1.波的形成學習目標1．知道機械波的產生條件，理解機械波的形成過程。2．能區分橫波和縱波，知道什么是波峰和波谷，密部和疏部。3．知道機械波傳播的是振動的形式、能量和信息。思維脈絡知識點1波的形成以繩波為例：(1)設想將繩分成許多小段，每一段都可以看成_質點__。(2)相鄰質點間有相互作用，當振源質點振動時，會帶動相鄰質點_振動__。這一質點又會帶動下一質點振動。(3)后面質點的振動_重復__前面質點的振動。(4)后面質點振動滯后前面質點的振動，同一時刻，各質點離開平衡位置的_位移__是不同的，從而形成凹凸相間(疏密相間)的波形。知識點2橫波和縱波機械波可分為_橫波__和_縱波__兩類，其波形及描述對比如下：定義標識性物理量實物波形橫波質點的振動方向與波的傳播方向相互_垂直__的波①波峰：凸起的_最高處__②波谷：凹下的_最低處__縱波質點的振動方向與波的傳播方向在_同一直線上__的波①密部：質點分布_最密__的位置②疏部：質點分布_最疏__的位置知識點3機械波1．介質(1)定義：繩、彈簧、水、空氣等_波__借以傳播的物質。(2)特點：組成介質的質點之間有_相互作用__，一個質點的振動會引起相鄰質點的振動。2．形成機械振動在_介質__中傳播，形成機械波。3．兩個產生條件(1)要有_振源__。(2)要有傳播振動的_介質__。4．傳遞的三個特點(1)介質中的機械波傳播時，介質本身并不隨波一起傳播，它傳播的只有_振動__這種運動形式。(2)波是傳遞_能量__的一種方式。(3)波可以傳遞_信息__。思考辨析『判一判』(1)在水平方向傳播的波為橫波。(×)(2)在機械波中各質點不隨波的傳播而遷移。(√)(3)在繩波的形成和傳播中，所有質點同時運動，同時停止運動。(×)(4)機械波在傳播過程中，各質點振動的周期、起振方向都相同。(√)(5)縱波指的是質點的振動方向和波的傳播方向垂直的波。(×)(6)橫波中分密部和疏部，縱波中分波峰和波谷。(×)『選一選』一個小石子投向平靜的湖面中心，會激起一圈圈波紋向外傳播，如果此時水面上有一片樹葉(如圖)，下列對樹葉運動情況的敘述正確的是(C)A．樹葉慢慢向湖心運動B．樹葉慢慢向湖岸漂去C．在原處上下振動D．沿著波紋做圓周運動解析：由于波在傳播過程中，只傳遞振動能量和波源所發出的信息，而各質點不隨波遷移，只在各自的平衡位置附近做振動，故選C?！合胍幌搿?019年6月17日，四川宜賓市長寧發生了6.0級地震，地震波中既有縱波，又有橫波，而且由地殼傳播時縱波速度大于橫波速度。在地震時，當地居民感受的振動應該是怎樣的？答案：當地居民首先會感到上下顛簸，后來又會感到在水平方向上左右搖動。解析：由縱波的傳播特點：傳播方向與質點的振動方向在同一直線上，并且因為縱波傳播得快，所以居民首先會感到上下顛簸。由橫波的傳播特點：波的傳播方向與振動方向垂直，且傳播的速度較小，所以橫波傳來得晚，因此后來居民又會感到在水平方向上左右搖動。探究機械波的形成及特點情境導入藝術體操也叫韻律體操，是一種藝術性很強的女子競賽體操項目。19世紀末20世紀初起源于歐洲。藝術體操表演項目有很多，絲帶舞表演就是其中之一，如圖所示是一幅絲帶舞的表演圖。(1)絲帶上的各點有沒有隨波遷移？(2)運動員的手停止抖動后，絲帶上的波會立即停止嗎？提示：(1)沒有(2)不會解析：(1)波傳播的只是振動形式，介質中各質點本身并不會隨波遷移。(2)波傳播的是能量，波源停止振動，但能量還會依次向外傳播。要點提煉1.機械波的形成2．機械波的特點(1)機械波傳播的是振動形式、能量和信息，介質中各質點本身并不隨波傳播而遷移，而是在各自的平衡位置附近振動。(2)由于波的形成實際上是從波源開始依次帶動介質中的各個質點參與振動，所以各個質點都在做受迫振動，因此各個質點振動的周期(頻率)與波源的周期(頻率)相同。(3)在不考慮能量損失時，各質點振動的振幅相同，各質點的起振方向都與波源開始振動的方向相同。(4)機械波傳播的是波源的信息我們用語言進行交流，是利用聲波傳遞信息。(5)機械波是一種“集體運動”波的形成離不開介質中大量質點的集體振動，個別質點形不成波。特別提醒(1)有波源和有介質是形成機械波的必要條件，二者缺一不可。有振動不一定有機械波，有機械波一定有振動。(2)機械波在介質中傳播時，介質中的各點不隨波向前遷移，只在各自平衡位置附近做往復振動。3．振動和波動的區別與聯系振動波動區別研究對象單個質點在平衡位置附近的往復運動，研究的是單個質點的“個體行為”振動在介質中的傳播，研究的是大量質點將波源振動進行傳播的“群體行為”力的來源可以由作用在物體上的各種性質力提供可以由聯系介質中各質點的彈力提供運動性質質點做變加速運動在同一種均勻介質中是勻速直線運動聯系(1)振動是波動的原因，波動是振動的結果；有波動必然有振動，但有振動不一定有波動(2)波動的性質、頻率和振幅都與振源相同提醒：注意區分振動和波動。典例剖析典例1(多選)關于機械波的形成，下列說法中正確的是(BC)A．物體做機械振動，一定產生機械波B．后振動的質點總是跟著先振動的質點重復振動，只是時間落后一步C．參與振動的質點都有相同的頻率D．