高中物理 第12章 1 波的形成和传播学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案VIP免费

1波的形成和传播[学习目标]1.理解机械波的形成过程和产生条件.2.知道机械波的种类——横波和纵波的概念.3.明确机械波传播的特点．(重点)4.通过对波的认识和理解，逐步提高空间想象能力．一、波的形成和传播1．波的形成当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动．这个质点又带动更远一些的质点…，绳上的质点都很快跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动，这样在整个绳子上就形成了凸凹相间的波．2．介质(1)定义：波借以传播的物质．(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动．3．机械波(1)形成：机械振动在介质中传播，形成机械波．(2)产生条件①要有波源．②要有传播振动的介质．(3)特点①介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，因此说它传播的只是振动这种运动形式．②介质中本来静止的质点，随着波的传来而发生振动，可见波是传递能量的一种方式．③我们能用语言进行交流，说明波可以传播信息．二、横波和纵波1．对比定义标识性物理量实物波形横波质点的振动方向和波的传播方向垂直的波①波峰：凸起的最高处②波谷：凹下的最低处纵波质点的振动方向和波的传播方向平行的波①密部：质点分布密集的部分②疏部：质点分布稀疏的部分2.说明(1)发声体振动时在空气中产生的声波是纵波，声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播．(2)不管是横波还是纵波，如果传播的振动是简谐运动，这种波就叫简谐波．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)质点的振动位置不断转换即形成波．(×)(2)在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动．(×)(3)在绳波的形成和传播中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动．(×)(4)如果波源停止振动，介质中的波也会立即停止．(×)(5)横波在固体、液体、气体中都能传播，纵波只能在气体中传播．(×)2.如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是________．[解析]由于波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，由图根据波的传播与质点振动的关系可以知道，B质点此时正向上振动，所以波源A质点刚开始的振动方向向上．[答案]向上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做横波B．质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部D．地震波是纵波E．声波是横波ABC[本题考查纵波和横波的概念．由定义知，ABC正确；声波是纵波，但地震波中既有横波，又有纵波，故D、E不正确．]波的形成和传播1．机械波的形成2．波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同．(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同．(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后．(4)立场：各质点只在各自的平衡位置振动，并不随波迁移，且起振方向与振源的起振方向相同．(5)机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能量和信息．【例1】如图所示是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿直线方向做简谐运动，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．已知t＝0时，质点1开始向上运动，t＝时，1到达最上方，5开始向上运动．问：(1)t＝时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t＝时，质点8、12、16的运动状态如何？[解析]各质点在各时刻的情况，如图所示．甲乙(1)由甲图可知，t＝时，质点8未到达波峰，正在向上振动，质点12,16未振动．(2)由乙图可知，t＝时，质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动．[答案]见解析机械波的形成和传播特点(1)机械波的形成过程及特点可以概括为“带动、重复、落后”，即前一质点“带动”后一质点振动，后一质点“重复”前一质点的振动形式，并且后一质点的振动“落后”于前一质点．(2)就整个物体来说，呈现的现象是波动，而就构成物体的单个质点来说，所呈现的现象是振动．(3)要画另一时刻的波形图，应先确定特殊点的位置，即此时刻在平衡位置或最大位移处的点，如波源1...