
思考:做波動(dòng)運(yùn)動(dòng)的五星紅旗、絲帶、水波等上的每個(gè)點(diǎn)也在向前運(yùn)動(dòng)嗎?
在我們?nèi)粘I钪杏性S多種波動(dòng)形式,如五星紅旗迎風(fēng)飄擺,舞蹈演員手中的絲帶,樹(shù)枝敲打水面會(huì)形成水波等。
1.知道波是振動(dòng)形式的傳播,知道波在傳播振動(dòng)形式的同時(shí)也在傳播能量和信息;2.能區(qū)分橫波和縱波,知道什么是波峰和波谷,什么是密部和疏部;3.知道機(jī)械波和機(jī)械波形成的條件。
演示: 觀察繩波的產(chǎn)生和傳播
設(shè)想:把繩分成很多小段
每一個(gè)小段可以看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)
繩子上的各點(diǎn)只是在一定位置上下振動(dòng),沒(méi)有向前運(yùn)動(dòng)。
1.繩波的形成過(guò)程:(1)繩子各部分看成許多質(zhì)點(diǎn)組成,質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)之間分之間存在著相互作用的彈力
(2)沿波的傳播方向上,后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)遲一些開(kāi)始振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)依次被帶動(dòng),繩端這種上下振動(dòng)的狀態(tài)就沿繩子傳出去了,整體上形成了凹凸相間的波形。
2.繩波的傳播特點(diǎn)(1)介質(zhì)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)不是同時(shí)起振,但起振方向與振源方向相同。(2)離振源近的質(zhì)點(diǎn)先起振。(3)質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng),并不隨波遷移。(4)波傳播的是振動(dòng)形式和能量。(5)傳播過(guò)程中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng),驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于振源,各質(zhì)點(diǎn)起振時(shí)與振源起振時(shí)的情況完全相同,其頻率等于振源頻率。
做一做:一組學(xué)生手挽手排成一行,從左邊第一位同學(xué)開(kāi)始,周期性地下蹲、起立,依次帶動(dòng)旁邊的同學(xué)重復(fù)他的動(dòng)作,只是后邊的一位總比前邊的一位稍遲一點(diǎn)點(diǎn)。這樣就會(huì)看到凹凸相間的波沿著隊(duì)伍傳播開(kāi)來(lái),而每個(gè)學(xué)生的位置并沒(méi)有移動(dòng)。
1.一列波由波源向周?chē)鷶U(kuò)展開(kāi)去,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )A.介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只是振動(dòng),沒(méi)有沿波的傳播方向遷移B.介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方式由近及遠(yuǎn)傳播開(kāi)去C.介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的能量由近及遠(yuǎn)傳播D.介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)傳播開(kāi)去
2.在平靜的湖面上漂著一小木條,現(xiàn)向湖中央扔一石子,圓形波紋一圈圈地向外傳播,當(dāng)波傳到小木條處時(shí),小木條將( )A.隨波紋漂向湖岸B.波紋傳到小木條處,小木條仍不動(dòng)C.向波源處漂動(dòng)D.在原來(lái)位置做上下振動(dòng)
(1)定義:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的波。(2)波峰和波谷:在橫波中,凸起的最高處叫作波峰,凹下的最低處叫作波谷。(3)橫波只能在固體中傳播。
知識(shí)點(diǎn)二、橫波和縱波1.橫波
演示:觀察彈簧形成的波
如圖,將一根長(zhǎng)而軟的彈簧水平放置在光滑平面上,在左端沿彈簧軸線(xiàn)方向不斷推、拉彈簧,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)中觀察到,彈簧圈密集的部分和稀疏的部分交替向右傳播,在彈簧上形成一種與橫波不一樣的波。
(1)定義:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向在同一直線(xiàn)上的波,在固體、液體和氣體介質(zhì)中均能傳播,例如聲波。
(2)特征:疏密相間,具有交替出現(xiàn)的密部和疏部。(3)縱波能在固體、液體、氣體等所有物質(zhì)中都能傳播。
我們把一系列彈簧圈看成一系列質(zhì)點(diǎn),它們之間由彈力聯(lián)系著。手執(zhí)彈簧一端左右振動(dòng)起來(lái)以后,前面的質(zhì)點(diǎn)依次帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)左右振動(dòng),但后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)總比前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)遲一些開(kāi)始振動(dòng)。也就是說(shuō),后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位總比前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)落后一些。這樣,彈簧一端左右振動(dòng)的狀態(tài)就沿彈簧傳播開(kāi)來(lái)。從整體上看,就形成了疏密相間的波。
思考:彈簧的縱波是如何形成的呢?
