3.1 波的形成--高中物理选择性必修一素养提升学案

中小学教育资源及组卷应用平台 高中物理选择性必修一素养提升学案 第三章 机械波 3.1 波的形成 【核心素养目标】 物理观念 知道机械波、横波和纵波的概念，明确波峰、波谷、疏部和密部。 科学思维 通过实例观察知道机械波产生的条件及传播过程。 科学探究 借助对波的传播过程的探究，区分横波和纵波。 科学态度与责任 通过生活中的波动现象培养学生观察、分析、归纳的能力。 【知识点探究】 知识点一　波的形成 1．波：振动的传播称为波动，简称波。 2．波的形成(以绳波为例) (1)一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个相连质点，这些质点之间存在着弹性力的作用。 (2)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。 【特别提醒】 (1)在绳波的形成和传播中，所有质点围绕平衡位置做简谐运动。 (2)如果波源停止振动，介质中的波仍继续向前传播。 知识点二　横波和纵波 1．横波与纵波的比较 定　义 标识性物理量 实物波形 横波 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波 ①波峰：凸起的最高处②波谷：凹下的最低处 纵波 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波 ①密部：质点分布最密的部分②疏部：质点分布最疏的部分 2.声波 发声体振动时在空气中产生的声波是纵波，声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播。 3. 横波和纵波的分类依据是：波的传播方向和质点振动方向的关系。 【特别提醒】 (1)横波中质点的振动方向和波的传播方向垂直。 (2)纵波中质点围绕平衡位置在波动传播方向上做简谐运动，质点不随波向前迁移。 (×) (3)横波、纵波在固体、液体、气体中都能传播。 知识点三　机械波 1．介质：波借以传播的物质。 2．机械波的形成：机械振动在介质中传播，形成机械波。 3．特点 (1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，因此说它传播的只是振动这种运动形式。 (2)介质中本来静止的质点，随着波的传来而发生振动，可见波是传递能量的一种方式。 (3)我们能用语言进行交流，说明波可以传递信息。 【特别提醒】 (1)振源做简谐运动形成的波，称为机械波。 (2)机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点迟一些振动。 (3)机械波的传播过程也是能量的传递过程。 【考点探究】 考点1　波的形成和传播 如图所示，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动。如果在绳子上某处做一红色标记，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.机械波的形成 2．波的特点 (1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同。 (2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同。 (3)步调：离波源越远，质点振动越滞后。 (4)特点：各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，且起振方向与波源的起振方向相同。 (5)机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能量和信息。 【典例1】　如图所示是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿垂直直线方向做简谐运动，带动其余质点依次上下振动，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)t＝时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？ (2)t＝时，质点8、12、16的运动状态如何？ 思路点拨：解答此题要注意以下三点： (1)波在传播过程中前一质点带动 ... ...