高中物理新人教版选修3-4同步教案：第12章 12.1波的形成和传播

波的形成和传播设计思想：本节课基于对课标的理解，主要从学生体验式参与、合作交流、以科学探究的过程去理解波的形成过程为主线来实行课程设计。

对于波，学生并不陌生，但波是如何产生的？又是怎样传播的？传播中有哪些特点？学生可能一知半解，本设计从简单的事实（水波、绳波）举例，设疑激趣引导学生，让学生积极参与、思考、探究，发挥自已的想像力和观察力，通过对日常生活中观察到的现象分析、总结，进而设计可行的模拟实验，制定方案，体验实验，归纳现象，总结特点来揭示波的形成特点和传播特点，在体验式教学过程中轻松的突出重点，突破难点，有效的达成教学目标，使学生在获取基础知识与基本技能的同时成为学会学习和形成准确价值观的过程。

设计理念：本节课设计充分表达新课改理念，以学生为主体，教师为主导，以科学的探究方法引导学生参与教学过程，体验教学活动，自己归纳总结知识，让学生在体验中总结学习，在学习中体会知识、融化知识、进而达到理解掌握知识。

真正的将合作、交流与探究落到实处，使三维教学目标得到有效的实现，使学生的学科素养得到有效提升。

三维目标1、知识目标：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③知道什么是纵波,密部和疏部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2、水平目标：①培养学生实行科学探索的水平②培养学生观察、分析和归纳的水平③培养学生的空间想象水平和思维水平3．情感目标：①培养学生细心、认真、一丝不苟做实验的品质，进而培养学生实事求是的科学态度和良好的工作作风②培养学生互相团结、分工协作的团队精神教学重点、难点分析机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点，也是本节课的难点。

解决方案：通过课堂实验和课件演示以及巩固练习来突破重难点，同时引导学生看书。

教学方法实验探索和计算机辅助教学教具丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、计算机、投影仪、大屏幕、自制CAI课件教学过程引入新课［播放视频］海啸，带操，飘扬的五星红旗（激发兴趣，引出课题）问：在这些现象中有什么共同点？学生回答。

2.(单选)波在传播过程中，正确的说法是A BC．介质中质点振动的频率随着波的传播而减小 D5.(单选)沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失C．离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动D．离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动6.(多选)下列说法中正确的是A．波向左传播 B．质点c比b先回到平衡位置C．质点c和f的振幅相同 D．质点c在此时刻的加速度为零7.(单选)关于波动的下列说法，正确的是A．介质中的质点随波的传播而迁移 B．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向C．波不但传递能量，还能传递信息 D．一切波的传播均需要介质2.如图所示是沿绳向右传出的一列横波．在图上画出各个质点的振动速度方向，并回答下列几个问题：(1)速度最大的点是第_______点、第_______(2)第_______点所在的位置是波的波峰，此时该质点振动的速度为_______．3.AB为一弹性绳，设法在绳上传播一个脉冲的波，如图所示，当波从A向B传播时，绳上质点开始振动时，质点振动的速度方向是_______，若当波从B向A传播时，绳上质点开始振动时，质点振动的速度方向是____________§12.1 波的形成和传播参考答案选择题1．BC 2．B 3．D 4．ABC 5．C6．答案：ABC 解析：由波的传播特点可知，当f点向下移动时，与它邻近的E点也将向下运动，E、f两点相比较，f的运动超前于E，f为前一质点，E为后一质点，波由右向左传播．质点c已到达最大位移处，之后c将移向平衡位置，而质点b却正在向最大位移处移动，所以质点c将比b先回到平衡位置．尽管此时c和f的位移不同，但它们的振幅却是相同的．质点c此时处在最大位移处，加速度最大．7.解析：介质中的质点只是随波源在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波形的移动而迁移．选项A错误．横波中质点振动的方向和波传播的方向垂直，而纵波中质点振动的方向和波的传播方向在同一直线上．选项B错误．波在传播过程中，传播的不仅是波源振动的形式，还传播波源振动的能量和信息．譬如，老师讲课时，他的喉部和口腔是波源，通过空气介质形成声波，声波传入同学们的耳道引起鼓膜的振动——鼓膜获得了波源传递的能量，同时也获得了声波传递的信息——老师讲课的内容．选项C正确．传播机械波一定要有介质，但传播电磁波可以没有介质．关于这一点，在后面“电磁波”的教学中还要讲到．选项D错误．故本题的正确答案是C．填空题1.垂直；纵波；介质2.答案：图略．(1)3，7(2)5；零3.答案：向下；向上解答题1.解析：由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点知d点的振动滞后于c，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，E、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；a超前b，已回到平衡位置，速度最大也向上；同理以g为参照点，可知h点速度向上．说明：确定波的传播过程中某质点的振动方向，关键是要理解清楚波的形成原因，掌握波的传播特点．2.解析：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时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。

