学案Word文档格式.docx

学案Word文档格式.docx

《学案Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学案Word文档格式.docx（28页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

（5）机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递和。

6．绳、弹簧、水、空气等是波借以传播的物质，叫做________。

机械振动在介质中传播，形成了________。

7．介质中有机械波传播时，介质本身________随波一起传播。

传播的只是____________。

【典型例题】

【例1】在机械波中有（　　）

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

【例2】．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3】关于横波与纵波，下列说法中正确的是（　　）

A．质点上下振动形成的波是横波B．质点水平振动形成的波是纵波

C．波沿水平方向传播，质点在竖直方向上下振动，这类波是横波

D．质点在水平面内振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波

【例4】关于机械波，下列说法正确的是（　　）

A．机械波的传播方向就是介质中质点的振动方向

B．机械波的传播伴随着振动能量的传递

C．机械波传播的是振动这种运动形式，质点并不随波迁移

D．波不但能传递能量，也能传递信息

【例5】如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O为波源。

设波源的振动周期为T，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过

质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是（　　）

A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚

B．图中所有质点的起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的

C．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过的相同位置时落后T/4

D．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动

12.1波的形成和传播——习题课

（1）能区分横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部，

（2）知道什么是机械波和机械波形成的条件。

【知识回顾】

1.机械波的产生

（1）定义：

机械振动在________________，叫机械波.

（2）产生过程：

沿波的传播方向上各质点的振动都受它前一个质点的带动，而做_______振动，对简谐波而言各质点振动的_________和_________都相同，各质点只在自己的________附近振动，并不“随波逐流”，波只是传播_________和振动能量.

2.波的传播

波不但传递_________

__，而且可以

传递___________.

3.纵波与横波

（1）横波是参与振动的质点的振动方向与波的传播方向___________的波.在横波中，凸起的最高处叫___________，凹下的最低处叫___________.

（2）纵波是质点的振动方向与波的传播方向____________的波.在纵波中，质点紧缩的最密处叫___________，最稀疏的地方叫___________.

【典例回顾】

1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

2如图所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T，下列说法中正确的是（）

A.若M点为波源，则M点开始振动时方向向下

B.若M点为波源，则P点已经振动了

T

C.若N点为波源，则P点已经振动

D.若N点为波源，则该时刻P质点动能最大

3关于横波和纵波

，下列说法正确的是（）

A.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波

B.质点振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波

C.横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部

D.地震波是横波，声波是纵波

4以下对机械波的认识正确的是（）

A.形成机械波一定要有振源和介质

B.振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同

C.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移

D.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动

误区警示波动与振动是两个不同的概念，一些同学往往认为：

振动就是波动，我们知道在波的传播过程中，一定有质点的振动，但质点振动，不一定能够形成波动，波动是许多质点振动而形成的，振动则是单个质点的运动.

