高中物理機械波1波的形成和傳播學(xué)案新人教版選修VIP

1、1 波的形成和傳播課堂探究一、機械波都有哪些特點？1機械波的形成過程實際上是離波源較近的前面的質(zhì)點的振動帶動著離波源較遠(yuǎn)的后面的質(zhì)點的振動，后面質(zhì)點的振動重復(fù)著前面質(zhì)點的振動，并且后面質(zhì)點的振動總是滯后于前面質(zhì)點的振動。可以歸納為三個詞，即：帶動、重復(fù)、滯后。2機械波傳播的是振動形式、能量和信息，介質(zhì)中各質(zhì)點本身并不隨波的傳播而遷移，而是在自己的平衡位置附近振動。3由于波的形成實際上是從波源開始依次帶動介質(zhì)中的各個質(zhì)點參與振動，所以各個質(zhì)點都在做受迫振動。因此各質(zhì)點振動的周期(頻率)與波源的周期(頻率)相同。4在不考慮能量損失時，各質(zhì)點振動的振幅相同；各質(zhì)點剛開始振動的方向(起振方向)，都與波

2、源開始振動的方向相同。振動質(zhì)點只是在自己的平衡位置附近振動，并沒有隨波向外遷移，也就是沒有“隨波逐流”。二、“帶動看齊”法分析質(zhì)點的振動方向在波的傳播中，靠近波源的質(zhì)點帶動后面的質(zhì)點運動，離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點追隨離波源近的質(zhì)點。用“帶動看齊”的思路可分析各個質(zhì)點的振動方向。方法：在質(zhì)點P靠近波源一方附近的圖象上另找一點P，若P在P上方，則P向上運動，若P在P下方，則P向下運動，如圖所示。三、波動和振動的區(qū)別與聯(lián)系1區(qū)別(1)研究對象不同振動是單個質(zhì)點在平衡位置附近的往復(fù)運動，是單個質(zhì)點的“個體行為”；波動是振動在介質(zhì)中的傳播，是介質(zhì)中彼此相連的大量質(zhì)點將波源的振動傳播的“群體行為”。(2)力的來源不

3、同產(chǎn)生振動的回復(fù)力，可以由作用在物體上的各種性質(zhì)的力提供；而引起波動的力，則總是聯(lián)系介質(zhì)中各質(zhì)點的彈力。(3)運動性質(zhì)不同振動是質(zhì)點的變加速運動；而波動是勻速直線運動，傳播距離與時間成正比。2聯(lián)系(1)振動是波動的原因，波動是振動的結(jié)果；有波動必然有振動，有振動不一定有波動。(2)波動的性質(zhì)、頻率和振幅與振源相同。振動是從個體的角度分析組成介質(zhì)的無數(shù)質(zhì)點的運動形式，而這種振動形式的傳播使得各質(zhì)點依次振動，產(chǎn)生位移不同的情形，從而使我們看到了諸多個體所形成的群體行為，即機械波。類型一 機械波的形成【例1】 如圖所示為沿水平方向的介質(zhì)中的部分質(zhì)點，每相鄰兩質(zhì)點間距離相等，其中O為波源。設(shè)波源的振動

4、周期為T，自波源通過平衡位置豎直向下振動時開始計時，經(jīng)過，質(zhì)點1開始起振，則下列關(guān)于各質(zhì)點的振動和介質(zhì)中的波的說法中正確的是()。A介質(zhì)中所有質(zhì)點的起振方向都是豎直向下的，但圖中質(zhì)點9起振最晚B圖中所有質(zhì)點的起振時間都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C圖中質(zhì)點8的振動完全重復(fù)質(zhì)點7的振動，只是質(zhì)點8振動時，通過平衡位置或最大位移的時間總是比質(zhì)點7通過相同位置時落后D只要圖中所有質(zhì)點都已振動了，質(zhì)點1與質(zhì)點9的振動步調(diào)就完全一致，但如果質(zhì)點1發(fā)生的是第100次振動，則質(zhì)點9發(fā)生的就是第98次振動解析：據(jù)波的傳播特點知，波傳播過程中各質(zhì)點的振動總是重復(fù)波源的振動，所以起振方向相同，都是豎直

5、向下，但從時間上來說，起振依次落后的時間，所以選項A、C正確，B錯誤。由題意知，質(zhì)點9比質(zhì)點1應(yīng)晚起振兩個周期，所以當(dāng)所有質(zhì)點都起振后，質(zhì)點1與質(zhì)點9步調(diào)完全一致，所以選項D正確。答案：ACD題后反思：理解波的形成和傳播，介質(zhì)中的每個質(zhì)點都是重復(fù)振源的運動，只是滯后了。類型二 振動和波的關(guān)系【例2】 關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列說法中正確的是()。A振動是波的成因，波是振動的傳播B振動是單個質(zhì)點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象C波的傳播速度就是質(zhì)點振動的速度D波源停止振動時，波立即停止傳播解析：機械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質(zhì)。介質(zhì)中的質(zhì)點被波源由近及遠(yuǎn)依次帶動傳播而形成波，所以選項A、B正確。波的傳播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均勻介質(zhì)中其速度大小不變；而質(zhì)點振動的速度和方向都隨時間周期性地發(fā)生變化，所以選項C錯誤。波源一旦將振動傳給了介質(zhì)，振動就會在介質(zhì)中向遠(yuǎn)處傳播，即使波源停止振動，波也繼續(xù)向前傳播，所以選項D錯誤。答案：AB題