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文档简介
1波的形成和传播[自主预习]一、波的形成和传播1•波: 的传播称为波动,简称波.2•波的形成和传播(以绳波为例)一条绳子可以分成一个个小段,一个个小段可以看做一个 质点,这些质点之间存在着 —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 起来,只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动.二、横波和纵波定义标志性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向 的波波峰:凸起的波谷:凹下的縄上能磴横浊纵波质点的振动方向与波的传播方向在的波密部:质点分布 的位置疏部:质点分布 的位置密部密部密部疏部疏部三、机械波1.介质定义:波借以 的物质.特点:组成介质的质点之间有 ,一个质点的振动会引起相邻质点的振动.机械波机械振动在 中传播,形成了机械波.机械波的特点介质中有机械波传播时,介质本身并不随波一起传播,它传播的只 这种运动形式.TOC\o"1-5"\h\z波是传递 的一种方式.(3)波可以传递 .[即学即用]1•判断下列说法的正误.质点的振动位置不断转换即形成波.( )在绳波的形成和传播中,所有质点同时运动,同时停止运动.()物体做机械振动,一定产生机械波.()质点沿水平方向振动,波沿水平方向传播,这样的波一定是横波.( )绳波在某时刻的形状如图1所示,若O是波源,则此刻A点的振动方向 ,若O'是波源,则此刻A点的振动方向 .(填“向上”或“向下”)[重点探究]
一、波的形成、传播及特点I富导学探究如图所示,手拿绳的一端,上下振动一次,使绳上形成一个凸起状态,随后形成一个凹落状态,可以看到,这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动.如果在绳子上某处做一红色标记,观察这一红色标记的运动.红色标记有没有随波迁移?当手停止抖动后,绳上的波会立即停止吗?1.机械波的形成与传播2.波的特点1.机械波的形成与传播2.波的特点振幅: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.周期(频率):各质点都在做受迫振动,所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同.步调:离波源越远,质点振动越滞后.运动:各质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移.各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同.实质:机械波向前传播的是振动这种运动形式,同时也可以传递能量和信息.【例1】如图2所示,是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,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=4时,1到达最上方,时,1到达最上方,5开始向上运动.问:图2(1)t=2时,质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何?⑵t=¥时,质点8、12、16的运动状态如何?
[总结提升]波动过程中各质点的运动规律可用三句话来描述:先振动的质点带动后振动的质点.后振动的质点重复前面质点的振动.后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点.,概括起来就是“带动、重复、落后”.针对训练(多选)下列关于机械波的说法中,正确的是( )波传播过程中,质点也随着波移动相邻质点间必有相互作用力质点的振动必定落后于前一质点的振动前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动,后质点的振动必定落后于前一质点的振动离波源越远,质点的振动频率越小二、横波和纵波[导学探究]如图所示,(1)图甲是绳波,其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系?(2)图乙是声波,其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系?【典型例题】【例2】关于横波和纵波,下列说法正确的是()振源上下振动形成的波是横波振源水平振动形成的波是纵波波沿水平方向传播,质点上下振动,这类波是横波三、振动与波的关系1.区别研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动,是单个质点的“个体行为”;波动是振动在介质中的传播,是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”.力的来源不同——产生振动的回复力,可以由作用在物体上的各种性质的力提供;而引起波动的力,则总是联系介质中各质点的弹力.运动性质不同——振动是质点的变加速运动;而波动是匀速直线运动,传播距离与时间成正比.2.联系振动是波动的原因,波动是振动的结果;有波动必然有振动,有振动不一定有波动.波动的性质、频率和振幅与振源相同.【例3】(多选)关于振动和波的关系,下列说法中正确的是()振动是波的成因,波是振动的传播