5关于振动和波的关系，下列说法正确的是（）

A.有机械波必有振动B.有机械振动必有波

C.离波源远的质点振动周期长D.波源停振时，介质中的波动立即停止

【课后练习】

1．关于横波和纵波，下列说法正确的是（　　）

A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波

B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波

C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部

D．地震波是横波，声波是纵波

2．关于机械波的叙述，下列说法正确的是（　　）

A．在机械波的形成过程中，介质中的质点随波一起发生迁移

B．介质中的质点不随波一起发生迁移，只是在平衡位置附近沿波的传播方向往复振动

C．机械波传播的是机械振动这种运动形式

D．介质中各质点的振动周期是相同的

3．关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是（　　）

A．机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波

B．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些

C．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些

D．一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就立刻振动起来

4．横波和纵波的区别是（　　）

A．横波中，质点做振动，纵波中，质点沿波的传播方向运动

B．横波的传播速度一定比纵波慢

C．横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部

D．横波中各质点振动方向与波的传播方向在同一直线上，纵波中各质点振动方向与波的传播方向垂直

5．关于振动方向和波的传播方向，下列说法中正确的是（　　）

A．在横波中二者方向有时相同B．在横波中二者方向一定不同

C．在纵波中二者方向有时相同D．在纵波中二者方向一定相同

6．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（　　）

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

7．如图所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图，由图可判断出A点开始振动的方向是（　　）

A．向左B．向右

C．向上D．向下

8．下列关于波的应用正确的是（　　）

A．要将放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波

B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用

C．光缆是利用机械波传递信息

D．宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波

9．地震波有纵波和横波之分，且纵波传播速度大于横波传播速度。

（1）如图所示是某一地震波的传播图，其振幅为A，波长为λ，某一时刻质点a的坐标为（λ，0），经

周期该质点的坐标是多少？

该波是纵波还是横波（　　）

A.（5λ/4，A）纵波B．（λ，－A）　横波

C．（λ，A）　纵波D.　（5λ/4，A）横波

（2）若a、b两处与c处分别相距300km和200km。

当c处地下15km处发生地震，则（　　）

A．c处居民会感到先上下颠簸，后水平摇动B．地震波是横波

C．地震波传到a地时，震动方向垂直于地面D．a、b两处烈度可能不同

10．一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质元，a正向上运动。

由此可知（　　）

A．该波沿x轴正方向传播

B．c正向上运动

C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置

D．该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处

11．如图所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，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正向下运动

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正向下运动

12．如图所示，一列简谐波在某时刻的波形图，a、b、c、d为介质中的四个质点。

a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半，四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad，它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd，则（　　）

A．ac＜ab＜aa＝adB．ac＞ab＞aa＝ad＝0

C．va＝vd＞vb＞vcD．va＝vd＜vb＜vc

13.简谐横波某时刻的波形图如图所示，由此图可知（）

A.若质点a向下运动，则波是从左向右传播的

B.若质点b向上运动，则波是从左向右传播的

C.若波从右向左传播，则质点c向下运动

D.若波从左向右传播，则质点d向上运动

14.如图所示是一列简谐横波某时刻的波形图，图中P点为介质中的一质点，此时刻恰好过平衡位置，已知其振动周期T=0.4s.求至少过多长时间P质点到达波峰？

15.一列简谐横波向右传播，波速为v，沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，如图，某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷.则t的可能值有（）

A.1个B.2个

C.3个D.4个

§

12.2波的图象

学习目标

1、理解波的图象的物理意义及简谐波的概念。

2、能根据波的图象，确定各质点的振动方向。

3、知道波的图象与振动图象的区别。

学习重点、难点

波的图象的物理意义及应用。

波的图象的应用。

学习过程：

为了研究单个质点的运动情况，我们画出了质点的_________图象。

波是很多质点的运动，为了表示这么多质点在同一时刻的运动情况，我们画出了波的图象，我们以______波为例来研究波的图象。

一、波的图象的作法

1．建立坐标系：

用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的_________位置，纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的_________．

2．选取正方向：

选取质点振动的某一个方向为y轴正方向，x轴一般向右为正．

3．描点：

把某一时刻所有质点的位移画在坐标系里．

4．连线：

用一条平滑的线把诸点连接起来就是这时的波的图象．

二、波的图象的特点

1．波的图象也称_________，简称_________，如果波形是正弦曲线，这样的波叫做正弦_________波，也叫_________．

2．介质中有正弦波传播时，介质中的质点做_________运动．

三、波的图象与振动图象的意义

1．波的图象表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移．

2．振动图象表示介质中的“某个质点”在“各个时刻”的位移．

提示：

1、波的传播方向的双向性:

不指定波的传播方向时,图象中波可能沿x轴正向传播、也可能沿x轴负向传播。

2、波的传播的周期性：

虽然不同时刻波的形状不同，但每经过一个周期波形重复出现一次且向前传播一个波长的距离，即波的图象具有空间和时间上的周期性。

3、波的图象与振动图象的区别与联系：

【课堂探究】

问题波的传播方向和质点运动方向关系如何判断？

已知质点运动方向判断波的传播方向或与之相反的问题，判断的基本规律是横波的形成与传播的特点，常用方法有：

方法一：

上下坡法

沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下、下坡上”（如图甲所示）.

