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1、学案第十二章 机械波12.1 波的形成和传播【教学目标】 （1）通过观察和分析，认识波是振动的传播，知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息。（2）能区分横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部（3）知道什么是机械波和机械波形成的条件【教学重难点】重点：机械波的形成过程及传播难点：机械波的形成过程及传播【自主预习】1机械波产生的条件：(1) ；(2) 2_机械波的形成(1)实质：介质质点问存在 ，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 与振源 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3机械波的分类：机械

2、波分成 和 两类质点振动的方向与波的传播方向 的波叫 在横波中，凸起的最高处叫 ，凹下的最低处叫 。质点的振动方向跟传播方向 的波叫 在纵波中，质点分布最密的地方叫 质点分布最疏的部分叫 4 在 中的传播就形成机械波5波的特点(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 (2)周期：辑质点振动的周期均与波源的振动周期 (3)步调：离波源越远，质点振动越 (4)立场：各质点只在各自的平衡位置振动，并不随波逐流(5)机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递 和 。6绳、弹簧、水、空气等是波借以传播的物质，叫做_。机械振动在介质中传播，形成了_。7介质中

3、有机械波传播时，介质本身_随波一起传播。传播的只是_。【典型例题】【例1】在机械波中有 ()A各质点都在各自的平衡位置附近振动 B相邻质点间必有相互作用力C前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D各质点也随波的传播而迁移【例2】关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A振动是波的成因，波是振动的传播B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C波的传播速度就是质点振动的速度 D波源停止振动时，波立即停止传播【例3】关于横波与纵波，下列说法中正确的是()A质点上下振动形成的波是横波 B质点水平振动形成的波是纵波C波沿水平方向传播，质点在竖直

4、方向上下振动，这类波是横波D质点在水平面内振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波【例4】关于机械波，下列说法正确的是()A机械波的传播方向就是介质中质点的振动方向B机械波的传播伴随着振动能量的传递C机械波传播的是振动这种运动形式，质点并不随波迁移D波不但能传递能量，也能传递信息【例5】如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O为波源。设波源的振动周期为T，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是 ()A介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚B图中所有质点的起振时间都是相同的，

5、起振的位置和起振的方向是不同的C图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过的相同位置时落后T/4D只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动12.1波的形成和传播习题课【教学目标】 （1）能区分横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部，（2）知道什么是机械波和机械波形成的条件。【知识回顾】1.机械波的产生（1）定义：机械振动在_，叫机械波.（2）产生过程：沿波的传播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

6、_都相同，各质点只在自己的_附近振动，并不“随波逐流”，波只是传播_和振动能量.2.波的传播波不但传递_，而且可以传递_.3.纵波与横波（1）横波是参与振动的质点的振动方向与波的传播方向_的波.在横波中，凸起的最高处叫_，凹下的最低处叫_.（2）纵波是质点的振动方向与波的传播方向_的波.在纵波中，质点紧缩的最密处叫_，最稀疏的地方叫_.【典例回顾】1 关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是( )A.物体做机械振动，一定产生机械波B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C.参与振动的质点群有相同的频率D.机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递2 如图所示为波源开始振动

7、后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T，下列说法中正确的是( )A.若M点为波源，则M点开始振动时方向向下B.若M点为波源，则P点已经振动了TC.若N点为波源，则P点已经振动TD.若N点为波源，则该时刻P质点动能最大3关于横波和纵波，下列说法正确的是( )A.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波B.质点振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波C.横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部D.地震波是横波，声波是纵波4 以下对机械波的认识正确的是( )A.形成机械波一定要有振源和介质B.振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同C.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D.

