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高二物理波的形成和传播2


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学校:临清实验高中 学科:物理 编制:李以磊

审核:刘云涛

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 的 .? 3.机械波的特点:(1)机械波传播的是质点的 ,也是传 ;(2)要有传播振动

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 向与波的传播方向 叫 和 两类.质点振动的方

的波叫横波.在横波中,凸起的最高处 .质点的振动方向跟传播方向 ,质点分布最

,凹下的最低处叫

的波叫纵波.在纵波中,质点分布最密的地方叫 疏的部分叫 .

三、提出疑惑:同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把
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它填在下面的表格中 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.
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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.
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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
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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;?
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(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 时刻的波形, 已知 f 质点在此时的运动方向 下,那么下列说法中正确的是

某 向

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

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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
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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 6.C 7.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。 向上 10.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, 为后一质点, E 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.
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2.B

3.D ?

4.ABC

5.垂直;纵波;介质

8.答案:图略.(1)3,7(2)5;零

9.答案:向下;

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答案:ABC

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