浙江专用2018-2019学年高中物理第十二章机械波第1课时波的形成和传播学案新人教版选修3 .doc

第1课时波的形成和传播研究选考把握考情知识内容波的形成和传播考试要求加试b教学要求1.了解横波、纵波的概念，知道横波与纵波的区别2.知道横波的波峰和波谷；了解纵波的密部与疏部3.知道声波是纵波4.了解介质的概念，知道机械波是机械振动在介质中的传播5.知道波传播的是振动形式和能量，波也可以传播信息6.理解横波的形成过程7.理解波动和振动的联系和区别说明不要求研究纵波的形成过程知识点一波的形成和传播基 础 梳 理1.波：振动的传播称为波动，简称波。2.波的形成当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动。这个质点又带动更远一些的质点绳子上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动，绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去了。3.波的传播波传播的是振动这种运动形式。要 点 精 讲1.各质点的振动周期都与波源的振动周期相同。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.波传播的只是振动形式，介质中的每个质点只在自己平衡位置附近振动，并不随波迁移。【例1】 下列关于机械波的说法中，正确的是()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.各质点随波的传播而迁移解析振源依靠介质中各相邻质点间的相互作用力使周围的质点依次振动起来，且后一质点的振动必定落后于前一质点，选项B、C正确； 质点只在它们各自的平衡位置附近做受迫振动，它们振动的频率均与波源的振动频率相同，选项A正确；波在传播过程中各质点不随波迁移，选项D错误。答案ABC知识点二横波和纵波基 础 梳 理1.横波(1)定义：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波。(2)标识性物理量波峰：凸起的最高处。波谷：凹下的最低处。2.纵波(1)定义：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波。(2)标识性物理量密部：质点分布最密的位置。疏部：质点分布最疏的位置。即 学 即 练下列关于横波与纵波的说法中正确的是()A.声波一定是纵波B.声波可能是横波C.地震波既有横波，也有纵波D.横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体中传播，也可以在液体、气体中传播解析声波不管在哪种介质中传播，都是纵波，因此选项A正确，B错误；地震波既有横波，也有纵波，且二者传播速度不同，现代地震仪测震源距离就利用了这一点；横波只能在固体中传播，故选项C、D正确。答案ACD知识点三机械波基 础 梳 理1.介质：波借以传播的物质。2.机械波：机械振动在介质中传播，形成了机械波。3.介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，传播的只是振动这种形式。4.波是传递能量的一种方式。5.波不但传递能量，而且可以传递信息。要 点 精 讲1.振动与波动的区别(1)研究对象不同振动是单个质点所表现出的周而复始的运动现象，波动是大量质点表现出的周而复始的运动现象。(2)运动成因不同振动是质点由于某种原因离开平衡位置，同时受到指向平衡位置的力回复力的作用。波动是由于介质中质点受到相邻质点的带动而随着运动，并将振动形式由近及远传播开去，各质点间存在相互作用的弹力，各个质点都受到回复力作用。(3)运动性质不同质点的振动是变加速运动，在同一介质中波动的传播速度不变。2.振动与波动的联系(1)振动是波动的起因，波是振动的传播； (2)有波动一定有振动，有振动不一定有波动； (3)波动的周期等于质点振动的周期，波动和振动都是周期性运动。【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，波立即停止传播解析机械波的产生条件是有波源和介质。由于介质中的质点之间相互作用，一个质点的振动带动相邻质点的振动由近及远传播而形成波，所以选项A、B正确； 波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变； 而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播； 当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，即波不会停止传播，选项D错误。答案AB1.在平静的湖面上漂着一块小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈的向外传播，当波传播到小木条处时，小木条将()A.随波纹漂向湖岸 B.在原来位置不动C.向波源处漂动 D.在原来位置上下振动解析介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，介质质点只在自己的平衡位置附近振动，向外传播的只是振动形式和能量，生活中，水面上的一些漂浮物会沿波向外移动，是因为外界另外一些因素的干扰，如风的吹动等，故D正确。答案D2.有关纵波与横波，下列说法正确的是()A.振源上下振动形成的波是横波B.振源水平振动形成的波是纵波C.波沿水平方向传播质点上下振动，这类波是横波D.质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波解析不论振源沿水平方向振动，还是竖直方向振动，只要振动方向与波传播方向垂直，则为横波；若振动方向与波传播方向在一条直线上则为纵波。答案C3.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，参与波动的质点并不随波迁移D.振动是变速的，波动是匀速的解析机械振动在介质中的传播形成机械波，选项A正确；由于机械波已在介质中形成，当波源停止振动，已振动的质点又形成新的波源，使机械波仍在介质中传播，选项B正确；由机械波的传播特点可知，选项C正确；波只有在同种均匀介质中才会匀速传播，选项D错误。答案ABC4.如图1所示是某绳波形成过程的示意图，1，2，3，4为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2，3，4各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，t0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是()图1A.质点6开始振动时的运动方向向下B.t时质点6的速度方向向下C.t时质点10的运动方向向上D.tT时质点16开始运动解析介质中各质点开始振动时的振动方向和波源开始振动时的振动方向相同，A错误；经过t质点1回到平衡位置，质点9开始向上振动，质点5振动到正的最大位移处，根据带动法可知，质点6在平衡位置上方向上振动，即速度的方向向上，B错误；t时质点1振动到负的最大位移处，质点9振动到正的最大位移处，质点13开始振动，513 之间的质点在平衡位置上方，913之间的质点振动方向都向上，C正确；tT时质点17开始运动，D错误。