8、机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动误区警示 波动与振动是两个不同的概念，一些同学往往认为：振动就是波动，我们知道在波的传播过程中，一定有质点的振动，但质点振动，不一定能够形成波动，波动是许多质点振动而形成的，振动则是单个质点的运动.5 关于振动和波的关系，下列说法正确的是( )A.有机械波必有振动 B.有机械振动必有波C.离波源远的质点振动周期长 D.波源停振时，介质中的波动立即停止【课后练习】 1关于横波和纵波，下列说法正确的是()A质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波B质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波C横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部D地震波是横波，

9、声波是纵波2关于机械波的叙述，下列说法正确的是()A在机械波的形成过程中，介质中的质点随波一起发生迁移B介质中的质点不随波一起发生迁移，只是在平衡位置附近沿波的传播方向往复振动C机械波传播的是机械振动这种运动形式D介质中各质点的振动周期是相同的3关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是()A机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波B离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些C离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些D一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就立刻振动起来4横波和纵波的区别是()A横波中，质点做振动，纵波中，质点沿波的传播方向运动B横波的传播速度

10、一定比纵波慢C横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部D横波中各质点振动方向与波的传播方向在同一直线上，纵波中各质点振动方向与波的传播方向垂直5关于振动方向和波的传播方向，下列说法中正确的是()A在横波中二者方向有时相同 B在横波中二者方向一定不同C在纵波中二者方向有时相同 D在纵波中二者方向一定相同6关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A振动是波的成因，波是振动的传播B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C波的传播速度就是质点振动的速度 D波源停止振动时，波立即停止传播7如图所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图，由图可判断出A点开始振动的方向是(

11、)A向左 B向右 C向上 D向下8下列关于波的应用正确的是()A要将放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波B两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用C光缆是利用机械波传递信息D宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波9地震波有纵波和横波之分，且纵波传播速度大于横波传播速度。(1)如图所示是某一地震波的传播图，其振幅为A，波长为，某一时刻质点a的坐标为(，0)，经周期该质点的坐标是多少？该波是纵波还是横波()A. (5/4 ，A )纵波 B(，A ) 横波C(，A ) 纵波 D. (5/4 ，A ) 横波(2)若a、b

12、两处与c处分别相距300 km和200 km。当c处地下15 km处发生地震，则()Ac处居民会感到先上下颠簸，后水平摇动 B地震波是横波C地震波传到a地时，震动方向垂直于地面 Da、b两处烈度可能不同10一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质元，a正向上运动。由此可知()A该波沿x轴正方向传播 Bc正向上运动C该时刻以后，b比c先到达平衡位置D该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处11如图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。由此可判定此横波()A向右传播，且此时质点B正向上运动B向右传播，且此时质点C正向下运动C向左传

13、播，且此时质点D正向上运动D向左传播，且此时质点E正向下运动12如图所示，一列简谐波在某时刻的波形图，a、b、c、d为介质中的四个质点。a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半，四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad，它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd，则() Aacabaaad Bacabaaad0Cvavdvbvc Dvavdvbvc13.简谐横波某时刻的波形图如图所示，由此图可知（ )A.若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B.若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C.若波从右向左传播，则质点c向下运动D.若波从左向右传播，则质点d向上运动14.如

14、图所示是一列简谐横波某时刻的波形图，图中P点为介质中的一质点，此时刻恰好过平衡位置，已知其振动周期T=0.4 s.求至少过多长时间P质点到达波峰？15.一列简谐横波向右传播，波速为v，沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，如图，某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷.则t的可能值有（ )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个12.2波的图象学习目标1、理解波的图象的物理意义及简谐波的概念。2、能根据波的图象，确定各质点的振动方向。3、知道波的图象与振动图象的区别。学习重点、难点重点：波的图象的物理意义及应用。难点：波的图象的应用。学习过程

15、：为了研究单个质点的运动情况，我们画出了质点的_图象。波是很多质点的运动，为了表示这么多质点在同一时刻的运动情况，我们画出了波的图象，我们以_波为例来研究波的图象。一、波的图象的作法1建立坐标系：用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的_位置，纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的_2选取正方向：选取质点振动的某一个方向为y轴正方向，x轴一般向右为正3描点：把某一时刻所有质点的位移画在坐标系里4连线：用一条平滑的线把诸点连接起来就是这时的波的图象二、波的图象的特点1波的图象也称_，简称_，如果波形是正弦曲线，这样的波叫做正弦_波，也叫_2介质中有正弦波传播时，介质中的质点做_运动三、波的图象与振

