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1、第十二章 机械波第1节、波的形成和传播波水波光波声波电磁波。运动会开幕式中的人浪运动会开幕式中的人浪思考：思考：绳的一端振动后，为什么后面的质点能被带动绳的一端振动后，为什么后面的质点能被带动着运动起来？着运动起来？_如果将绳剪断，后面的质点还能运动吗？如果将绳剪断，后面的质点还能运动吗？_如果手不动，绳子能形成波吗？如果手不动，绳子能形成波吗？_一、波的形成和传播一、波的形成和传播波具体是如何形成的呢波具体是如何形成的呢？一、波的形成和传播一、波的形成和传播绳波的形成原因：绳波的形成原因：1 1绳子各部分看成许多质点组成，各部分之绳子各部分看成许多质点组成，各部分之间存在着相互作用的弹力间存
2、在着相互作用的弹力2 2沿波的传播方向上后一个质点比前一个质沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点落后一段时间，质点依次被带动点落后一段时间，质点依次被带动3 3振动的形式传播出去形成波振动的形式传播出去形成波波是如何形成和传播的？波是如何形成和传播的？ 波源振动起来时，带动相邻的质点振动，这个质波源振动起来时，带动相邻的质点振动，这个质点又带动更远的质点振动，这样波源的振动就传播出点又带动更远的质点振动，这样波源的振动就传播出去了去了一、波的形成和传播一、波的形成和传播演示思考：思考：介质中各个质点是不是同时起振？介质中各个质点是不是同时起振？ 起振方向与振源起振方向什么关系？起振方向与振源
3、起振方向什么关系？ 波向右传播，质点是不是也向右迁移？波向右传播，质点是不是也向右迁移？ d.d.波波 传播的是振动形式和能量传播的是振动形式和能量, ,且能传递信息且能传递信息. .a.a.介质各个质点介质各个质点不是不是同时起振，但起振方向与振源同时起振，但起振方向与振源起振方向相同。起振方向相同。 b.b.离振源近的质点先起振。离振源近的质点先起振。 c.c.质点只在平衡位置振动，并质点只在平衡位置振动，并不随波迁移不随波迁移。 e.e.传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振源，各质点起振时与振源起振时的情况完全相源于振源，各质点起
4、振时与振源起振时的情况完全相同，其频率等于振源频率同，其频率等于振源频率一、波的形成和传播一、波的形成和传播带动性带动性 滞后性滞后性 重复性重复性质点的振动方向与波的传播方向垂直质点的振动方向与波的传播方向垂直质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上横波的特点：横波的特点：纵波的特点：纵波的特点：波峰波峰 波谷波谷疏部疏部 密部密部二、波的分类及特点二、波的分类及特点横波：横波：纵波：纵波：纵波波峰波谷疏部密部1 1、声波是纵波、声波是纵波2 2、地震波既有横波又有纵波。、地震波既有横波又有纵波。3 3、水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。、水波既不
5、是横波也不是纵波，叫做水纹波。其特点较接近横波其特点较接近横波二、波的分类及特点二、波的分类及特点三、机械波三、机械波机械振动在介质中的传播，形成机械波机械振动在介质中的传播，形成机械波同时存在同时存在振源振源和和介质介质有振动不一定存在波，有波一定存在振动有振动不一定存在波，有波一定存在振动举例举例1 1介质和波源：介质和波源：介质介质借以传播波的物质课本借以传播波的物质课本 P25P25波源波源保持持续振动的物体保持持续振动的物体2 2机械波：机械波：3 3产生机械波的条件产生机械波的条件: :注意注意: :4 4机械波向外传播是机械波向外传播是振动形式振动形式的传播，介质中的传播，介质中
6、各质点各质点不不随波发生迁移随波发生迁移（1 1）当波在介质中传播时，各个质点均在自己的平衡）当波在介质中传播时，各个质点均在自己的平衡位置附近振动位置附近振动（2 2）在波的传播方向上各质点依次开始振动）在波的传播方向上各质点依次开始振动各质点振动各质点振动周期相同，周期相同，与振源振动周期相同与振源振动周期相同各质点各质点振幅相同振幅相同（不考虑能量损失时）（不考虑能量损失时）各质点各质点开始振动的方向相同开始振动的方向相同（起振方向）（起振方向）5 5波是传递能量的一种方式波是传递能量的一种方式波向外传播的是振动的形式波向外传播的是振动的形式( (向外传递信息和能量向外传递信息和能量)