7．一列绳波某时刻的波的形状如图所示， 已知质点a此时正在向平衡位置运动，判断b的 振动方向
小结
波源 和_______ 介质 • 机械波产生的条件：_______ 振动形式 、_______ 能量 和 • 波能够传播：_________ 信息 。 _______ 横波 和_______ 纵波 。 • 波可以分成：_______
纵波.MPG 声波是纵波.wmv 的传播.avi 气体纵波.swf 声音在空气中
质点分布最密的位置叫做密部，质点分布最疏的位置叫 做疏部
绳上和弹簧上的波是在绳上和 弹簧上传播的，水波是在水面 传播的，声波通常是在空气中 传播的。绳、弹簧、水、空气 等是波借以传播的物质，叫做 介质。
三、机械波
有人说生活中我们常说 “随波逐流”， 所以介质随波一起移动了，波传播了介质
机械波的形成与传播
观察：同学们请看这些生
活中现象
印度海啸
美丽的麦浪
思考：这些画面中共同点是什么？
振动的传播称为波动，简称波
一、波的形成和传播
科学方法：建立理想模型 细绳有大量质点组成
问题1：手对第一个质点施加力后第二个质 点以及后面的质点为什么会动起来？
波源带动后续质点振动，所用的力是绳上各质点之间的相互作用力。
个体振动，集体波动。
• 总之：一个质点的振动带动了邻 近质点的振动，而这些质点的振 动又会引起更远质点的振动，这 种振动由近及远的传播形成了波。
整个.swf
二、波的分类 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直 横波
的波叫做横波。
横波.asf
凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷
纵波
质点的振动方向与波的传播方向在同一直 线上的波叫做纵波。

高中物理第十二章1 波的形成和传播教材梳理教案新人教版选修3-4 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十二章1 波的形成和传播教材梳理教案新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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波的形成和传播疱丁巧解牛知识·巧学一、波的形成和传播1.机械波的形成传播机械波的物质，如水、绳、空气等，可以分成许多小部分，每一小部分都可以看作质点.当其中一个质点振动时，由于质点间的相互作用，就带动相邻的质点振动起来,该质点又带动后面的质点振动起来,这样振动的状态就传播出去，形成了机械波。

记忆要诀“带动”“重复"“滞后”可以描述机械波的形成过程及特点.即前一质点“带动”后一质点振动，后一质点在前一质点的“带动”下“重复”前一质点的振动形式，因此,后一质点的振动总要“滞后”前一质点一段时间。

2.机械波的传播（1）各质点的振动周期都与波源的振动周期相同。

联想发散波传播时，介质中的质点跟着波源做受迫振动,每个质点的振动频率都与波源的振动频率相同。

(2)离波源越远，质点的振动越滞后，但各质点的起振方向与波源起振方向相同.（3)波传播的是振动形式，而各介质的质点并不随波迁移.波传播的只是运动形式，介质的每个质点只在自己平衡位置附近振动，并不随波迁移,如运动会上表演麦浪的团体操，许多学生手举麦穗，随着音乐声依次上下起伏，于是就形成了像一大片金黄的滚滚麦浪，可是，这里的每个学生谁也没有向前移动一步，仅把上下起伏的运动形式依次传出去了.二、横波和纵波从质点的振动方向和波的传播方向之间关系来看，机械波有两种基本类型：1。

