第1节　波的形成（课件 教案 学案 练习四份打包）高中物理人教版（2019）选择性必修第一册

第1节　波的形成 学习目标　1.了解波是振动的传播，知道波在传播过程中同时传播能量和信息。2.能区分横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部与疏部。3.理解机械波的定义及形成机械波的条件。 知识点一　波的形成 如图所示，手握住绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起部分，随后形成一个凹下部分，可以看到，这个凸起部分和凹下部分在绳上从一端向另一端移动。如果在绳子上做个红色标记，观察这一红色标记的运动。 (1)红色标记有没有随波迁移？ (2)当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？ 提示　(1)没有，红色标记只在竖直方向上下振动。 (2)不会，当手停止抖动后，波仍向右传播。 1.波：振动的传播称为波动，简称波。 2.波的形成和传播 当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动，这个质点又带动更远一些的质点……绳子上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动，这样依次带动下去，绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去了，整体上形成了凹凸相间的波形。 【思考】 1.波形成的条件是什么？ 提示　波源振动和传播的介质。 2.除振源外绳上每一个质点都在做什么运动？ 提示　每一个质点均做受迫振动。 3.受迫振动的周期与驱动力的周期有什么关系？绳上各质点振动的周期(或频率)是什么关系？ 提示　受迫振动的周期等于驱动力的周期；相同。 4.绳上各质点的起振方向相同吗？如何判断振源的起振方向？ 提示　各质点的起振方向相同；刚开始振动质点的起振方向与振源的起振方向相同。 5.如果波源停止振动，介质中的波也会立即停止传播吗？ 提示　不会立即停止传播。 例1 如图所示是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4、…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知t＝0时，质点1开始向上运动，t＝时，1到达最上方，5开始向上运动。问： (1)画出t＝时的波形图，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？ (2)画出t＝时的波形图，并说明质点8、12、16的运动状态。 答案　见解析 解析　(1)各质点在t＝时的情况如图甲所示 由图甲可知，t＝时，质点8未到达波峰，正在向上运动，质点12、16未运动。 (2)t＝T时的波形图如图乙所示，质点8正在向下运动，质点12向上运动，质点16未运动。 波动过程中介质中各质点的运动特点 (1)先振动的质点带动后振动的质点。 (2)后振动的质点重复前面质点的振动。 (3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点的振动状态。 概括起来就是“带动、重复、落后”。　　 训练1 (多选)如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，相邻质点间距离相等，其中0处为波源，设波源的振动周期为T，从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经过，质点1开始振动，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是(　　) A.介质中所有点的起振方向都是竖直向下的，但图中9点起振最晚 B.图中所画的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振方向是不相同的 C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间比质点7通过相同位置落后 D.只要图中所有的质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次全振动，则质点9发生的就是第98次全振动 答案　ACD 解析　根据波的产生和传播可知，传播过程中各质点的振动都是重复波源的振动，所以所有质点的起振方向都相同，为竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后的时间，故A、C正确，B错误；由于质点9比质点1晚起振两个周期，所以当所有质点都起振后，质点1与9步调完全一致，只是质点9在振动总时间上比质点1晚2T，故D正确。 知识点二　横波和纵波 如图所示： (1)图甲是绳波，其中质点的振动 ... ...