機械波是介質隨波遷移，也是振動能量的傳遞思路引導：(1)知道機械波的產生條件；(2)明確機械波傳播過程中各質點的振動情況。解析：機械波的形成必須具備的兩個條件：振源和介質。只有物體做機械振動，而其周圍沒有傳播這種振動的介質，遠處介質的質點不可能振動起來而形成機械波，故A選項錯誤；任何一個振動的質點都是一個波源，帶動它周圍的質點振動，將振動傳播開來，所以后一質點總是落后，但振動頻率相同，故B、C選項正確；形成機械波的各振動質點只在平衡位置附近往復運動，并沒有隨波遷移，離波源遠的質點振動的能量是通過各質點的傳遞從波源獲得，故D選項不正確。對點訓練?將一部手機調成接收信號就發出聲響并且振動的狀態，然后將這部手機放在密封的玻璃罩內，當我們抽掉玻璃罩內的空氣后，再發出信號呼叫該手機，你可以感受到(D)A．手機發出聲音同時振動B．手機發出聲音但是不振動C．手機沒有發出聲音也不振動D．手機沒有發出聲音但是在振動解析：聲音是由物體的振動產生的，聲音的傳播需要介質，聲音在真空中不能傳播，所以抽掉玻璃罩內的空氣后，聲音傳播不出來，故不能聽到手機發聲但能看到手機在振動，故D選項正確。探究橫波與縱波情境導入(1)圖甲是繩波，其中質點的振動方向與傳播方向是什么關系？(2)圖乙是聲波，其中質點的振動方向與傳播方向是什么關系？提示：(1)相互垂直(2)在一條直線上解析：(1)繩波是橫波(2)聲波是縱波。要點提煉橫波和縱波的區別橫波縱波概念在波動中，質點的振動方向和波的傳播方向相互垂直在波動中，質點的振動方向和波的傳播方向在一條直線上介質只能在固體介質中傳播在固體、液體和氣體介質中均能傳播特征在波動中交替、間隔出現波峰和波谷在波動中交替、間隔出現密部和疏部特別提醒(1)繩波和聲波分別是典型的橫波和縱波，水波是比較復雜的機械波。(2)在縱波中各質點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上，而不是方向相同。典例剖析典例2機械波按質點振動方向與波傳播方向的關系可分為橫波和縱波。(1)(多選)關于介質中質點的振動方向和波的傳播方向，下列說法正確的是(BC)A．在橫波中二者方向有時相同B．在橫波中二者方向一定不同C．在縱波中二者方向有時相同D．在縱波中二者方向一定不同(2)如圖所示，若一列橫波在x軸上傳播，a點是波傳播方向上的某一質點，則質點a的振動方向一定上下振動嗎？思路引導：深刻理解質點振動方向與波的傳播方向的關系，在橫波中二者“相互垂直”的含義，在縱波中二者“在同一直線上”的含義。解析：(1)在橫波中質點振動方向和波的傳播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，故A錯、B對，在縱波中二者方向在同一直線上，既可以相同，也可以相反，故C對、D錯。(2)不一定。因為此波為橫波，可知質點的振動方向與波的傳播方向相互垂直，此波在x軸上傳播，可知質點a的振動方向應在過a點且垂直于x軸的平面內，即質點a的振動方向可沿此平面的任意方向，不一定是上下方向的振動。答案：(2)不一定對點訓練?(多選)下列關于橫波與縱波的說法中，正確的是(CD)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，而液體、固體中的聲波既可能是縱波，也可能是橫波，故A錯；水波既不是橫波，也不是縱波，它的運動形式比較復雜，故B錯；地震波既有橫波，也有縱波，故發生地震時，地面既有上下振動，也有左右運動。C正確；D正確。1．(多選)(2023·安徽省定遠高二下學期檢測)下列關于機械波的說法正確的是(AC)A．波動發生需要兩個條件：波源和介質B．波動過程是介質質點由近及遠移動的過程C．波動過程是能量由近及遠傳遞的過程D．波源與介質質點的振動都是自由振動解析：波源(即振源)振動時，依靠介質中的相互作用力帶動周圍各部分質點振動起來，形成機械波。作為介質的各質點只在平衡位置附近振動，并不隨波向外遷移，僅把振源的振動和能量傳播開來。波源和介質質點之間的相互作用力帶動相鄰的質點振動，是受迫振動，故介質質點的振動不是自由振動。選項A、C正確，B、D錯誤。2．(多選)(2023·湖北省襄陽市第四中學高二下學期月考)關于振動和波的關系，下列說法中正確的是(AB)A．振動是波的成因，波是振動的傳播B．振動是單個質點呈現的運動現象，波是許多質點聯合起來呈現的運動現象C．波的傳播速度就是質點振動的速度D．波源停止振動時，波立即停止傳播解析：機械波的產生條件是有波源和介質，由于介質中的質點依次帶動由近及遠傳播而形成波，所以選項A、B正確；波的傳播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均勻介質中其速度大小不變，而質點振動的速度和方向都隨時間周期性地發生變化，選項C錯誤；波源一旦將振動傳播給了介質，振動就在介質中向遠處傳播，而當波源停止振動時，振動在介質中仍然繼續傳播，不會隨波源停止振動而停止傳播，選項D錯誤。3．(2023·湖北省漢川市第二中學高二下學期月考)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s，一種簡易地震儀由豎