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)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
三、机械波
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．机械波的形成
2．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)运动：各质点只在各自的平衡位置附近做往复振动，并不随波迁移。
(5)实质：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。
3．振动和波动的区别与联系
振动 波动
区别 研究对象 单个质点在平衡位置附近的往复运动，研究的是单个质点的“个体行为” 振动在介质中的传播，研究的是大量质点将波源振动传播的“群体行为”
表C3-2 安全教育记录表
编号：
工程名称
教育类别
□ 节假日前后安全教育
□ 季节性施工安全教育
□ 转岗、复岗教育
□ 违章、事故教育
□ 经常性安全教育
□ 特岗作业人员教育
□ 机械操作人员教育
主讲部门 主讲人
教育日期 年 月 日 参加人数
受教育部门(人员)
教育内容：
受教育人员
签 字
部门（项目）负责人 记录人
波的形成与传播
例1． 关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（ ）
A、如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止 B、物体做机械振动，一定产生机械波
C、波的速度即波源的振动速度 D、波在介质中的传播频率与介质性质无关，仅由波源的振动频率决定
例2． 关于机械波的概念，下列说法中正确的是（ ）
A． 质点振动的方向总是垂直于波传播的
B． 简谐波沿长绳传播，绳上相距半个完整波形的两质点振动位移的大小始终相等
C． 任一个振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个完整的波形
D． 相隔一个周期的两时刻，简谐波的波形相同
例3． 图10－1中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上以，如图中箭头所示。由此可判定此横波（ ）
A. 向右传播，且此时质点B正向上运动
B. 向右传播，且此时质点C正向上运动
C. 向左传播，且此时质点D正向上运动
D. 向左传播，且此时质点E正向上运动
同步训练
1．下列有关机械振动和机械波的说法中正确的是（ ）
A．某物体做机械振动，它周围的介质中就一定产生机械波
B．波源停止振动后，已形成的机械波仍能在介质中继续传播
C．机械波传播的只是机械振动的形式和能量，参与波动的质点不随波迁移
D．振动是变速的，波动是匀速的
2．一波源振动1.5个周期在介质中形成的波形如图图10－2所示，此时波上B质点正向平衡位置运动，则以下说法中正确的是（ ）
A．这列波是沿x轴正方向传播的
B．波源是从平衡位置开始向正y方向振动的
C．质点D将比质点C先回到平衡位置
D．质点A和质点E的振动方向总是相反的
3．关于机械波的说法中，下列叙述正确的是（ ）
A．要产生机械波，必须同时具有振源和传播振动的介质 B．波是传递能量的一种方式
C．波的形成过程是介质中的质点在自己的平衡位置先后振动的过程 D．机械波是机械振动在介质中的传播
波的形成和传播
[学习重点]：
1、机械波的形成
2、v=λf公式的运用
[主要内容]：
1、机械波：机械振动在介质中的传播叫机械波。借以传播波的物质叫介质，例如水、空气、绳子、弹簧等等。
2、机械波形成的条件：
①有产生机械振动的物体——振源，也叫波源；
②有传播振动的介质。这种介质中，相邻质点间靠弹性力联系着，振动这种运动形式及其能量总是依赖于质点间的弹性力的联系，使之由波源向外传播。
3、机械波的形成：
质点与质点之间有相互作用力，因此，振源的振动带动周围质点做受迫振动，附近的质点又带动较远的质点做受迫振动，于是振动由近到远传播出去。所以波动是振动这种运动形式在介质中依次向外传播的过程。
4、机械波的种类，机械波分横波与纵波两类。
横波：质点振动方向与波的传播方向垂直，呈凹凸相间的波形。
纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上，呈疏密相间的波形。
在高中阶段我们重点学习横波。
5、如何理解机械波？
①介质中各质点做受迫振动，每一个质点的振动频率等于振源的振动频率。
②因为振动形式从一个质点传给下一个质点需要时间，所以后一质点总比前一个质点迟一些开始振动，各质点的振动步调不同。在同一时刻各质点的位移不同，因而形成凹凸相间或疏密相间的波形。
③每个质点都在各自的平衡位置附近做机械振动，质点本身并不随波迁移；波向前传播的只是振动的形式和能量。
6、振动与波：
振 动 机 械 波
对象 研究对象是一个质点 研究对象是介质中振动着的各质点
现象 一个质点沿直线或弧线做周期性运动 振动在介质中传播时，很多质点都做振动，只是它们依次开始振动
产
生
条
件 ①外力对质点做功，质点离开了平衡位置，具有了能量。
②质点在回复力作用下产生振动 介质的一部分，由于受到激发，而开始了振动，但因形变所产生的弹性力又引起相邻部分质点的振动，这样振动由近及远的传播形成了波 ①波源 ②介质