《波的形成和传播》教学设计【教学目标】一、知识与技能1．通过对一些现象的观察，感性认识什么样的运动叫波动。

2．知道机械波的概念，知道其形成的条件，理解其形成的机理，会由机理判断某时刻某质点的振动方向。

3．理解机械波波动过程的特点，知道其传播的是运动形式、能量和信息。

4．知道机械波的分类及相关概念。

二、过程与方法1．通过实验与课件、视频等从感性出发剖析机械波波动的规律，锻炼学生的观察能力与归纳能力。

2．通过对机械波形成原因的探究，培养学生透过现象看本质的意识和方法，并进一步从根本上理解机械波波动的规律。

三、情感态度和价值观1．体会波动过程之美，体会物理研究的威力（表面上波动过程很复杂，分析后发现它如此简单），体会物理学分析过程的逻辑之美，使学生体会到只要多观察，多思考中学生也可以进行科学研究，培养学生的自信。

2．通过参与模拟波动的过程，体会与人合作能力的重要性，体会集体主义精神的重要性。

【教学重点】1．机械波波动中各质点的运动规律。

2．质点间的带动作用造成的各质点振动的重复性和滞后性。

【教学难点】1．各质点只是振动没有沿传播方向迁移的确定。

2．带动作用的应用，即如何判断某时刻某质点的振动方向。

【教学方法】实验、多媒体课件与视频、讨论探究。

【教学过程】师：本节课我们要学习第十二章的第一节：波的形成和传播（板书课题）主要有两个内容，一是通过观察，探究机械波波动的运动规律；二是透过表面现象探究机械波形成的原因。

新课引入教师演示三种运动形式：一为绳子的运动（用跳绳沿竖直方向演示）；二为弹簧的运动（用纵波演示器）；三为水面的运动（自己录制的视频）。

师：刚才看到的三种运动形式在日常生活中很常见，在物理学上称这样的运动为机械波。

新课教学板书：一、感性认识波动，探究机械波波动的运动规律投影出示问题1：机械波这种运动形式与过去我们学过的各种运动形式最大的区别是什么？（若学生回答不出，可以提醒从研究对象的角度考虑，进一步提示从研究对象的个数考虑。

《12.1 波的形成和传播》学科：物理授课教师：姜恩海授课班级：高二（3）班一、教材分析《12.1 波的形成和传播》是新人教版高中物理选修3-4第十二章第一节的教学内容，主要学习机械波的形成过程，机械波的分类，可以说课程内容比较简单。

本节是对前面知识的提升，又是后面波动知识的基础。

二、教学目标1、知识目标：①知道直线上机械波的形成过程②知道什么是横波和纵波,知道波峰、波谷和密部和疏部③知道波在传播运动形式的同时也传递了能量2、能力目标：①培养学生进行科学探索的能力②培养学生观察、分析和归纳的能力3、情感、态度和价值观目标：通过对波动现象的研究培养学生的空间想象能力和思维能力三、教学重点、难点分析机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点，也是本节课的难点。

四、教学方法和教具实验探索和多媒体辅助教学，需要准备绳子、波动演示箱。

五、教学过程(一)复习旧知：提问：什么是机械振动？什么是简谐运动？学生答：机械振动：物体在平衡位置附近的往复运动．简谐运动：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力的作用下的振动．(二)情景导入、展示目标。

提问：向平静水中,投石子会看到什么现象？以石子击水点为中心，振动（波浪）远离中心向四周传播，直到很远。

［演示］绳子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动．看到什么现象？（激发兴趣，引出课题）在这两个简单的例子中，我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子。

（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。

）学生会列举水波、声波、无线电波、光波。

教师启发，大家听说过地震吗？学生会想到地震波。

水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。

这一章我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。

（三）合作探究、精讲点拨现在学习第一节，波的形成和传播。

通过以上几个例子，师生共同分析，得出波产生的条件：① 振源：激发波动的振动系统（也称波源）②介质：波借以传播的物质波是怎样形成的呢？为什么会有不同的波形？波传播的是什么呢？（设置疑问，激发学生的探究欲望）探究、波的形成和传播实验（一）理论分析：（以绳波为例，用白纸和磁铁演示，引导同学们动手画出相对应波形图）设想把绳分成许多小部分每一小部分可以看成质点，质点与质点之间有相互作用力。

第1节波的形成和传播一、波的形成和传播1．形成原因：以绳波为例(如图12-1-1所示)图12-1-1(1)可以将绳分成许多小部分，将每一部分看做质点。

(2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置。

(3)由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的这个质点称为波源。

(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，并依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播。

