第節(jié)1機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播高中物理選擇性必修第一冊(cè)第三章通過觀察、經(jīng)歷繩波產(chǎn)生的過程，認(rèn)識(shí)波的特征，理解機(jī)械波產(chǎn)生的條件。通過觀察、分析繩波上質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，理解機(jī)械波傳播過程中質(zhì)點(diǎn)間相互作用和能量傳播的過程。分析繩波和彈簧波，認(rèn)識(shí)并能區(qū)分橫波和縱波，能分辨生活中的相關(guān)現(xiàn)象。學(xué)習(xí)目標(biāo)引入水波離開了它產(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，但是麥子卻仍留在原來的地方。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？一、認(rèn)識(shí)機(jī)械波【觀察與思考】將一根長(zhǎng)軟繩的一端栓在門把上，另一端用手握住，如圖所示，分別觀察下列情況會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象：向上抖動(dòng)一次；向下抖動(dòng)一次；上下抖動(dòng)一次；持續(xù)上下抖動(dòng)。現(xiàn)象：1、向上抖動(dòng)繩子一次，看到繩子形成一個(gè)凸起部分，這個(gè)凸起部分向另一端傳去。2、向下抖動(dòng)一次后，可以看到繩子凹下部分，這個(gè)凹下部分也向另一端傳去。3、連續(xù)向上、向下抖動(dòng)，可以看到一列凸凹相間的波形，并向另一端傳播的情景。上面觀察和思考中，繩子的運(yùn)動(dòng)是怎樣的？（點(diǎn)擊手的位置看動(dòng)畫效果）手的上下振動(dòng)帶動(dòng)了繩子各個(gè)部位的先后振動(dòng)，最終形成了波動(dòng)；波動(dòng)是手的振動(dòng)在繩子上傳播的結(jié)果。機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在媒介中的傳播，叫做機(jī)械波。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。思考：振動(dòng)為什么能在繩子上傳播呢？（點(diǎn)擊小手）形成機(jī)械波的條件：（1）波源：產(chǎn)生機(jī)械波的振動(dòng)源。（2）介質(zhì)：繩子、絲帶等用來傳播機(jī)械振動(dòng)的媒介。演示：用紅顏色在繩上做個(gè)標(biāo)記，在波傳播的過程中，這個(gè)標(biāo)記怎樣運(yùn)動(dòng)？它是否隨著波向繩的另一端移動(dòng)？③我們能用語(yǔ)言進(jìn)行交流，說明波可以傳播信息．①介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí)，介質(zhì)本身并不隨波一起傳播，它傳播的只是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式．②介質(zhì)中本來靜止的質(zhì)點(diǎn)，隨著波的傳來而發(fā)生振動(dòng)，可見波是傳遞能量的一種方式．總結(jié)：機(jī)械波的形成過程及特點(diǎn)可以概括為“帶動(dòng)、重復(fù)、落后”，即前一質(zhì)點(diǎn)“帶動(dòng)”后一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，后一質(zhì)點(diǎn)“重復(fù)”前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形式，并且后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)“落后”于前一質(zhì)點(diǎn)．（點(diǎn)擊小手）二、機(jī)械波的傳播【思考問題】（1）在一個(gè)周期內(nèi)，只分析質(zhì)點(diǎn)“1”或“2”，其運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的？其他的質(zhì)點(diǎn)呢？（2）繩上的質(zhì)點(diǎn)都是同時(shí)開始振動(dòng)嗎？它們振動(dòng)的原因是什么？①離波源近的質(zhì)點(diǎn)先開始振動(dòng)。②振動(dòng)原因：波源帶動(dòng)相鄰質(zhì)點(diǎn)做受迫振動(dòng)，該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)后帶動(dòng)其相鄰質(zhì)點(diǎn)做受迫振動(dòng)。③每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近上下振動(dòng)，某時(shí)刻的波形就是所有質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的“集體照”。（3）繩上的質(zhì)點(diǎn)起振的方向相同嗎？（4）繩上各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率相同嗎？（6）當(dāng)波源停止振動(dòng)后，波的傳播情況是怎樣的？波傳播的是什么？（5）當(dāng)質(zhì)點(diǎn)“1”完成一次全振動(dòng)時(shí)，波的傳情況是怎樣的？

