高中物理 第十二章 机械波 1 波的形成和传播名师导航学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案VIP专享VIP免费

1波的形成和传播名师导航知识梳理1.机械波产生（1）定义：机械振动在__________________过程，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，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.机械波包括___________波和___________波.知识导学学习本节前，要复习上一章中的简谐运动中的重点与难点内容，要明确机械波产生的两个条件.运用比较法学习机械波和机械振动，比较横波和纵波的概念，以及它们在日常生活中的例子，如跳绳时绳形成的波形和拉弹簧时的波形.用抽象思维建立波的模型，用模型分析各质点的振动情况，观察它们在各自平衡位置的振动，以及由波源带动其他质点的振动情况.疑难突破1.准确理解振动和波动的区别与联系剖析：振动是单个质点在其平衡位置附近做往复运动的“个体运动”，波动是大量的、彼此相联系的质点将波源的振动在介质中传播的“群体行为”，波源的振动是波动的成因；波动是振动在空间时间上的延伸，有波动就一定有振动，而有振动却未必有波动，因为还要看有无传播振动的介质.2.波的种类剖析：按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类：横波和纵波.（1）横波定义：质点的振动方向与波的传播方向垂直.波形特点：凸凹相间的波纹（观察横波演示器），又叫起伏波，凸部称为波峰，凹部称为波谷.（2）纵波定义：质点振动方向与波的传播方向在一条直线上.波形特点：疏密相间的波形，又叫疏密波，如图12-1-1所示.图12-1-13.机械波的特点剖析：取一根长绳，拉平，手握一端振动，可以形成凹凸不平的波，看到介质中本来静止的质点，随波的传来而发生振动，这一实验可以得到机械波的特点：（1）第一质点都以它的平衡位置为中心做简谐运动；后一质点的振动总是落后前一质点的振动.（2）波传播的只是运动形式（振动），传递的只是振动能量和信息，介质中的质点并不随波迁移.1典题精讲【例1】图12-1-2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正向上运动，如图中箭头所示，由此可判定此横波（)图12-1-2A.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正向下运动思路解析：考查波的传播方向和质点振动方向的关系.先根据A点向上运动可判定波向左传播，后一质点总是落后于前一质点的振动，然后依同一原则可判定D点向上运动.答案：C绿色通道：已知质点的振动方向判断波的传播方向，或反之.判断的基本规律是横波的形成与传播的特点.变式训练：一列在竖直方向振动的简谐横波，波长为λ，沿正x方向传播，某一时刻，在振动位移向上且大小等于振幅一半的各点中，任取相邻的两点P1、P2，已知P1的x坐标小于P2的x坐标，则（)A.若21PP＜2，则P1向下运动，P2向上运动B.若21PP＜2，则P1向上运动，P2向下运动C.若21PP＞2，则P1向上运动，P2向下运动D.若21PP＞2，则P1向下运动，P2向上运动答案：AC【例2】一列横波在t=0时刻的波形如图12-1-3所示，传播方向沿x轴正方向.已知在0.9s末P点出现第三次波谷，则从零时刻算起，___________s在Q点第一次出现波峰.图12-1-3思路解析：波沿x轴正方向传播，质点P此时刻从平衡位置向y轴负方向开始振动，经4T时间第一次到波谷位置，P点出现第三次波谷经24T时间，故24T=0.9s，得T=0.4s,波向外传播的速度v=T=5m/s，t=0时刻波已传至x=2.5m处，传至Q点需时间t1=vs=55.28s=1.1s.2这样，Q点从平衡位置开始向y轴负方向运动，第一次到波峰还需43T=0.3s，故须经1.4s在Q点第一次出现波峰.答案：1.4黑色陷阱：在解本题时，有一种错误观点是将波连续画下去，得波传到Q点时为波谷，这样还需0.2s，Q点第一次到波峰，这种出错的原因是未注意到在不同时刻波有不同的形状.变式训练：A、B是x轴上相距12m的两个质点，一列简谐横波沿x轴传播，当质点A第一次位于波峰时开始计时，经观测：在t=4s时，A点第九次处于波峰，同一时刻质点B第三次处于波峰.可知波...