2．介质1.波的传播过程中，各质点的周期均与波源的振动周期相同。

2．波在传播时，是前一质点带动后一质点振动，离波源越远，质点振动越滞后。

3．各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移。

4．质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，叫横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫纵波。

(1)定义：波借以传播的物质。

(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。

二、横波和纵波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互相垂直的波(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：质点分布最密的位置(2)疏部：质点分布最疏的位置1．定义机械振动在介质中传播，形成机械波。

2．产生条件(1)要有机械振动。

(2)要有传播振动的介质。

3．机械波的实质(1)传播振动这种运动形式。

(2)传递能量的一种方式。

依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量。

1．自主思考——判一判(1)质点的振动位置不断转换即形成波。

(×)(2)在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动。

(×)(3)在绳波的形成和传播中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动。

(×)(4)机械波传播的是能量和振动形式，机械波不能在真空中传播。

第一节波的形成和传播教学目标：（一）知识与技能1、掌握机械波的形成过程及波传播过程的特点；2、了解机械波的分类；3、明确机械波的产生条件及其传播特征。

（二）过程与方法分析沿绳传播的波，理解横波的形成是关键，要充分利用图解和模拟装置认识波的形成是振动在介质中的传播，波传播的是振动形式，传递能量和信息。

（三）情感、态度与价值观体会个别和整体的关系，感受形象思维在物理学习中的重要作用。

教学重点：波的形成过程的分析。

教学难点：准确理解质点振动和波传播的关系。

教学方法：演示法，启发式，讨论式教学用具：软橡胶绳（含小钢珠）、多媒体课件教学过程：（一）引入新课［图片展示］抖动丝带的一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上传播（激发兴趣，引出课题）在这个简单的例子中，我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子。

（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。

）学生会列举水波、声波、无线电波、光波。

教师启发，大家听说过地震吗？学生会想到地震波。

水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。

这一章我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。

（二）新课教学1、波的形成和传播［演示］橡胶绳一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动。

［现象］看到一列凸凹相间的波形（振动形式）向绳子的另一端传去，这就是机械波（给出学生波的直觉感受）。

让学生观察在绳子上的任意一个位置的小钢珠，手拿绳子一端上下振动。

［提问］同学们看到了小钢珠如何运动？会不会向绳的另一端移动？［现象］小钢珠在其平衡位置附近做上下振动，而不会向绳的另一端移动。

教师：既然沿波的传播方向各个质点在其平衡位置附近依次振动，又不迁移，那么机械波又是怎样形成的呢？引导学生阅读教材，一起分析波的形成原因。

回顾上一章简谐运动的知识，熟悉振动方程。

［课件演示：波的形成与传播］（1）可以将绳分成许多小部分，每一部分看作质点。

波的形成和传播示范教案教学目标（一）知识目标1、知道直线上机械波的形成过程．2、知道什么是横波，知道波峰和波谷；知道什么是纵波，知道疏部和密部．3、知道"机械振动在介质中的传播，形成机械波"．知道波在传播运动形成的同时也传递了能量．4、通过学习使学生能明白用语言交流是利用声波传递信息等生活中的机械波．（二）能力目标培养学生对现象的观察能力以及对科学的探究精神．教学建议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．教学重点机械波的形成过程及描述教学难点机械波的形成过程及描述教学用具1、演示绳波的形成的长绳；并用课件展示。

2、横波、纵波演示仪；并用课件展示。

3、用幻灯展示机械波。

教学步骤引入新课我们已学习过机械振动，它是描述单个质点的运动形式，这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质整体的一种运动形式——机械波。

1、机械波的产生条件演示——水波：教师用幻灯机做实验：使平静的水面振动，会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去，形成水波。

演示——绳波：用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去，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。