方法二：

同侧法

在波的图象上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点运动方向，并设想在同一点沿水平方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧（如图乙所示）.

方法三：

头头（尾尾）相对法

在波形图的波峰（或波谷）上画出一个箭头表示波的传播方向，并在波峰（或波谷）两边波形上分别画出两个箭头表示质点运动

方向，那么这三个箭头总是头头相对，尾尾相对（如图丙所示）.

方法四：

平移法

将原波形（实线）沿波的传播方向平移

后（虚线），则从原波形中平衡位置沿y轴指向虚线最大位移处的方向，表示原波形中质点的运动方向（如图丁所示）.

甲乙

丙丁

图12-1-4

【典例分析】

例1、某时刻一列简谐波的图象如下图所示，若波向右传播，试确定该时刻各质点的振动方向，若波向左传播，该时刻各质点的振动方向如何？

例2、某时刻一列简谐波的图象如右图所示，该时刻质点A的振动方向向下，试确定该波是向右传播还是向左传播，若该时刻质点A的振动方向向上，该波的传播方向又如何？

A向下振动，波向　传播

A向上振动，波向　　传播

例3、某时刻两列简谐波的图象如右图所示，分别向右、向左传播，试作出该时刻后T/4、T/2、、T后的波形图。

例4　（多选题）如图所示，画出了一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形，由图象可知（　　）

A．质点b的位移为零

B．质点b此时向y轴负方向运动

C．质点d的振幅是2cm

D．质点a经过

通过的路程是4cm，偏离平衡位置的位移是4cm

例5　（多选题）一列简谐波某时刻的波形如图①所示，如图②所示是该波传播时介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则（　　）

A．若波沿x轴正方向传播，振动图象为a点的振动图象

B．若波沿x轴正方向传播，振动图象为b点的振动图象

C．若波沿x轴负方向传播，振动图象为c点的振动图象

D．若波沿x轴负方向传播，振动图象为d点的振动图象

例6　（多选题）如图所示是一列简谐波某时刻的波的图象，下列说法正确的是（　　）

A．波一定沿x轴正方向传播

B．a、b两点振动速度方向相反

C．质点a此时的速度方向可能沿y轴正向

D．质点b此时的速度方向可能沿y轴正向

【巩固练习】

1.　（多选题）简谐横波某时刻的波形图线如图所示，由图可知（　　）

A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的

B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的

C．若波从右向左传播，则质点c向下运动

D．若波从右向左传播，则质点d向上运动

2　.在t＝0时刻，质点A开始做简谐运动其振动图象如图所示，质点A振动的周期是________s；

t＝8s时，质点A的运动方向沿y轴________方向（填“正”或“负”）．

3.已知平面简谐横波在x轴上传播，原点O的振动图线如图甲所示，此时刻的波形图线如图乙所示.

在t′=t+0.5s时刻的波形图可能是图12-1-11中的

（）

图12-1-11

12.2波的图象——习题课

波的图象与振动图象的区分。

【自主学习】

1．如图所示为一波形图，波沿x轴负方向传播，就标明的质点而言，速度为正、加速度为负的质点是（　　）

A．P　　　　　　　　　B．Q

C．RD．S

2．质点A做简谐运动，其振动图象和t＝1.6s时刻的波动图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．质点A向上运动，波向左传播

B．质点A向上运动，波向右传播

C．质点A向下运动，波向左传播

D．质点A向下运动，波向右传播

3．（多选）取向上为质点振动的正方向，得到如图所示的甲、乙两个图象，则图线上A、B两点的运动方向是（　　）

A．A点向下　　　　B．A点向上

C．B点向下D．B点向上

4．简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点．以下说法正确的是（　　）

A．若波沿x轴正方向传播，则P质点此时刻速度沿x轴正方向

B．若波沿x轴正方向传播，则P质点此时刻加速度沿y轴正方向

C．再过

个周期时，质点P的位移为负值

D．经过一个周期，质点P通过的路程为4A

5．介质中坐标原点O处的波源在t＝0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正方向传播，t0时刻传到L处，波形如图所示．下列能描述x0处质点振动的图象是（　　）

