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=55.28s=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...