(chǎn)生條件： 有振源。 有可傳播波的介質(zhì)。波源（振源）：能夠維持振動(dòng)的傳播，不間斷的輸入能量,并能發(fā)出波的物體或物體所在的初始位置。如:我們的聲帶、各種樂(lè)器在發(fā)聲時(shí)、各種機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就是振源。介質(zhì)：凡是能傳播機(jī)械振動(dòng)的媒介物質(zhì)，都可以叫做介質(zhì)。如：水能傳播水波、繩子可傳播繩波、空氣可傳播聲波、大地可傳播地震波等等，則水、繩子、空氣、大地等都可叫做介質(zhì)。波的形成與傳播： 設(shè)想把繩分成許多小部分 每一小部分可以看成質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用力。繩波的形成由于相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在著相互作用，當(dāng)繩中某一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)（振源）時(shí)，就會(huì)帶動(dòng)相鄰的質(zhì)點(diǎn)，使它上下振動(dòng)。這個(gè)質(zhì)點(diǎn)又帶動(dòng)更遠(yuǎn)一些的

4、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來(lái)，從而使繩子上的質(zhì)點(diǎn)都跟著振動(dòng)起來(lái)。繩端這種上下振動(dòng)的狀態(tài)就沿繩子傳了出去，從整體上看就是一些凹凸相間的波形。 機(jī)械波的形成過(guò)程：由于相鄰質(zhì)點(diǎn)間的力的作用，當(dāng)介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，就會(huì)帶動(dòng)附近的各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，附近各點(diǎn)的振動(dòng)又帶動(dòng)較遠(yuǎn)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，從而使振動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播。波的傳播過(guò)程質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) ：前帶后，后跟前，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向后傳； 波源質(zhì)點(diǎn)先向上振,其它質(zhì)點(diǎn)也向上；質(zhì)點(diǎn)上下振動(dòng)，但不隨波遷移;質(zhì)點(diǎn)傳播能量由近向遠(yuǎn).因此:波傳遞的是運(yùn)動(dòng)形式和能量. 探究點(diǎn)二、 橫波和縱波橫波 特征：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直波形特點(diǎn)：凹凸相間的波紋 凸起部分的最高點(diǎn)叫做波峰波峰與波谷： 凹下部分

5、的最低點(diǎn)叫波谷想一想：一組學(xué)生手挽手排成一行，從左邊第一位同學(xué)開(kāi)始，周期性地下蹲、起立，依次帶動(dòng)旁邊的同學(xué)重復(fù)他的動(dòng)作，只是后邊的一位總比前邊的一位稍遲一點(diǎn)點(diǎn)。這樣就會(huì)看到凹凸相間的波沿著隊(duì)伍傳播開(kāi)來(lái)，而每個(gè)學(xué)生的位置并沒(méi)有移動(dòng)。運(yùn)動(dòng)會(huì)上的團(tuán)體操表演常常用這種辦法來(lái)表現(xiàn)波浪（圖）團(tuán)體操表現(xiàn)波浪2、縱波特征：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上。波形特點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)分布較稀的部分叫疏部，質(zhì)點(diǎn)分布較密的部分叫密部。例如:聲波是縱波,地震波既有橫波成份,又有縱波成份。水波既不是橫波，也不是縱波。思考與討論觀察彈簧形成的波 如圖，將一根長(zhǎng)而軟的彈簧水平放置在光滑平面上，在左端沿彈簧軸線方向不斷推、拉彈簧

6、，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象波的特征：沿著波的傳播方向向前看去，前面各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位相都依次落后于波源的振動(dòng)位相.地震波既有橫波又有縱波。(水波既不是橫波也不是縱波，叫做水紋波。)機(jī)械波向外傳播的是波源(及各質(zhì)點(diǎn))的振動(dòng)狀態(tài)和能量.探究點(diǎn)三、 機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播稱為機(jī)械波。 機(jī)械波是構(gòu)成介質(zhì)的無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)的一種共同運(yùn)動(dòng)形式。 當(dāng)波源的介質(zhì)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波遷移，機(jī)械波向外傳播的只是機(jī)械振動(dòng)的形式。 波是傳播能量的一種方式。機(jī)械波的規(guī)律（特點(diǎn)）1）介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)不是同時(shí)起振的，離振源近的質(zhì)點(diǎn)先起振。（步調(diào)不一致） 前面的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，后面的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)

7、前面的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，并且后面的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)依次滯后前面的質(zhì)點(diǎn) 。2）介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近做機(jī)械振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波遷移。3）傳播過(guò)程中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于波源。介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向、周期、頻率、振幅和波源相同。 （具有周期性） 4）波向前傳播的是振動(dòng)形式、能量和信息。做一做有一盆平靜的水，上面漂著一片小紙屑。用筆尖輕點(diǎn)水面，觀察產(chǎn)生的水波。使筆尖周期性地輕點(diǎn)同一處水面，觀察水波的傳播和紙屑的運(yùn)動(dòng)。課堂重點(diǎn)知識(shí)小結(jié)1、機(jī)械波的產(chǎn)生條件：振源；介質(zhì)。注意：有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng)，有機(jī)械振動(dòng)不一定有機(jī)械波。2、按質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系，可把機(jī)械波分為橫波與縱波。

8、隨堂練習(xí)例1、(單選）關(guān)于橫波和縱波，下列說(shuō)法正確的是()A 對(duì)于橫波和縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向有時(shí)相同，有時(shí)相反B 對(duì)于縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一定相同C 形成縱波的質(zhì)點(diǎn)，隨波一起遷移D 形成縱波的質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移【答案】：D【解析】：橫波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向相互垂直，縱波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向有時(shí)相同，有時(shí)相反，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)都是在平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)隨波遷移，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確.例2、（單選）關(guān)于機(jī)械波，下列說(shuō)法中正確的是()A 機(jī)械波的振幅與波源振動(dòng)的振幅不相等B 在波的傳播過(guò)程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率C 在波的傳播過(guò)程

9、中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度等于波的傳播速度D 在機(jī)械波的傳播過(guò)程中，離波源越遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期越大【答案】 B【解析】波在傳播過(guò)程中，機(jī)械波的振幅與波源振動(dòng)的振幅是相等的，故A錯(cuò)誤；每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在重復(fù)波源的振動(dòng)，因此質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和波源的振動(dòng)頻率是相同的，故B正確；振動(dòng)速度與波的傳播速度是不相同的，故C錯(cuò)誤；在波傳播中各點(diǎn)的振動(dòng)周期均與波源的周期相同，故D錯(cuò)誤例3、例3、（單選）聲音在空氣中傳播的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是()A 波速不斷減小B 頻率不斷減小C 振幅不斷減小D 波長(zhǎng)不斷減小【答案】C【解析】聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，聲音在空氣中的傳播過(guò)程中，傳播速度、頻率以及波長(zhǎng)均不發(fā)生變化；但其振幅隨著距離的增大而減小， 故A、B、D錯(cuò)誤，C正確，例4、（單選）關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A 如果波源停止振動(dòng)，在介質(zhì)中傳播的波動(dòng)也立即停止B 物體作機(jī)械振動(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波C 波的傳播速度即波源的振動(dòng)速度D 波動(dòng)的頻率，與介質(zhì)性質(zhì)無(wú)關(guān)，僅由波源的振動(dòng)頻率決定【答案】： D【解析】：振源停止振動(dòng)時(shí)，由于慣性，其他振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)并不立即停止振動(dòng)，所以在介質(zhì)中傳播的波動(dòng)并不立