物理选修3-4名师导航第十二章1波的形成和传播含解析

学必求其心得，业必贵于专精波的形成和流传名师导航知识梳理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：沿波的流传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___________周边振动，波可是流传___________和振动能量.2。波的流传波不仅传达___________，而且可以传达___________.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，比较横波和纵波的见解,以及它们在平常生活中的例子，如跳绳时绳形成的波形和拉弹簧时的波形。用抽象思想建立波的模型，用模型剖析各质点的振动情况,观察它们在各自平衡地址的振动,以及由波源带动其他质点的振动情况.疑难打破1.正确理解振动和颠簸的差异与联系剖析：振动是单个质点在其平衡地址周边做往来运动的“个体运动"，颠簸是大量的、相互相联系的质点将波源的振动在介质中流传的“集体行为"，波源的振动是颠簸的成因;颠簸是振动在空间时间上的学必求其心得，业必贵于专精延伸，有颠簸就必然有振动,而有振动却未必有颠簸，由于还要看有无流传振动的介质。2.波的种类剖析：按波的流传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流传方向垂直。波形特点：凸凹相间的涟漪（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流传方向在一条直线上。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，这一实验可以获取机械波的特点：1）第一质点都以它的平衡地址为中心做简谐运动；后一质点的振动总是落后前一质点的振动。2）波流传的可是运动形式（振动），传达的可是振动能量和信息，学必求其心得，业必贵于专精介质中的质点其实不随波迁移.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，由此可判断此横波(）图12-1—2A.向右流传，且此时质点B正向上运动B。向右流传，且此时质点C正向下运动C.向左流传，且此时质点D正向上运动D。向左流传,且此时质点E正向下运动思路剖析：观察波的流传方向和质点振动方向的关系.先依照A点向上运动可判断波向左流传，后一质点总是落后于前一质点的振动，尔后依同一原则可判断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流传方向，或反之。判断的基本规律是横波的形成与流传的特点.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方向流传,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12＜，则P1向下运动,P2向上运动PP2B.若P1P2＜，则P1向上运动，P2向下运动C。若2PP＞2，则P1向上运动，P2向下运动12学必求其心得，业必贵于专精D。若12＞2，则P1向下运动，P2向上运动PP答案：AC【例2】一列横波在t=0时刻的波形如图12-1—3所示，流传方向沿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思路剖析：波沿x轴正方向流传,质点P此时刻从平衡地址向y轴负方向开始振动，经T4时间第一次到波谷地址,P点出现第三次波谷经2T时间，故2T=0.9s,得T=0。4s,波向外流传的速度v==5m/s，t=044T时刻波已传至x=2。5m处,传至Q点需时间t1=s=82.5s=1.1s.v5这样，Q点从平衡地址开始向y轴负方向运动，第一次到波峰还需T=0。3s，故须经1。4s在Q点第一次出现波峰.4答案：1。4黑色骗局：在解此题时,有一种错误见解是将波连续画下去,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相同时刻波有不相同的形状。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轴流传，当质点A第一次位于波峰时开始计时，经观察：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。可知波速为（)A。1m/sB.2m/sC。3m/s学必求其心得，业必贵于专精D.4m/s答案：D问题研究问题：如图12—1—4，由于介质各质点间存在相互作用力，当波源1在外力作用下向上振动,必然会带动相邻质点2向上振动，2质点振动起来后,又会带动与它相邻质点振动，这样依次带动下去,就将振源的振动形式流传出去，而形成机械波.图12—1-4波的形成和流传需同时具备哪两个条件？图中波源开始振动方向向上,后边的质点2、3、4诸质点开始振动的方向是什么？导思：此问题是观察机械波的形成过程，解此题的重点是要理解机械波的形成过程.波流传时,介质中各质点实际上是做“受迫振动”，质点振动频率与波源频率相同，由于质点起振时总被凑近波源的相邻波源带动，质点起振方向总与波源起振方向相同.这是波的一种模型，要求我们经过观察图象，剖析判断、总结出质点的运动规律,把模型实行到机械波中，运用机械波剖析。学必求其心得，业必贵于专精做此类题时，只要我们理解机械波产生的条件、产生的