各質(zhì)點(diǎn)起振的方向與波源起振的方向相同。

與波源頻率相同。

波形繼續(xù)傳播。

波形傳播了一段距離。做一做一組學(xué)生手挽手排成一行，從左邊第一位同學(xué)開始，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)伍傳播開來，而每個(gè)學(xué)生的位置并沒有移動(dòng)。運(yùn)動(dòng)會(huì)上的團(tuán)體操表演常常用這種辦法來表現(xiàn)波浪。三、橫波與縱波像上面我們看到的繩子中傳播的波。這類波中質(zhì)點(diǎn)上下振動(dòng)，波向右傳播，二者的方向相互垂直。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直的波，叫作橫波。所有的波都是這樣傳播嗎？波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向在同一直線上的波，叫作縱波。

總結(jié)：按質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向的關(guān)系，波可分為：1.橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直，繩波是典型的橫波2.縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向平行，聲波是典型的縱波發(fā)聲體振動(dòng)時(shí)在空氣中產(chǎn)生的聲波是縱波。例如振動(dòng)的音叉，它的叉股向一側(cè)振動(dòng)時(shí)，壓縮鄰近的空氣，使這部分空氣變密，叉股向另一側(cè)振動(dòng)時(shí)，又使這部分空氣變得稀疏。這種疏密相間的狀態(tài)向外傳播就形成聲波。聲波傳入人耳，使鼓膜振動(dòng)，就引起聲音的感覺。聲波不僅能在空氣中傳播，也能在液體、固體中傳播。1．區(qū)別振動(dòng)是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而波動(dòng)是介質(zhì)中許多質(zhì)點(diǎn)的集體運(yùn)動(dòng)。2．聯(lián)系（1）都是周期性的運(yùn)動(dòng)：波動(dòng)周期等于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期。（2）從構(gòu)成介質(zhì)的某一質(zhì)點(diǎn)來看，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是振動(dòng)，從構(gòu)成介質(zhì)的整體來看，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是波動(dòng)。（3）振動(dòng)是形成波動(dòng)的必要條件，但有振動(dòng)不一定存在波動(dòng)。（4）波動(dòng)是振動(dòng)形式（信息）的傳播過程。拓展：波動(dòng)與振動(dòng)本課小結(jié)1.橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直的波，叫作橫波。2.縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波，叫作縱波。。3.機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，形成了機(jī)械波（1）產(chǎn)生條件：有振源，有傳播振動(dòng)的介質(zhì)（2）特點(diǎn)：帶動(dòng)、重復(fù)、滯后（前帶后，后跟前，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)往后傳）。各質(zhì)點(diǎn)只在自己的平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并不隨波遷移。波向外傳播的是振動(dòng)的形式的同時(shí)，還向外傳遞信息和能量。1.

在機(jī)械波中，下列說法中錯(cuò)誤的是()A.各質(zhì)點(diǎn)都在各自平衡位置附近振動(dòng)B.相鄰質(zhì)點(diǎn)間必有相互作用力C.前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)相鄰后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)必定落后于前一質(zhì)點(diǎn)D.各質(zhì)點(diǎn)也隨波的傳播而遷移D當(dāng)堂檢測(cè)當(dāng)堂檢測(cè)2.［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解析：A錯(cuò)：機(jī)械波的形成必須具備的兩個(gè)條件：振源和介質(zhì)。只有物體做機(jī)械振動(dòng)，而其周圍沒有傳播這種振動(dòng)的介質(zhì)，遠(yuǎn)處介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)不可能振動(dòng)起來而形成機(jī)械波。B、C對(duì)：任何一個(gè)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)都是一個(gè)波源，帶動(dòng)它周圍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，將振動(dòng)傳播開來，所以后一質(zhì)點(diǎn)總是落后，但振動(dòng)頻率相同。D錯(cuò)：形成機(jī)械波的各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并沒有隨波遷移，離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的能量是通過各質(zhì)點(diǎn)的傳遞從波源獲得。

4.［多選］關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說法正確的是 （）A.振動(dòng)是波形成的原因，波是振動(dòng)的傳播形式B.振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)系起來呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象C.波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度D.波源停止振動(dòng)時(shí)，波立即停止傳播AB解析：A、B對(duì)：機(jī)械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質(zhì)，由于介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)依次被帶動(dòng)起來由近及遠(yuǎn)傳播而形成波。