12.1 波的形成和传播学习目标1.理解波的形成和传播2.知道横波和纵波理解波峰和波谷，密部和疏部3.知道机械波,理解机械波传播振动形式,传播能量和信息重点难点波动与振动的区别知识梳理1．机械波（1）介质：_________________. 组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动.（2）机械波：机械振动在介质中的传播，形成机械波.（3）产生条件：①________________，②________________.（4）机械波的实质：①传播振动的一种形式.②传送能量的一种方式.即依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量.例1. 关于机械波的形成，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．参与振动的质点都有相同的频率D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递2．波的分类机械波可分为横波和纵波两类例2. 关于横波和纵波，下列说法中正确的是（）A．不论是横波还是纵波,前一质点的振动带动后一质点的振动,后一质点必重复前一质点的振动B．在波的传播过程中，各质点的振动速度是相同的C．横波只能在固体介质中传播，所以固体介质不能传播纵波D．质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波3．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）立场：各质点只在各自的平衡位置振动，并不随波迁移.（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.辨误区：机械振动与波：（1）有波源和有介质是形成机械波的必要条件，二者缺一不可.有振动不一定有机械波，有机械波一定有振动.（2）机械波在介质中传播时,介质中的各点不随波向前迁移,只是在各自平衡位置附近做往复振动.4．振动和波动的区别与联系（2）在波的传播方向上，各质点开始振动的方向都和波源的起振方向一致.5．横波和纵波的区别例3. 关于机械波的形成，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例4. 关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（）A．振动是波的成因，波是振动的传播B．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C．波的传播速度就是质点振动的速度D．波源停止振动时，波立即停止传播例5. 区分横波和纵波是根据（）A．是否沿水平方向传播B．质点振动的方向和波传播的远近C．质点振动的方向和波传播的方向的关系D．质点振动的快慢例6. 下列关于横波、纵波的说法正确的是（）A．凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波C．纵波的波形是疏密相间的，质点分布最密的部分叫密部，分布最疏的部分叫疏部D．质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波6．质点振动方向的判定方法在波的传播过程中，判定质点的振动方向方法有很多，但深刻理解波的产生和传播过程是解决此类问题的关键，具体要求是：（1）形成机械波的各质点都做受迫振动，必须受到周围质点对它的作用，具有相同的振动频率——振源振动频率.（2）振源的振动使其周围质点依次振动，之所以能依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力；沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点的振动；质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移.明确波的形成条件及传播特点是解答波动问题的基础.（3）要确定波的传播过程中某质点的振动方向，关键是理解清楚波的形成原因，掌握波的传播过程实质.从波的形成原因入手，利用“带动看齐”法是判断质点振动方向的有效方法之一.析规律：波动过程中介质中各质点的运动特点波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同，其运动特点可用三句话来描述，即先振动的质点带动后振动的质点；后振动的质点重复前面质点的振动；后面振动质点的振动状态落后于先振动的质点.概括起来就是“带动、重复、落后”.例7. 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、D、E、F六个质点（）A ．它们的振幅相同B ．质点D 和F 的速度方向相同C ．质点A 和C 的速度方向相同D ．从此时算起，质点B 比C 先回到平衡位置例8. 细绳的一端在外力作用下从t ＝0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波.在细绳上选取15个点，图中甲为t ＝0时刻各点所处的位置，乙为t ＝T4时刻的波形图(T 为波的周期).在丙中画出t ＝3T4时刻的波形图.——★参考答案★——知识梳理1．（1）波借以传播的物质（3）要有机械振动要有传播振动的介质例1. [解析][答案]BC2．例2. [解析]不论是横波还是纵波，由于振源的振动，相邻质点间借助于相互作用力，依次带动后边的质点振动起来，后边的质点是在前一质点的作用下做受迫振动，周期和频率都是相同的，A正确；各质点的运动都是简谐运动，是变速运动，并且各质点不一定是同步调振动的，B错误；固体介质在外力作用下引起的弹力可以与波的传播方向在同一直线上，也可以与之垂直，因此固体既能传播横波也能传播纵波，C错误；两个水平方向不一定在同一直线上，可能两个水平方向是垂直的，所以D选项错误.[答案]A例3. [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波源，带动它周围的质点振动，将振动传播开来，所以后一质点总是落后前一质点，但振动频率相同，故B、C选项正确；形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离振源远处的质点振动的能量，是通过各质点的传递从振源获得的，故D选项不正确.[答案]BC例4. [解析]例5. [解析]横波与纵波的区别是根据波的传播方向与质点的振动方向之间的关系判断的，如果两者的方向在同一条直线上，则该波就是纵波，如果两者的方向相互垂直，则该波就是横波.[答案]C例 6. [解析]区别横波和纵波的依据是振动的方向与传播的方向是互相垂直还是在同一条直线上，故选项A、C、D正确.[答案]ACD例7. [解析]波中各点均做受迫振动，不考虑能量损耗，各质点振幅相同，所以选项A正确.波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着近的质点振动.D跟随C向上运动，F跟随E向下运动.同理，A向下，C向上运动，由此可知选项B和C错误.由于此时B和C两点都向上运动，C比B后到达最大位移处，C回到平衡位置也比B较迟，所以，选项D正确.[答案]AD例8. [解析]机械波在传播过程中，介质的质点都在各自的平衡位置附近振动，时间依次滞后，从波形图上看出，在t＝T/4时刻第4个质点才开始振动，则在t＝3T/4时刻第10个质点刚开始振动，此时第4个质点已振动了T/2的时间回到了自己的平衡位置，第1个质点到达下方最大位移处，新的波形如图所示.[答案]如[解析]图所示.。