振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现象波的传播速度就是质点振动的速度波源停止振动时,波立即停止传播四、由“带动法”确定质点的振动方向带动法原理:先振动的质点带动邻近的后振动的质点.方法:在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P',P'为先振动的质点,若P'在P上方,则P向上运动,若P'在P下方,则P向下运动.如图3所示.【例4】一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图4所示的形状,对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点说法正确的是( )质点B向右运动质点D和质点F的速度方向相同质点A和质点C的速度方向相同从此时算起,质点B比质点C先回到平衡位置1.(波的形成和传播1.(波的形成和传播)(2018・临漳一中高二下学期期中)如图5所示是某绳波形成过程的示意图,1、2、3、4为绳上的一系列等间距的质点,绳处于水平方向.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,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.t=0时质点1开始竖直向上运动,经过四分之一周期,质点5开始运动.下列判断正确的是( )t=4时质点5的运动方向向下B.t=2B.t=2时质点8的速度方向向上C.t=¥时质点12的运动方向向下'I23*567S9IOH12P]4151617182CI右t=T时质点17开始向下运动2.(横波和纵波)有关纵波与横波,下列说法中正确的是( )对于纵波,质点的振动方向与波的传播方向一定相同对于横波,质点振动方向与波的传播方向垂直纵波的质点可以随波迁移,而横波的质点不能横波只能在固体中传播,纵波只能在液体、气体中传播3.(振动与波的关系)(多选)关于机械波和机械振动,下列说法中正确的是( )机械振动就是机械波,机械波就是机械振动B•有机械波,则一定有机械振动C.机械波就是质点在介质中的运动路径4.(由“带动法”确定质点的振动方向)振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图6所示.规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图象是()|课时对点练 注更双墓强优落实一、选择题考点一波的形成、传播和特点在敲响古刹里的大钟时,有的同学发现,停止对大钟的撞击后,大钟仍“余音未绝”,主要原因是( )大钟的回声大钟在继续振动,空气中继续形成声波人的听觉发生“暂留”大钟虽停止振动,但空气仍在振动在一平静的湖面上漂浮着一轻木块,向湖中投入一石块,在湖面上激起水波,关于木块的运动情况,以下说法正确的是()因为“随波逐流”,木块将被推至远处因不知道木块离波源的远近如何,所以无法确定木块的运动情况无论木块离波源的远近如何,它都不能被波推动,最多只能在湖面上做上下振动木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关(多选)关于机械波的说法正确的是( )相邻的质点要相互做功机械波在真空中也能传播波源开始时怎样振动,其他质点开始时就怎样振动除波源外,波中各质点都做受迫振动(多选)关于机械波的形成,下列说法中正确的是()物体做机械振动,一定产生机械波后振动的质点总是跟着先振动的质点振动,只是时间上落后一步
参与振动的质点都有相同的频率机械波是质点随波迁移,也是振动能量的传递5.一列简谐横波在介质中传播,当波源质点突然停止振动时,介质中其他质点的振动及能量传递的情况是( )所有质点都立即停止振动已经振动的质点将继续振动,未振动的质点则不会振动能量将会继续向远处传递能量传递随即停止关于机械波,下列说法中正确的是( )自然界所刮的风就是一种机械波波不仅能传递能量,而且参与振动的质点也在随波迁移波将波源的振动形式传播出去的同时,也可以传递信息传播机械波的介质一定是可以自由流动的考点二横波和纵波区分横波和纵波的依据是( )是否沿水平方向传播质点振动的方向和波传播的远近质点振动的方向和波传播的方向是相互垂直还是在同一直线上质点振动的快慢(2018・南昌十中高二下学期期中)下列关于纵波的说法中,正确的是()在纵波中,波的传播方向就是波中质点的移动方向纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直纵波也有波峰和波谷9.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s.—种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(如图1所示).在一次地震中,震源在地震仪下方,观察到两振子相差5s开始振动,则()P先开始振动,震源距地震仪约36kmP先开始振动,震源距地震仪约25kmH先开始振动,震源距地震仪约36kmH先开始振动,震源距地震仪约25km考点三由“带动法”确定质点的振动方向10.(2018・商州高二检测)如图2所示为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B点时的波形,由图可判断A点刚开始的振动方向是()6/7A.向左B.向右C.向下D.向上一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图3所示,已知此时质点F的运动方向向y轴负方向,则()此波向x轴正方向传播质点C此时向y轴正方向运动质点C将比质点B先回到平衡位置质点E的振幅为零一列波在介质中向某一方向传播,图4为此波在某一时刻的波
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