第3章　第1节　波的形成和描述 讲义—2021-2022学年新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册

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第1节　波的形成和描述
[核心素养·明目标]
核心素养 学习目标
物理观念 知道横波、纵波概念，了解波长及波速概念．
科学思维 理解机械波的形成和传播，掌握波的图像，能利用图像
分析波的传播与质点振动问题．
科学探究 能观察并探究有关机械波的实验现象．
科学态度与责任 培养自主学习物理、探索身边的物理问题的兴趣．
知识点一　波的形成与传播
1．机械波的定义
机械振动在介质中传播，形成了机械波．
2．机械波的产生条件
(1)波源：做机械振动的物体．
(2)介质：能传播波的物质．
3．传播特点
机械波传播时，介质并不随波前进，传播的只是机械振动这种运动形式及
其能量．
　没有介质机械波不能传播，如声波不能在真空中传播．
1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)物体做机械振动，一定产生机械波．(×)
(2)在绳波的形成和传播中，所有质点同时开始运动，同时停止运动．
(×)
(3)机械波除传递振动形式外，还向外传播能量． (√)
知识点二　波的分类
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
垂直的波
(1)波峰：凸起的最高处
(2)波谷：凹下的最低处 绳上形成横波
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
的地方
(2)疏部：质点分布最疏
的地方
弹簧上形成纵波
　不论横波还是纵波各质点的振动周期与波源的振动周期有什么关
系？
提示：总相同．
2：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直． (√)
(2)纵波中有密部、疏部之分． (√)
(3)质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这样的波一定是横波．
(×)
知识点三　波的描述
1．波的图像
(1)波形：在绳子波动的某个时刻拍下照片，就能得到该时刻的波形．
(2)图像：在波形上添加一个坐标系，就可以得到该时刻这个波的图像．用
横坐标 x表示沿波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标 y表示某时刻各质
点偏离平衡位置的位移．
(3)简谐波：波源做简谐运动时，在各个时刻波的图像是一条正弦 ( 或余弦 )
曲线．
(4)波的图像的物理意义：波的图像反映了介质中的各个质点在某一时刻的
位移情况．
2．波的特征
(1)波的周期和频率：质点完成一次全振动的时间叫作周期，用 T表示．介
质中的质点每秒完成全振动的次数叫作波的频率，用 f表示．两者的关系：T
＝．
(2)波长：在波动中，沿着波的传播方向，两个相邻的、相对平衡位置的位
移和振动方向总是相同的质点间的距离，称为波长，用 λ表示．
(3)波速：将振动传播的距离与传播时间之比称为波速，波在介质中的传播
是匀速传播，波速公式为 v＝或 v＝λf．
(4)经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长．
　相邻的波峰与波峰之间的距离是一个波长，相邻的波谷与波谷间
的距离也是一个波长．
3：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)波的图像反映的是某一时刻介质中各质点的位移情况． (√)
(2)从波的图像可以知道各质点振动的振幅． (√)
(3)根据 v＝可知，机械波的波长越长，波速越大． (×)
考点 1　波的形成和传播
艺术体操也叫韵律体操，是一种艺术性很强的女子竞赛体操项目．19 世纪
末20 世纪初起源于欧洲．艺术体操表演项目有很多，丝带舞表演就是其中之一，
如图所示是一幅丝带舞的表演图．
丝带舞
讨论：(1)丝带上的各点有没有随波迁移？
(2)运动员的手停止抖动后，丝带上的波会立即停止吗？
提示：(1)没有．
(2)不会．
1．机械波的形成
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