2011年3月11日日本东北宫城县北部地区发生里氏9.0级特大地震,所影响的范围几乎是日本本州岛的四分之一,甚至离震中1000多公里的神户都有震感, 周边国家部分高层建筑也感受到异常。

此次地震对日本是一个灾难性的影响。

我们在日常生活中会遇到各种各样的波动,有破坏力极大的地震波、海洋中的波浪、湖泊中的水波、空气中的声波以及弥漫在我们周围的无线电波和光波等。

我们不禁会问:波究竟是什么?我们该怎样了解波呢?课时12.1波的形成和传播1.通过观察和分析,认识波是振动的传播,知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息。

2.能区分横波和纵波,知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。

3.知道什么是机械波和机械波形成的条件。

重点难点:机械波的形成过程及传播。

教学建议:本节讨论的是机械波的产生和传播,并定性研究波的一些基本特征。

对机械波的认识和理解需要一个过程,教学中不可急于求成,应该注意教学方式的选择。

要从注重教师的讲解转变为注重学生的亲身体验和学生对实验的观察,并通过播放录像、模拟动画等方法,帮助学生逐步体会和理解本节知识。

注意运用学生已经有的运动学和动力学知识,分析和研究波的基本特征和规律。

导入新课:自从人类发明牙刷以来,关于牙刷的发明就层出不穷。

从变化多端的造型和硬度不一的刷毛到后来的电动牙刷,在刷牙这件事情上,似乎所有人都热衷于更有趣、更高科技的体验。

随着科技的发展,一种新型牙刷近来悄然兴起,它的名字叫声波牙刷。

什么是声波牙刷?它与声波有什么关系?它是怎样刷牙的呢?1.波的形成和传播(1)波波动就是振动的①传播,简称波。

(2)波的形成在一根软绳上,用手握住一端拉平后上下抖动,绳上形成一列波。

这是因为绳上相邻的质点之间存在②相互作用,前面先振动的质点③带动后面的质点。

2.横波与纵波(1)横波质点的振动方向与波的传播方向相互④垂直(填“平行”或“垂直”)的波叫作横波。

在横波中,凸起的最高处叫⑤波峰,凹下的最低处叫⑥波谷。

二、波的传播的特点：
带着问题观看动画 问题1：绳上各质点是不是同时开始振动的，它们振动
的步调一致吗？ 问题2：绳上各质点开始振动时的方向（起振方向）相同吗？
问题3：绳上的质点有没有随波迁移？
问题4：在波的传播过程中波的传播的特点：带动性、滞后性、周期性
四、机械波：
1. 介质和波源： 介质——波借以传播的物质．
声波 水波 弹簧波 空气 水 弹簧
波源——保持持续振动的物体． 2. 机械波：
机械振动在介质中的传播，形成机械波
3．产生机械波的条件: 同时存在波源和介质 注意:
有振动不一定存在波，有波一定存在振动
四、机械波：
4. 机械波传播的特点： 机械波 向外传播是振动形式，介质中 各质点不随波发生迁移 ．
三、波的分类：
1.横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直
横波的特征：在波动中交替、间隔出现波峰和波谷
波峰：凸起的最高处 波谷：凹下的最低处
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三、波的分类：
2.纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上
将一根长而软的弹簧放于光滑平面，沿着弹簧轴线的方向不断推、拉 弹簧，于是产生了弹簧圈密集的部分和弹簧圈稀疏的部分。 纵波的特征：在波动中交替、间隔出现密部和疏部
1.各个质点不是同时起振的，离振源近的质点先起振，离振 源远的质点后起振，步调不一致.
2.起振方向与振源相同. 3.质点只在平衡位置振动，并不随波迁移.
4.传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振 源，各质点起振时与振源起振时的情况完全相同，其频率 等于振源频率．
5.波传播的是振动形式和能量且波能传递信息 .
密部：质点分布最密的位置 疏部 ：质点分布最疏的位置 9

