高中物理 第2章 机械波 第1节 机械波的产生和传播教师用书 粤教版选修3-4-粤教版高二选修3-4物理教案VIP免费

第一节机械波的产生和传播1．(3分)下列振动是简谐运动的有()A．手拍乒乓球的运动B．弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统C．摇摆的树枝D．从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动【解析】手拍乒乓球，球原来静止的位置为平衡位置，球向上和向下运动过程中受重力，不是简谐运动，A错；B为弹簧振子，为简谐运动，B对；C中树枝摇摆，受树的弹力，但弹力的变化无规律，C错；D既不是机械振动，也不是简谐运动，D错．【答案】B2．(3分)一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，如图2－1－1所示．若从质点经过O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点，再继续运动，又经过2s，它第二次经过M点，则该质点第三次经过M点还需的时间是()图2－1－1A．8sB．4sC．14sD.s【解析】设图中a、b两点为质点振动过程中的最大位移处，若开始计时时刻质点从O点向右运动，O→M的运动过程历时3s，M→b→M的过程历时2s，则有＝4s，T＝16s，质点第三次经过M点所需时间Δt＝T－2s＝14s，故C正确．若开始计时时刻质点从O→a→O→M运动历时3s，M→b→M历时2s，显然＋＝4s，T′＝s，质点第三次再经过M所需要的时间Δt′＝T′－2s，得Δt′＝s－2s＝s，故D正确．【答案】CD3．(4分)一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的，在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后，此钟的分针走一整圈所经历的时间实际上是()A．小时B．小时C．2小时D．4小时【解析】由题意知，g星＝g地，又由T＝2π知，T∝，故∝，＝，所以此钟分针走一整圈所经历的时间在地球上为1小时，在该行星上则为2小时，故应选C.【答案】C课标导思1．认识机械波，知道形成机械波的两个条件．2．理解机械波的传播，确认波是传播振动形式和传递能量的一种方式．3．知道什么是横波和纵波，以及波峰和波谷、密部和疏部.学生P18一、机械波的产生1．机械波机械振动在介质中的传播．2．形成条件机械振动的波源和传播振动的介质．二、机械波的传播机械波并没有携带介质本身与它一起传播，波传播的只是一种振动形式，是传递能量的一种形式，同时也能传递信息．三、横波和纵波定义标识性物理量实物图形横波质点的振动方向与波的传播方向垂直的波①波峰：横波中凸起的最高处．②波谷：横波中凹下的最低处.纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波.①密部：纵波中质点分布最紧密的部分．②疏部：纵波中质点分布最稀疏的部分.学生P18一、机械波的形成与特点1．机械波的形成(1)实质：介质质点间存在相互作用力，介质中前面的质点带动后面的质点振动．(2)质点间的作用：相邻的质点相互做功，同时将振动形式与振源能量向外传播．(3)介质质点的振动：从振源开始，每一个质点都由前面的质点带动做受迫振动．2．机械波的传播特点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：介质中各质点振动的周期均与波源的振动周期相同．③质点的振动：各质点只在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移，且离波源越远，质点的振动越滞后，但每个质点的起振方向均与波源的起振方向相同．④能量的传播：由于相邻的质点相互做功，所以波在传播振动形式的同时，也传递着能量和信息．3．横波的“波峰”和“波谷”、纵波的“密部”和“疏部”的形成原因由于机械波在传播时，总是由先振动的质点带动比它后振动的质点，介质中不同质点的振动步调不一致，这样就会形成凸、凹相间或疏、密相间的波，并向前传播．二、机械波的相关问题分析1．机械波的形成常见问题(1)步调由于机械波在传播时，总是由先开始振动的质点带动比它晚振动的质点，介质中不同质点的振动步调不一致，这样才形成了凸凹相间或疏密相间的波，并向前传播．(2)起振方向介质中最先振动的质点是波源，所以介质中所有质点在起振时都与波源的起振方向一致，即波源开始时向哪一方向振动，其他质点开始振动时也要向该方向振动．(3)平面波对称性如果波源的振动形式在同一种均匀介质中向不同的方向传播，那么沿各个方向传播的波形关于波源对称，包括波的形状和关于波源对称质点的振动方向等，如向水中投入一块小石子，激起的水波是一组以小石子...