第三章機械波第一節(jié)機械振動的形成與傳播選修系列這些波都是在介質(zhì)中傳播一、機械波物理學(xué)中，把機械振動在介質(zhì)中的傳播稱為機械波。能夠傳播機械波的物質(zhì)（如空氣和水等）稱為介質(zhì)。知識回顧電磁場并不局限于空間某個區(qū)域，而要由近及遠(yuǎn)向周圍空間傳播開去。電磁場這樣由近及遠(yuǎn)地傳播，就形成電磁波。電磁波傳播不需要介質(zhì)，但是可以有介質(zhì)。一、機械波請觀察，綠色的質(zhì)點有“隨波逐流嗎”？繩波演示請點擊超鏈接各點在平衡位置附近做簡諧振動沒有隨波遷移那波可以傳播什么呢？振動形式能量信息一、機械波軟木塞漂浮在水槽內(nèi)平靜的水面上，手指在水槽另一端周期性地上下振動碰觸水面。觀察水面的變化和軟木塞的運動情況。結(jié)合實驗現(xiàn)象，從物理學(xué)的角度說一說成語“隨波逐流”是否恰當(dāng)？實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水波到達(dá)軟木塞時，軟木塞大致在上下運動，但并沒有隨水波在水平方向的傳播而隨波遷移。那波是如何形成？又是如何傳播的呢？二、機械波的形成和傳播機械波的傳播：以繩波為例請點擊手把繩波實驗中的彈性繩分成一個個小段每一小段都簡化為一個質(zhì)點每一個質(zhì)點相互獨立嗎？不獨立，有分子間相互作用力質(zhì)點的振動是屬于哪一種振動A.自由振動B.受迫振動C.共振D.簡諧振動二、機械波的形成和傳播機械波又可以表述為：機械振動在介質(zhì)中由由近及遠(yuǎn)的傳播請觀察動畫，完成書本46頁的自主活動要有保持持續(xù)振動的質(zhì)點：借以傳播波的物質(zhì)：真空中不能傳播聲音波源介質(zhì)形成機械波的條件y/mx/mO請問橫軸是時間嗎？是繩子上的各個質(zhì)點坐標(biāo)12345678910111213141516123456789101112131415161234567891011121314151612345678910111213141516二、機械波的形成和傳播起振方向：各個質(zhì)點第一次振動的方向當(dāng)前振動方向：如圖箭頭所示所有質(zhì)點的起振方向均相同與質(zhì)點當(dāng)前振動方向無關(guān)12345678910111213141516二、機械波的形成和傳播12345678910111213141516有無快速判斷質(zhì)點振動方向的方法？二、機械波的形成和傳播y/mx/mO波形平移法：v注意：此方法只能稍加平移y/mx/mO口訣法：v上坡下，下坡上示例1水平繩的一端在外界作用下上下做簡諧運動，形成了如圖所示沿繩子傳播的橫波。則：（1）在圖（a）中，根據(jù)波傳播的方向標(biāo)出質(zhì)點A、B、C、D、E此刻的速度方向，并指出哪些質(zhì)點的速度將越來越大。（2）在圖（b）中，質(zhì)點P的速度方向向下，在圖中標(biāo)出表示波傳播方向的箭頭。DECBAvP（a）（b）v分組討論：機械波在傳播過程中的特點？思考1：繩上的點有沒有隨波遷移？思考3：繩上各點開始振動時的方向（起振方向）？思考2：繩上各點是不是同時開始振動的，它們振動的步調(diào)一致嗎？思考4：在波的傳播過程中，介質(zhì)中各點振動的周期

（頻率）是否相同？一、機械波的形成與傳播機械波的傳播特點：2.介質(zhì)各個質(zhì)點不是同時起振的，離振源近的質(zhì)點先起振。

（步調(diào)不一致）前面質(zhì)點帶動后面質(zhì)點的振動，后面質(zhì)點

重復(fù)前面質(zhì)點的運動，但起振方向與振源方向相同。1.質(zhì)點只在平衡位置振動，并不隨波遷移。波傳播的是

振動這種形式。3.傳播過程中各質(zhì)點的振動都是受迫振動，驅(qū)動力來源于

振源，其頻率等于振源頻率。帶動性滯后性周期性重復(fù)性一、機械波的形成與傳播4.振動停止后波的傳播并不立即停止仍向前傳播一段時間。5.波在傳遞振動形式的同時，也傳遞能量和信息。三、縱波和橫波橫波：（1）特征:質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直。（2）波形特點：

凹凸相間的波峰和波谷交替向前推進(jìn)。（3）代表所有的電磁波、光、繩波、水波、部分地震波。（4）橫波只能在固體中傳播。振動方向傳播方向三、縱波和橫波縱波：（4）縱波比橫波的傳播速度快（地震預(yù)報的原理）（1）特征:

質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向一致。（2）波形特點：

疏部和密部交替向前推進(jìn)。（3）代表聲波、彈簧波、部分地震波振動方向傳播方向聲波是縱波二、機械波的分類及其特點思考：聲波是橫波還是縱波？二、機械波的分類及其特點思考：地震波是橫波還是縱波？地震波既有橫波又有縱波二、機械波的分類及其特點思考：水波是橫波還是縱波？水波既不是橫波也不是縱波，叫做水紋波風(fēng)吹麥浪是由于各處的麥子同時受到風(fēng)的作用而運動形成的，沒有振動形式的傳播和帶動，所以麥子的運動形成的不是波；思考：到了秋天，麥浪千里。風(fēng)吹麥浪是機械波嗎？1．(多選)關(guān)于機械波的形成，下列說法正確的是(

)A．物體做機械振動，一定產(chǎn)生機械波B．后振動的質(zhì)點總是跟著先振動的質(zhì)點重復(fù)振動，只是時間落后一步C．參與振動的質(zhì)點均有相同的頻率D．機械波是介質(zhì)隨波的遷移，也是振動能量的傳遞答案：BC解析：機械波的形成必須具備的兩個條件：振源和介質(zhì)，若物體做機械振動，而其周圍沒有傳播這種振動的介質(zhì)，遠(yuǎn)處介質(zhì)的質(zhì)點不可能振動起來形成機械波，A錯誤；任何一個振動的質(zhì)點都是一個波源，帶動它周圍的質(zhì)點振動，將振動傳播開來，所以后一質(zhì)點總是落后于前一質(zhì)點，但振動頻率相同，B、C正確；形成機械波的各振動質(zhì)點只在平衡位置附近往復(fù)運動，并沒有隨波遷移，離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點振動的能量是通過各質(zhì)點的傳遞從波源獲得的，D錯誤．2．以下對機械波的認(rèn)識正確的是(

)A．形成機械波一定要有振源和介質(zhì)B．振源做簡諧運動形成的波中，各質(zhì)點的運動情況完全相同C．橫波向右傳播時，處于波峰的質(zhì)點也向右遷移D．機械波向右傳播時，右方的質(zhì)點比左方的質(zhì)點早一些振動答案：A解析：振源和介質(zhì)是形成機械波的兩個必不可少的條件，A正確；簡諧運動在介質(zhì)中傳播時，沿波的傳播方向上，后面的質(zhì)點比前面的質(zhì)點總要晚一些開始振動，但質(zhì)點本身并不隨波的傳播而發(fā)生遷移，而且各質(zhì)點的振動步調(diào)不一致，B、C、D錯誤．3．(多選)下列關(guān)于橫波與縱波的說法正確的是(

)A．聲波一定是縱波B．水波一定是橫波C．地震波既有橫波，也有縱波D．橫波只能在固體中傳播，縱波既可以在固體中傳播，也可以在液體、氣體中傳播答案：CD解析：聲波可以在空氣中傳播，也可以在液體和固體中傳播，空氣中的聲波一定是縱波，而固體中的聲波既可能是縱波，也可能是橫波，A錯誤；水波既不是橫波，也不是縱波，它的形式比較復(fù)雜，B錯誤；地震波既有橫波，也有縱波，故發(fā)生地震時，地面既有上下振動，也有左右運動，C正確；橫波只能在固體中傳播，縱波在固體、液體、氣體中都可以傳播，D正確．4．在敲響古剎里的大鐘時，有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，停止對大鐘的撞擊后，大鐘仍“余音未絕”，其原因是(

)A．大鐘的回聲B．大鐘在繼續(xù)振動，空氣中繼續(xù)形成聲波C．人的聽覺發(fā)生“暫留”的緣故D．大鐘雖停止振動，但空氣仍在振動答案：B解析：停止對大鐘的撞擊后，大鐘的振動不會立即停止，振動的能量不會立即消失，大鐘做一段時間的阻尼振動，因此還會在空氣中形成聲波，這就是“余音未絕”的原因，B正確．5．(多選)一列簡諧橫波沿繩子向右傳播，某時刻繩子形成如圖所示的形狀．對此時繩上A、B、C、D、E、F六個質(zhì)點的說法正確的是(

)A．它們的振幅相同B．質(zhì)點D和質(zhì)點F的速度方向相同C．質(zhì)點A和質(zhì)點C的速度方向相同D．從此時算起，質(zhì)點B比質(zhì)點C先回到平衡位置答案：AD解析：波中各質(zhì)點均做受迫振動，不考慮能量損耗，各質(zhì)點振幅相同，A正確；波傳播時