学校：实验高中：物理编写人：李以磊审稿人：刘云涛《12.1 波的形成和传播》一、教材分析《12.1 波的形成和传播》是新人教版高中物理选修3-4第十二章第一节的教学内容，主要学习机械波的形成过程，机械波的分类，可以说课程内容比较简单。

本节是对前面知识的提升，又是后面波动知识的基础。

二、教学目标1、知识目标：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③知道什么是纵波,密部和疏部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2、能力目标：①培养学生进行科学探索的能力②培养学生观察、分析和归纳的能力3、情感、态度和价值观目标：通过对波动现象的研究培养学生的空间想象能力和思维能力三、教学重点、难点分析机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点，也是本节课的难点。

四、学情分析我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。

而且学生在日常生活中会接触到很多的有关波的知识和现象，在初中已经学过诸如声波之类的波的知识，但是那时候的知识过于感性和肤浅，通过高中的学习会把知识落实的更加科学和深刻。

五、教学方法实验探索和多媒体辅助教学六、教具和课前准备1丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、音叉2、学生准备：把导学案的课前预习内容做完整并且核对答案。

3、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案，还有教具的准备。

七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

［演示］抖动丝带的一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上传播（激发兴趣，引出课题）在这个简单的例子中，我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子。

（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。

）学生会列举水波、声波、无线电波、光波。

选修3-4第十二章第1节波的形成和传播课前预习学案：一、预习目标：1、知道直线上机械波的形成过程．2、知道什么是横波，知道波峰和波谷；知道什么是纵波，知道疏部和密部．二、预习内容1．波的形成：引起波动的振动体叫波源．波源振动带动它相邻质点发生振动，并依次带动离波源更远的质点振动，只是的振动比前一质点的振动迟一些．于是，波源的振动逐渐传播开去．2．机械波产生的条件：(1)要有；(2)要有传播振动的．3．机械波的特点：(1)机械波传播的是质点的，也是传递能量和信息的一种方式．介质中的质点只是在平衡位置附近振动，并不随波的传播而迁移．(2)波动是大量质点的集体行为，各个质点的振动有一个时间差，离波源越远的质点振动越滞后．4．机械波的分类：机械波分成和两类．质点振动的方向与波的传播方向的波叫横波．在横波中，凸起的最高处叫，凹下的最低处叫．质点的振动方向跟传播方向的波叫纵波．在纵波中，质点分布最密的地方叫，质点分布最疏的部分叫．疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标：1.理解形成机械波的物理过程；2.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，二、学习过程：合作探究1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波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)有起振的波源；(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波源的振动；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．合作探究2请同学们再思考：如果波源停止了振动，那么由它引起的波动是否也会立即停止？试举例说明．三、反思总结1.波是自然界一种常见的运动，知道了产生机械波的条件是波源和介质.2.机械波和机械振动是有区别的机械振动在介质中的传播，形成机械波，有机械波一定有机械振动，有机械振动不一定有机械波.3.机械波形成时，介质中的质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波逐流.4.机械波分为横波和纵波，横波和纵波可以同时存在，例如地震波，既有横波，又有纵波.四、当堂检测1.关于波动的下列说法，正确的是A．介质中的质点随波的传播而迁移B．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向C．波不但传递能量，还能传递信息D．一切波的传播均需要介质2.如图10—1—1是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d……h等质点这一时刻的速度方向．课后练习与提高1．关于机械波的下列说法正确的是A．有机械振动就有机械波B．有机械波就一定有机械振动C．机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式D．没有机械波就没有机械振动2．波在传播过程中，正确的说法是A．介质中的质点随波迁移B．波源的振动能量随波传递C．介质中质点振动的频率随着波的传播而减小D．波源的能量靠振动质点的迁移来传播3．区分横波和纵波是根据A．质点振动的振幅和波的传播速度的大小B．质点振动的频率和波的传播能量的多少C．质点振动的方向和波传播的远近D．质点振动的方向和波传播的方向4．在机械波中A．各质点都在各自的平衡位置附近振动B．