發(fā)聲體振動(dòng)時(shí)在空氣中產(chǎn)生的聲波是縱波
例如:振動(dòng)的音叉,它的叉股向一側(cè)振動(dòng)時(shí),壓縮鄰近的空氣,使這部分空氣變密,叉股向另一側(cè)振動(dòng)時(shí),又使這部分空氣變得稀疏。
知識(shí)拓展(1)聲波有橫有縱,但大部分是縱波,要看傳播的介質(zhì)。聲音在空氣傳播是縱波,因?yàn)槁曇粼趥鞑ミ^(guò)程中是空氣(介質(zhì))發(fā)生膨脹和收縮 是沿著聲波傳播方向的。聲波在固體中傳播可能是橫波也可能是縱波。(2)地震波既有橫波又有縱波。
1.下列關(guān)于橫波和縱波的說(shuō)法,正確的是( ?。〢.橫波中,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向一定與波的傳播方向垂直B.橫波中,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向也可能與波的傳播方向平行C.縱波中,波水平向右傳播,各個(gè)質(zhì)點(diǎn)一定上下振動(dòng)D.能形成波峰、波谷的波是橫波
2.關(guān)于橫波和縱波,下列說(shuō)法正確的是( )A.對(duì)于縱波,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向有時(shí)相同,有時(shí)相反B.對(duì)于縱波,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一定相同C.形成縱波的質(zhì)點(diǎn)隨波一起遷移D.波源上下振動(dòng)形成的波是橫波
1.定義:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播,形成機(jī)械波。2.條件:波的產(chǎn)生必須同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)條件(1)波源:作機(jī)械振動(dòng)的物體(或質(zhì)點(diǎn))(2)介質(zhì):能傳播振動(dòng)的媒介物(如:繩、彈簧、水、空氣等)3.波動(dòng)過(guò)程中介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)。(2)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。(3)后振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)落后于先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)。概括起來(lái)就是“帶動(dòng)、重復(fù)、落后”。
4.波的特點(diǎn)(1)當(dāng)波源的介質(zhì)發(fā)生振動(dòng)時(shí),各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波遷移,機(jī)械波向外傳播的只是機(jī)械振動(dòng)的形式。(2)機(jī)械波向前傳播的是振動(dòng)形式、能量和信息。(3)沿著波的傳播方向向前看去,前面各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位相都依次落后于波源的振動(dòng)位相。(4)傳播過(guò)程中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng),驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于波源。介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向、周期、頻率、和波源相同,不考慮能量損失時(shí)振幅也相同。
5.振動(dòng)和波動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系
振動(dòng)是波動(dòng)的原因,波動(dòng)是振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的結(jié)果。有波動(dòng)一定有振動(dòng),有振動(dòng)不一定有波動(dòng)。
波動(dòng)的頻率與振動(dòng)的頻率相同
介質(zhì)中參與波動(dòng)的大量質(zhì)點(diǎn)
同一介質(zhì)中傳播速度不變
1.以下關(guān)于機(jī)械波的幾種說(shuō)法中,正確的是( ?。〢.有機(jī)械振動(dòng)必定會(huì)有機(jī)械波B.機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定C.在波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度D.在波動(dòng)的過(guò)程中,波上的質(zhì)點(diǎn)是沿著波形曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的
2.下列關(guān)于波的現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是( ?。〢.只要有機(jī)械波產(chǎn)生,一定可以找到產(chǎn)生機(jī)械波的波源B.把小石塊扔到平靜的湖水里,水面上便會(huì)激起水波,水波將促使水面上的漂浮物向遠(yuǎn)方運(yùn)動(dòng)C.某空間找不到機(jī)械波,則在這一空間一定沒(méi)有波源D.橫波與縱波,其質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向不同,因此,橫波和縱波不可能沿同一方向傳播
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