6．一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示．关于波的传播方向与质点a、b、c、d、e的运动情况，下列说法正确的是（　　）

A．若波沿x轴正方向传播，则质点a运动的速度将减小

B．若质点e比质点d先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播

C．若波沿x轴负方向传播，则质点c向下运动

D．若波沿x轴正方向传播，再经过半个周期质点b将运动到质点d现在的位置

7．一列简谐横波向x轴正方向传播，如图所示是某时刻波的图象，以下说法不正确的是（　　）

A．各质点的振幅均为2cm

B．a、c质点的振动方向相同

C．b质点具有正向最大速度

D．d质点具有正向最大加速度

8．一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过

周期开始计时，则图乙描述的是（　　）

A．a处质点的振动图象B．b处质点的振动图象

C．c处质点的振动图象D．d处质点的振动图象

9．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形．当R点在t＝0时的振动状态传到S点时，PR范围内（含P，R）有一些质点正在向y轴负方向运动，这些质点的x坐标取值范围是（　　）

A．2cm≤x≤4cmB．2cm≤x＜4cm

C．2cm≤x＜3cmD．2cm＜x≤3cm

10．如图所示为一沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，当Q点在t＝0时的振动状态传到P点时，则（　　）

A．1cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动

B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向

C．Q处的质点此时正在波峰位置

D．Q处的质点此时运动到P处

11．地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5km/s的S波，另一种是传播速度约为7.0km/s的P波．一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3min.假定地震波沿直线传播，震源的振动周期为1.2s，求震源与监测点之间的距离x.

12．图（a）表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图象，请在图（b）中作出这列简谐波在t＝0时刻的波形图（质点a画在坐标原点上，且波沿x轴正方向传播）．

12.3波长、频率和波速

1．知道什么是波的波长，能从波的图象中求出波的波长。

2．知道什么是波传播的周期（频率），理解周期（频率）与质点振动周期（频率）的关系。

3．理解波在传播过程中的特点。

4．会用公式v＝λf解答实际的波动问题。

利用波的图象和波长、频率、波速之间的关系解决实际问题

用波长、频率和波速之间的关系进行计算和分析问题

一、波长（λ）

1、概念：

叫做波的波长。

强调：

在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长；

在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）之间的距离等于波长。

二、周期（T）和频率（f）

1、波的周期（或频率）：

波的周期（或频率）由波源决定，同一列波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变；

三、波长、周期（频率）和波速的关系

1、叫波速．它反映振动在介质中传播的快慢程度。

2、波速等于波长和频率的乘积，公式：

3、经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于。

波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定．当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期（或频率）保持不变．但由于波速的变化而导致波长的变化．

4．机械波在介质中的传播速度v＝_____＝______，该式对于以后要学习的电磁波也适用。

5．机械波在介质中的传播速度由______的性质决定，在不同的介质中，波速是______的。

【例1】关于波长的下列说法中正确的是（　　）

A．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长

B．在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长

C．在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长

D．在波形图上振动情况总是相同的两点间的距离等于一个波长

【例2】．如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图象。

下列说法中正确的是（　　）

A．质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同

B．质点B、F在振动过程中位移总是相同

C．质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长

D．质点A、I在振动过程中位移总是相同，它们的平衡位置间的距离是一个波长

【例3】一列横波沿x轴的正方向传播，波速v＝300m/s。

已知x1＝0.30m和x2＝0.90m处是振动中位移大小总是相同、方向总是相反的相邻两点，求这列波的频率。

【例4】一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝0.02s时刻的波形如图12－3－2虚线所示。

若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是（　　）

A．2m/s　　　　　　　　

B．3m/s

C．4m/s

D．5m/s

【例5】如图所示，图（a）为某一列波在t＝1.0s时的图象，图（b）为参与该波的质点P的振动图象。

（1）求该列波的波速；

（2）求再经过3.5s时P质点的路程；

（3）波的传播方向。

12.3波长、频率和波速——习题课

2．知道什么是波传播的周期（频率），会用公式v＝λf解答实际的波动问题。

3．理解波在