2018人教版选修34 波的形成和传播 时 学案.docx

1．波的形成和传播
学习目标：1．知道直线上机械波的形成过程．
2．知道什么是横波，波峰和波谷的概念．
3．知道什么是纵波，密部和疏部的概念．
4．知道“机械振动在介质中传播，形成机械波”，知道波在传播运动形式的同时也传递了能量.
重点：1.机械波及其产生条件．
2．机械波形成原因及其过程．
难点：1.机械波的传播过程．
2．横波与纵波的异同.
预习新课：一、机械波的产生
________在介质中的传播过程叫机械波．机械波产生的条件有两个：一是要有____，二是要有______．
二、横波和纵波
质点的振动方向与波的传播方向____的叫横波．凸起部分叫____，凹下部分叫____．质点的振动方向与波的传播方向____的叫纵波．质点分布密的叫____，分布疏的叫____．
答案：
一、机械振动振源介质
二、垂直波峰波谷平行密部疏部
预习交流1
机械横波的传播方向与质点的振动方向垂直，而有些同学以为“纵波的传播方向与质点的振动方向相同”．与同学交流讨论这种观点是否正确？
答案：不正确．纵波的传播方向与质点的振动方向在同一条直线上，而不是方向相同．
三、机械波的特点
（1）每一质点都以它的________为中心做________；后一质点的振动总是____于带动它的前一质点的振动．（2）波传播的只是__________和________，介质中的质点并不随波迁移．
答案：（1）平衡位置简谐运动落后（2）运动形式（振动）振动能量
预习交流2
讨论分析并总结波可以传递或传播什么？
答案：波是振动形式的传播，所以波在传播过程中传播振动的能量，以及波所携带的信息．
合作探究：
一、波的形成和传播
你看过艺术体操中的“带操”表演吗？如图所示，运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波动翻卷．你知道为什么运动员抖动的是彩带的一端，而整个彩带却都波动起来吗？整个彩带波动起来的形状是不是向运动员抖动彩带的一端的形状学习并滞后一点？
答案：我们可以把整个彩带看做由无数个质点组成的，而随后的各个质点都向抖动的那个质点学习，并且越远离抖动一端的质点越滞后一些，而整个彩带像水波一样传播着运动形式．其实这是波在彩带上传播的结果．
关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是（）．
A．物体做机械振动，一定产生机械波
B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步
C．参与振动的质点群有相同的频率
D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递
答案：BC
解析：机械波的形成必须具备的两个条件：振源和介质，只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A选项错误；任何一个振动的质点都是一个振源而带动它周围的质点振动，将振动传播开来，所以后振的质点总是落后，故选项B、C正确；形成机械波的各个质点，只有在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离振源远的质点所具有的振动的能量，是从振源获得并通过各质点的传递，故选项D错误．
1．形成条件
要形成一列波，必须要有用以引起其他质点振动的那个质点，即振源；要把振源的振动传播出去，必须有介质，故波的形成条件为：①有振源；②有介质．
2．传播特点
（1）波传播时，介质中的质点跟着振源做受迫振动，每个质点的振动频率和周期都与振源相同；各质点的起振方向与振源的起振方向相同，离振源越远的质点，起振越滞后．
（2）波在传递运动形式的同时也传递能量．
由于质点间的弹力作用，先振动的质点要对相邻的后振动的质点做正功，后者对前者做负功，因而离振源近的质点把机械能传递给离振源远的质点．如果把信息加载到波上，波还可以传递信息，如声音，靠声波的传递使人与人之间通过语言的交流相互沟通和了解．
3．波动与振动的区别
振动是单个质点在其平衡位置附近做往复运动的“个体行为”；波动则是大量的、彼此相联系的质点将振源的振动在空间传播的“群体行为”．这种“群体行为”虽不同步但却是有秩序的．根据机械波的定义，机械波产生的条件有两个：（1）有起振的振源；（2）有传播振动的介质．由此可以知道：有波动就一定有振动，因为波中的各个质点都是重复振源的振动；但有振动却不一定有波动，还要看是否有传播振动的介质．例如，放在抽成真空的玻璃罩内的闹钟，尽管铃锤不停地振动敲击铃壳，但是我们却听不到铃响，原因是闹钟周围没有传播声音的介质，不能形成声波．
二、横波和纵波
地震波既有横波，也有纵波．北京时间2019年3月11日日本发生9.0级大地震，伤亡惨重，造成的损失无法弥补．你能想象在这次地震中，位于震源正上方的建筑物，在纵波和横波分别传来时的振动情况吗？为什么？
答案：地震波是地震发生时由震源地方的岩石破裂产生的弹性波，它可在地球内部和地球表面传播．地震时，同时从震源发出两种类型的地震波：纵波、横波．纵波速度比横波速度快，所以地震