相邻质点间必有相互作用力C．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．各质点也随波的传播而迁移5．质点的振动方向与波的传播方向_______的波叫横波，质点的振动方向与波的传播方向在一直线上的波叫_______，机械波中的横波、纵波传播时均需要有_______．6．沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失C．离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动D．离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动7．日常生活中，若发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边呢？说明理由．8．如图10—1—2所示是沿绳向右传出的一列横波．在图上画出各个质点的振动速度方向，并回答下列几个问题：(1)速度最大的点是第_______点、第_______点；(2)第_______点所在的位置是波的波峰，此时该质点振动的速度为_______．9．AB为一弹性绳，设法在绳上传播一个脉冲的波，如图10—1—3所示，当波从A向B传播时，绳上质点开始振动时，质点振动的速度方向是_______，若当波从B向A传播时，绳上质点开始振动时，质点振动的速度方向是____________．10．如图10—1—4所示为一列横波在某时刻的波形，已知f质点在此时的运动方向向下，那么下列说法中正确的是A．波向左传播B．质点c比b先回到平衡位置C．质点c和f的振幅相同D．质点c在此时刻的加速度为零当堂检测参考答案：1.解析：介质中的质点只是随波源在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波形的移动而迁移．选项A错误．横波中质点振动的方向和波传播的方向垂直，而纵波中质点振动的方向和波的传播方向在同一直线上．选项B错误．波在传播过程中，传播的不仅是波源振动的形式，还传播波源振动的能量和信息．譬如，老师讲课时，他的喉部和口腔是波源，通过空气介质形成声波，声波传入同学们的耳道引起鼓膜的振动——鼓膜获得了波源传递的能量，同时也获得了声波传递的信息——老师讲课的内容．选项C正确．传播机械波一定要有介质，但传播电磁波可以没有介质．关于这一点，在后面“电磁波”的教学中还要讲到．选项D错误．故本题的正确答案是C．2.解析：由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点．此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点知d点的振动滞后于c，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，E、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；a超前b，已回到平衡位置，速度最大也向上；同理以g为参照点，可知h 点速度向上．说明：确定波的传播过程中某质点的振动方向，关键是要理解清楚波的形成原因，掌握波的传播特点．课后练习与提高参考答案：1．BC 2．B 3．D4．ABC 5．垂直；纵波；介质6．C7．解析：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时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。

波的形成和传播一、波的形成和传播┄┄┄┄┄┄┄┄①1．形成原因：以绳波为例(如图所示)(1)可以将绳分成许多小部分，将每一部分看做质点。

(2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置。

(3)由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的这个质点称为波源。

(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，并依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播。

2．介质(1)定义：波借以传播的物质。

(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。

3．机械波(1)定义：机械振动在介质中传播，形成了机械波。

(2)产生条件①机械振动；②要有介质。

(3)机械波的实质①传播振动这种运动形式；②传递能量的一种方式，依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量。

[注意]1．波传播的是振动形式，故每个质点起振时的振动与波源相同。

2．对所有振动质点来说，所呈现的现象是波动，而对单个质点来说，所呈现的现象是振动，故波动的周期等于质点振动的周期。

①[判一判]1．质点的振动位置不断转换即形成波(×)2．在绳波的形成和传播过程中，所有质点同时运动，同时停止运动(×)3．在绳波的形成和传播过程中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动(×)4．机械波传播的是能量和振动形式，机械波不能在真空中传播(√)二、波的分类┄┄┄┄┄┄┄┄②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互相垂直的波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：质点分布最密的位置；②疏部：质点分布最疏的位置[注意]1．区分横波和纵波，关键是明确质点的振动方向和波的传播方向，在横波中二者“相互垂直”，在纵波中二者“在同一直线上”。

2．声波是纵波，它不仅能在空气中传播，也能在液体、固体中传播。