高中物理 第十二章 机械波 1 波的形成和传播课堂互动学案 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波的形成和传播课堂互动三点剖析1.波的形成及传播(1)形成条件波的形成条件为：①波源；②介质。(2)传播特点①波传播时，介质中的质点跟着波源做受迫振动，每个质点的振动频率和周期都与波源相同；各质点的起振方向与波源的起振方向相同，离波源越远的质点，起振越滞后。②波在传递运动形式的同时也传递能量。由于质点间的弹力作用，先振动的质点要对相邻的后振动的质点做正功，后者对前者做负功，因而离波源近的质点把机械能传递给离波源远的质点。如果把信息加载到波上，波还可以传递信息，如声音，靠声波的传递使人与人之间通过语言的交流相互沟通和了解。2.波的传播方向与质点振动方向的判断(1)质点带动法(波的成因法)：①明确波的传播方向，确定波源的方位；②在质点P靠近波源一侧的附近(不能越过最大位移处的质点)找另一质点M；③若M在P的上方，则M带动P向上振动，若M在P的下方，则M带动P向下振动。(2)微平移法：将此时刻的波形沿波的传播方向做微小平移，得到经过极短时间后的波形，找出各质点经过极短时间后到达的位置，则质点P的振动方向就知道了。(3)规则法：规则法有多种，如“上下坡法”“风吹法”等。将上述方法反过来应用，就可根据波形和波上任一点的振动方向，判断波的传播方向。各个击破【例1】关于机械波的以下说法中，正确的是()A.波动发生需要两个条件：波源和介质B.波动过程是介质质点由近及远移动的过程C.波动过程是能量由近及远传递的过程D.波源与介质质点的振动都是自由振动解析：波源(即振源)振动时，依靠介质中的相互作用力带动周围各部分质点振动起来，形成机械波。作为介质的各质点只在平衡位置附近做振动，并不随波向外迁移，仅把振源的振动和能量传播开来。波源和介质质点之间的相互作用力阻碍波源的振动，是一种阻力，所以波源的振动不可能是自由振动。相邻的介质质点间存在相互作用，故介质质点不是自由振动。答案：AC类题演练1一小石子落入平静的湖面中央，圆形波纹一圈圈向外传播，有一片树叶落在水面上，则树叶()A.逐渐漂向湖心B.逐渐漂向湖畔C.在落下地方上下振动D.沿树叶所在的圆圈做圆周运动解析：树叶随它所在的湖水运动，做的应是上下振动，并不随波迁移，既不会漂向湖畔，也不会漂向湖心，故C正确。答案：C【例2】图12-1-2是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d……h等质点在这一时刻的速度方向。1图12-1-2解析：在波动中，两相邻的质点，距波源较远的质点总是重复距波源较近的质点的振动行为。因为该波向右传播，故可知a、b两质点速度方向向上，d、e、f等质点速度方向向下，质点h速度方向向上。而c、g两质点速度为零。答案：如上图类题演练2图12-1-3所示是以质点P为波源的机械波沿着一条固定的轻绳传播到质点Q的波形图，则质点P刚开始振动时的方向为()图12-1-3A.向上B.向下C.向左D.向右解析：由于是波源带动了后面的质点依次振动，且后面的质点总是重复前面质点的振动状态，所以介质中各质点开始振动时的方向都与波源开始振动时的方向相同。此时波刚传播至Q点，Q点此时的振动状态即与波源P开始振动时的状态相同。由波的传播特点可知Q点此时是向上运动的，所以波源P点刚开始振动时的方向也为向上。正确选项为A。答案：A方法点拨对机械波中各质点振动方向的判断，可以沿着波的传播方向看，凡是上坡区的质点都向下振，下坡区的质点都向上振，这样判断既迅速又准确。2