1、第2章 机械波第2章 机械波21 机械波的产生目标导航 1.知道波的形成过程，掌握机械波的概念(重点)2.掌握波形成的条件，知道波的特点.(重点)3.知道波的分类，能区分什么是横波什么是纵波4.理解波是传播振动形式和能量的一种方式.新知初探自学导引 一、机械波是怎样形成的 1.概念：物理学中，把_在_中的传播叫做机械波传播机械波的物质称为_ 2.产生条件(1)要有_(2)要有传播振动的_ 机械振动物质介质波源介质3.形成过程 当手握绳端上下振动时,绳端带动相邻质点,使它也上下振动这个质点又_更远一些的质点绳子的质点都很快_起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始_，这样在整个绳子上就形成了
2、凸凹相间的波 带动跟着振动振动想一想把定好时间的闹钟放入玻璃罩里，用抽气机抽出罩内的空气，当闹铃振动时，外面却听不到声音，这是为什么呢？提示：因为不具备声波(机械波)的产生条件,虽有剧烈的振动，但没有传播声波(机械波)的介质，因而我们听不到声音 二、横波与纵波 按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类：_和_ 1.横波：质点的振动方向跟波的传播方向_在横波中，凸起部分的最高处叫做_，凹下部分的最低处叫做_.横波纵波垂直波峰波谷2.纵波：质点的振动方向跟波的传播方向_在纵波中，质点分布较密集的部分叫做_，质点分布较稀疏的部分叫做_ 三、波传递的是能量和信息 1.机械波传播时，各质点都相继发
3、生振动，但介质并不随波迁移,传播的是_.2.波不但传递能量，而且可以传递_ 在同一直线上密部疏部振动形式信息要点探究讲练互动 机械波的形成及特点学案导引机械波是怎样形成的？有哪些特点？1.形成的两个条件要形成一列波，必须有波源，即有能够引起其他质点振动的质点,再就是必须要有介质,即传播振动的媒介故波的形成条件为：(1)波源；(2)介质，两者缺一不可2.波传播的三个特点(1)各个质点振动的周期、频率都与波源的振动周期、频率相同波在传播时，介质中的各个质点都跟着波源做受迫振动，由受迫振动的特点可知，每个质点的振动周期、频率都与波源的振动周期、频率相同(2)离波源远的质点总要落后于离波源近的质点，但
4、各个质点的起振方向与波源的起振方向相同波的形成是由于离波源较近的质点带动后面离波源较远的质点，这样一个带一个振动起来，所以各质点的振动规律及振动快慢由波源决定(3)波传播的是振动形式和能量，而各个质点并不随波迁移由于质点间力的作用，先振动的质点要对相邻的后振动的质点做正功，后者对前者做负功，所以离波源近的质点将能量传递给离波源远的质点虽然质点将这种振动形式及其能量传递出去，但各个质点并不随之迁移到远方介质中的每一个质点都在各自的平衡位置附近振动，后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动例1(2012咸阳高二检测)细绳的一端在外力作用下从 t0 时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波，在细
5、绳上取 15 个等间隔点如图所示，图(a)为 t0 时刻各质点所处的位置，图(b)为 tT4 时刻的波形图(T 为波的周期)，在图(c)中画出 t34T 时刻的波形图【思路点拨】解此题的关键有两点：(1)波的形成是前面质点带动后面的质点(2)每一个质点都在各自平衡位置附近做简谐振动【精讲精析】由题图(a)和题图(b)可知，从t0 时刻到 tT4时刻，第 1 点由平衡位置运动到了最高点，第 4 点刚开始向上运动，振动传播了 3 个质点的距离那么，到 t34T时刻，第 1 点应位于最低点，第 4 点应位于平衡位置，振动传播了 9 个质点的距离，即传至第 10 点，由此可画出 t34T 时刻的波形图
6、如图所示【答案】见精讲精析【规律总结】波的成因是由先开始振动的质点带动比它晚振动的质点，介质中不同质点的振动步调不一致形成了波,并向前传播.变式训练1.一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此绳上的A、B、C、D、E、F六个质点()A它们的振幅相同B质点D和F的速度方向相同C质点A和C的速度方向相同D从此时算起，质点B比C先回到平衡位置解析：选AD.波中各质点均做受迫振动，不考虑能量损耗，各质点振幅相同，所以选项A正确波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着近的质点振动D跟随C向上运动，F跟随E向下运动同理，A向下运动，C向上运动，由此可知选项B和C
7、错误由于此时B和C两点都向上运动，C比B后到最大位移处，C回到平衡位置也比B较迟，所以选项D正确 学案导引1.有振动一定有波动吗？有波动一定有振动吗？2.振动和波动的区别是什么？振动和波动的区别与联系振动 波动 区别 研究对象 某一个质点的周期性运动 所涉及波动的各个质点的周期性运动及整体表现出的振动传播过程 运动成因 质点受到回复力的作用 靠相邻质点的相互作用力的带动将振动形式和能量传播出去 运动性质 变加速运动 在均匀介质中匀速向前传播 联系 有波动一定有振动，有振动不一定有波动波动周期与质点的振动周期相同 例2关于振动和波的关系，下列说法正确的是()A.如果波源停止振动，在介质中传播的波
8、也立即停止B.发声体在振动时，一定会产生声波C.波动的过程是介质质点由近及远传播过程D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程【思路点拨】振动在介质中传播形成机械波，波传播的是振动形式和能量【精讲精析】波源将振动传给介质后，振动这种运动形式就在介质中由近及远传播开去，当波源停振后，已形成的波会在介质中继续传播，波不会因振源停止振动而立即停止，故A项错，D正确；发声体振动，如果没有介质传播，就不会形成声波，故B错；波传播的是振动形式和能量，介质的质点并未迁移，所以C错【答案】D【误区警示】(1)波动与振动是两个不同的概念，在波的传播过程中，一定有质点的振动，但质点振动，不一定形成波动
9、波动是许多质点振动而形成的，振动则是单个质点的运动(2)波在传播过程中，各质点只是在各自的平衡位置附近振动，把波源的能量和振动形式向外传递，而自身并不随波一起向外传播易错误地认为波在传播时，质点也随波一起向前传播 变式训练2.(2012西安高二检测)关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是()A有机械振动必有机械波B有机械波必有机械振动C在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移D在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止解析：选BCD.机械振动是形成机械波的条件之一，有机械波一定有机械振动，但有机械振动不一定有机械波，A错，B对波在传播时，介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动
10、,它们不随波的传播而发生迁移,C对振源停止振动后，已形成的波仍继续向前传播，直到波的能量耗尽为止，D对.热点示例创新拓展 波的传播和质点振动的综合分析 经典案例 机械波按质点振动方向与波传播方向的关系可分为横波和纵波(1)关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法正确的是()A在横波中二者方向有时相同 B在横波中二者方向一定不同 C在纵波中二者方向有时相同 D在纵波中二者方向一定不同(2)如图所示，若一列横波在x轴上传播，a点是波传播方向上的某一质点，则质点a一定上下振动吗？【解题样板】(1)在横波中质点振动方向和波的传播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，故A错、B对；在纵波中二者方向在一直线上，既可以相同，也可以相反，故C对、D错(2)不一定因为此波为横波，可知质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，此波在x轴上传播，可知质点a的振动方向应在过a点且垂直于x轴的平面内，即质点a的振动方向可沿此平面的任意方向，不一定是上下方向的振动【答案】(1)BC(2)不一定【借题发挥】解决这类问题要真正理解质点振动方向与波的传播方向的关系在横波中二者“相互垂直”的含义，在纵波中二者“在同一直线上”的含义