第十二章 机械波教学简案(田8).docVIP

9．波 的 形 成 和 传 播 编写人 田素云 审核人 田素云 【学习目标】 1．能够区分横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。 2．知道什么是机械波和机械波形成的条件。 3．理解机械波的形成过程及传波规律。 4．知道波是传播振动 本节重点是理解形成机械波的物理过程；学习中掌握振动质点的运动只在平衡位置附近振动，并不随波迁移。知道横波和纵波的区别是波形不同，横波有波峰、波谷，而纵波有疏部和密部．认真分析下列问题：　　1、机械波能离开媒质向外传播吗?　　(解答)不能．机械波一定要依赖媒质才能传播，若没有媒质，相邻质点间的相互作用就不能发生，前一个质点就不能带动后一质点振动，所以振动形式无法传播出去．　　2、日常生活中，发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢人石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边呢?　　（解答）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． 　　? 　　 　　1 　　 　　? 播出去，形成绳波。 　　以上两种波都可以叫做机械波。 教师提问：水波离开水能看到上面的现象吗？绳波离开绳行吗？ 学生回答：不行。 教师提问：当振动停止后我们又看到了什么现象？ 学生回答：传出去的仍然在传播，以后水（绳）都静止不动了。 请学生总结：（教师可引导） 　　(1) 　　(2) 　　振源——产生机械振动的物质，如在绳波中的手的不停抖动就是振源。 　　介质——传播振动的媒质，如绳子、水。 　　2 　　(1)(图1所示) 　　(2) ??? 由于相邻质点间力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动周围的质点振动起来，从而使振动向远处传播。例如：图2表示绳上一列波的形成过程。图中1到18各小点代表绳上的一排质点，质点间有弹力联系着。图中的第一行表示在开始时刻(t＝0)各质点的位置，这时所有质点都处在平衡位置。其中第一个质点受到外力作用将开始在垂直方向上做简谐运动，设振动周期为T，则第二行表示经过了T／4时各质点的位置，这时质点1已达到最大位移，正开始向下运动；质点2的振动较质点1落后一些，仍向上运动；质点3更落后一些，此时振动刚传到了质点4。第三行表示经过了T／2时各质点的位置，这时质点1又回到平衡位置，并继续向下运动，质点4刚到达最大位移处，此时振动传到了质点7。依次推论，第四、五、六行分别表示了经过3T／4、和5T／4后的各质点的位置，并分别显示了各个对应时刻所有质点所排列成的波形。 教师讲解后，请学生讨论机械波在传播过程中的特点： 3、对机械波概念的理解 　　(1) 　　(2)(演示横波演示器)； 　　(3) 　　4 　　按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类：横波和纵波。 　　(1)??? 波形特点：凸凹相间的波纹(观察横波演示器)， 叫起伏波。如图3波形所示。 　　(2) 　　波形特点：疏密相间的波形，又叫疏密波。如图4波形所示。 　　举例：声波是纵波，其中：振源——声带，介质——空气、液体、固体。 　　声波在空气中的传播速度大约为：340m/s； 　　声波在水中中的传播速度大约为：1500m/s； 　　声波在钢铁中的传播速度大约为：5000m/s； 　　地震波既有横波又有纵波。其中横波和纵波的传播速度不同。 　　水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。 　　5 　　(1) 　　演示，（观察演示仪器）： 　　①在横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离；在纵波中波长等于相邻两个密部或疏部的中央之间的距离。 　　②质点振动一个周期，振动形式在介质中传播的距离恰好等于一个波长，即：振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。 　　(2) 　　单位：米／秒??? 符号：v 　　表达式：v＝λ／T=λf (3)周期和频率：质点振动的周期又叫做波的周期(T)；质点振动的频率又叫做波的频率(f)。??? 波的振动周期和频率只与振源有关，与媒质无关。（媒质质点的振动都是受迫振动，所以周期同振源的周期）。 【典例剖析】 1．机械波在传播过程中，下列说法正确的是 A．各质点都在各自的平衡位置附近振动 B．振动C．D．介质中每一个振动质点都是重复波源的振动，做受迫振动 下列说法中正确的是机械波的传播方向就是波中各质点的振动方向机械波的传播方向就是振动能量传递的方向振动是波的成因，波是振动的传播波不但能传递能量也能传递信息关于振动和波的关系，下列说法中正确的是振动是波的成因，波是振动的传播振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象 波的传播速度就是质点振动的速度波源停止振动时，波立即停止传播 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，对此时绳上a、b、c、