答案C选择题(在每小题给出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。)1.机械波传播的是()A.介质中的质点 B.质点的运动形式C.能量 D.信息答案BCD2.关于机械波的说法正确的是()A.相邻的质点要相互做功B.纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能C.波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动D.波中各质点振动频率是相同的解析机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的，前后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；波传播过程中，各质点只能在各自的平衡位置附近振动，质点不随波迁移，因此B错；每个质点都是由波源带动依次振动，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与波源频率相同，并且都“仿照”波源振动，故C、D正确。答案ACD3.在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是()A.大钟的回声B.大钟在继续振动，空气中继续形成声波C.人的听觉发生“暂留”的缘故D.大钟虽停止振动，但空气仍在振动解析停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会立即消失，大钟做阻尼振动一段时间，因此还会在空气中形成声波，这就是余音未绝的原因，所以选项B正确。答案B4.科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹，在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为()A.月球太冷，声音传播太慢B.月球上没有空气，声音无法传播C.宇航员不适应月球，声音太轻D.月球上太嘈杂，声音听不清楚答案B5.一列机械横波某时刻的波形如图1所示，则关于质点A的受力，下列说法正确的是()图1A.如果波向右传播，则质点A受到向上的作用力B.如果波向右传播，则质点A受到向下的作用力C.如果波向左传播，则质点A受到向上的作用力D.如果波向左传播，则质点A受到向下的作用力解析无论波向右或向左传播，回复力始终指向平衡位置，质点A的回复力是由相邻质点对A的作用力提供的，故B、D正确。答案BD6.以下对机械波的认识正确的是()A.形成机械波一定要有波源和介质B.波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解析波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确；简谐运动形成的波在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B、C、D均错。答案A7.关于机械波和机械振动的下列说法正确的是()A.机械振动就是机械波，机械波就是机械振动B.有机械波，则一定有机械振动C.机械波就是质点在介质中的运动路径D.在波的传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅解析机械振动在介质中的传播即机械波，A错误；波的形成有两个条件，一是要有波源，二是要有介质，所以，有机械波一定有机械振动，B正确；在波的形成和传播过程中，各质点不随波迁移，C错误；离波源较远的质点靠前面质点的带动，所以频率、振幅相同，D正确。答案BD8.关于振动和波的关系，下列说法正确的是()A.如果波源停止振动，已经振动的质点将继续振动，未振动的质点则不会振动B.发声体在振动时，一定会产生声波C.机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递 D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程答案D9.如图2所示为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B点时的波形，由图可判断A点刚开始的振动方向是()图2A.向左 B.向右 C.向下 D.向上解析根据带动法可知B点要向上振动，且所有点的起振方向都相同，所以D正确。答案D10.一列波在介质中向某一方向传播，图3为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是()图3A.波源是M，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间TB.波源是N，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间C.波源是N，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间D.波源是M，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间解析由于此时Q质点向下振动，且Q质点右方邻近质点在Q质点下方，则波向左传播，N是波源.振动从N点传播到M点，经过一个周期，又因从波源N起振开始计时，需经T，P质点才开始起振，故P质点已振动了，选项C正确。答案C11.如图4所示为一列沿x轴负方向传播的机械波在某一时刻的波形图，下列说法中正确的是()图4A.该时刻a点和d点处的质点位移相同，加速度相反B.该时刻b点和c点处的质点位移相同，速度方向也相同C.质点b比质点c先回到平衡位置D.质点a比质点d先回到平衡位置解析该时刻a点和d点处的质点位移相同，加速度方向均指向y轴正向，选项A错误；该时刻b点和c点的质点位移相同，b点速度方向向上，c点速度方向向下，故质点c比质点b先回到平衡位置，选项B、C错误；质点a振动方向向上，质点d振动方向向下，故质点a比质点d先回到平衡位置，选项D正确。答案D12.一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图5所示的凹凸形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F 6个质点，有()图5A.它们的振幅相同B.其中D和F的速度方向相同C.其中A和C的速度方向相同D.从此时起，B比C先回到平衡位置解析各质点先后到达波峰或波谷处，振幅相同，A正确；由于各质点都要“尾随”前边质点振动，在波向右传播时，质点D向上振动，质点F向下振动，二者虽然速度大小相同，但方向不同，B错误；同理可知A向下运动，C向上运动，二者速度方向相反，C错误；从此时起，B和C均向上振动，显然B先到达波峰，先回到平衡位置，D正确。答案AD