7、)三、机械波三、机械波 例题：日常生活中，发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边？ 解解析析：不能向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去但是，实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动例例 题题 讲讲 解解课课 堂堂 练练 习习 一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上所示的形状，对此时绳上A A、B B、C C、D D、E E、F F六个质点六个质点（ ）A A它们的振幅相同它们的振幅相同B B质点质点D D和和F F的速度
8、方向相同的速度方向相同C C质点质点A A和和C C的速度方向相同的速度方向相同D D从此时算起，质点从此时算起，质点B B比比C C先回到平衡位置先回到平衡位置ADAD A A、B B、C C、D D是一列横波上的四个点，某时刻是一列横波上的四个点，某时刻波形如图所示，那以如果波形如图所示，那以如果A A此时速度是向上的，此时速度是向上的，则则C C点必是点必是 ，如果，如果B B点此时速度是向上的，点此时速度是向上的，则波向则波向 传播，传播，A A、B B两点加速度方向两点加速度方向 .C.C、D D两点加速度方向两点加速度方向 课课 堂堂 练练 习习向上向上向上向上左左左左向下向下向下
9、向下向上向上向上向上绳波的形成过程：1绳绳子子各各部部分分看看成成许许多多质质点点组组成成，各各部部分分之间存在着相互作用的弹力之间存在着相互作用的弹力2沿沿波波的的传传播播方方向向上上后后一一个个质质点点比比前前一一个个质点落后一段时间，质点依次被带动质点落后一段时间，质点依次被带动3振动的形式传播出去形成波振动的形式传播出去形成波一、波的形成和传播点击下图观看实验演示点击下图观看实验演示二、横波二、横波点击下图观看实验演示点击下图观看实验演示横波的特性：1、横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波2、波峰：在横波中凸起的最高处叫做波峰3、波谷：在横波中凹下的最低处叫做波谷4、横波
10、也叫凹凸波三、纵波点击下图观看实验演示点击下图观看实验演示纵波的特性：1、纵纵波波：质质点点的的振振动动方方向向跟跟波波的的传传播播方方向向在在同同一一直直线线上的波叫做纵波上的波叫做纵波2、密部：在纵波中，质点分布最密的地方叫做密部、密部：在纵波中，质点分布最密的地方叫做密部3、疏部：在纵波中，质点分布最疏的地方叫做疏部、疏部：在纵波中，质点分布最疏的地方叫做疏部4、纵波也叫疏密波、纵波也叫疏密波三、声波和地震波声波是纵波声波是纵波. .地震波既有横波又有纵波地震波既有横波又有纵波 四、机械波 1介质和波源：介质借以传播波的物质波源保持持续振动的物体2机械波：机械振动在介质中的传播，形成机械
11、波3产生机械波的条件：同时存在振源和介质 【注意】有振动不一定存在波，有波一定存在振动4机械波向外传播是振动形式的传播，介质中各质点不随波发生迁移 （1）当波在介质中传播时，各个质点均在自己的平衡位置附近振动 （2）在波的传播方向上各质点依次开始振动 各质点振动周期相同（由振源决定，即与振源振动周期相同） 各质点振幅相同（不考虑能量损失时） 各质点刚开始振动的方向相同5波是传递能量的一种方式 波向外传播的是振动的形式（向外传递信息和能量）五、波动与振动1区别 振动是一个质点的往复运动，而波动是介质中许多质点的集体运动2联系 （1）都是周期性的运动：波动周期等于质点的振动周期 （2）从构成介质的某一质点来看，所呈现的现象是振动，从构成介质的整体来看，所呈现的现象是波动 （3）振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波动 （4）波动是振动形式（信息）的传播过程 例题：日常生活中，发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边？ 解解析析：不能向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去这是表面现象，实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动