16、动图象的意义1波的图象表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移2振动图象表示介质中的“某个质点”在“各个时刻”的位移提示：1、波的传播方向的双向性:不指定波的传播方向时,图象中波可能沿x轴正向传播、也可能沿x轴负向传播。2、波的传播的周期性：虽然不同时刻波的形状不同，但每经过一个周期波形重复出现一次且向前传播一个波长的距离，即波的图象具有空间和时间上的周期性。3、波的图象与振动图象的区别与联系：【课堂探究】问题 波的传播方向和质点运动方向关系如何判断？已知质点运动方向判断波的传播方向或与之相反的问题，判断的基本规律是横波的形成与传播的特点，常用方法有： 方法一：上下坡法 沿波的传播方向看，

17、“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下、下坡上”（如图甲所示）. 方法二：同侧法 在波的图象上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点运动方向，并设想在同一点沿水平方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧（如图乙所示）. 方法三：头头（尾尾）相对法 在波形图的波峰（或波谷）上画出一个箭头表示波的传播方向，并在波峰（或波谷）两边波形上分别画出两个箭头表示质点运动方向，那么这三个箭头总是头头相对，尾尾相对（如图丙所示）. 方法四：平移法 将原波形（实线）沿波的传播方向平移后（虚线），则从原波形中平衡位置沿y轴指向虚线最大位移处的方向，表示原波形中质点的运动方向

18、（如图丁所示）. 甲 乙 丙 丁图12-1-4【典例分析】例1、某时刻一列简谐波的图象如下图所示，若波向右传播，试确定该时刻各质点的振动方向，若波向左传播 ，该时刻各质点的振动方向如何？例2、某时刻一列简谐波的图象如右图所示，该时刻质点A的振动方向向下，试确定该波是向右传播还是向左传播，若该时刻质点A的振动方向向上，该波的传播方向又如何？A向下振动，波向 传播A向上振动，波向 传播 例3、某时刻两列简谐波的图象如右图所示，分别向右、向左传播，试作出该时刻后T/4、T/2、T后的波形图。例4(多选题)如图所示，画出了一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形，由图象可知()A质点b的位移为零B质点b此

19、时向y轴负方向运动C质点d的振幅是2 cmD质点a经过通过的路程是4 cm，偏离平衡位置的位移是4 cm例5(多选题)一列简谐波某时刻的波形如图所示，如图所示是该波传播时介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则()A若波沿x轴正方向传播，振动图象为a点的振动图象B若波沿x轴正方向传播，振动图象为b点的振动图象C若波沿x轴负方向传播，振动图象为c点的振动图象D若波沿x轴负方向传播，振动图象为d点的振动图象例6(多选题)如图所示是一列简谐波某时刻的波的图象，下列说法正确的是()A波一定沿x轴正方向传播Ba、b两点振动速度方向相反C质点a此时的速度方向可能沿y轴正向D质点b此时的速度方向可能沿y轴正

20、向【巩固练习】1.(多选题)简谐横波某时刻的波形图线如图所示，由图可知()A若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C若波从右向左传播，则质点c向下运动D若波从右向左传播，则质点d向上运动 2.在t0时刻，质点A开始做简谐运动其振动图象如图所示，质点A振动的周期是_s；t8 s时，质点A的运动方向沿y轴_方向(填“正”或“负”)3.已知平面简谐横波在x轴上传播，原点O的振动图线如图甲所示，此时刻的波形图线如图乙所示.在t=t+0.5 s时刻的波形图可能是图12-1-11中的（ )图12-1-1112.2波的图象习题课学习目标1、理解波的图象的物理意义及简谐

21、波的概念。2、能根据波的图象，确定各质点的振动方向。3、知道波的图象与振动图象的区别。重点：波的图象的物理意义及应用。难点：波的图象与振动图象的区分。【自主学习】1如图所示为一波形图，波沿x轴负方向传播，就标明的质点而言，速度为正、加速度为负的质点是()AP BQCR DS2质点A做简谐运动，其振动图象和t1.6 s时刻的波动图象如图所示，则下列说法正确的是()A质点A向上运动，波向左传播B质点A向上运动，波向右传播C质点A向下运动，波向左传播D质点A向下运动，波向右传播3(多选)取向上为质点振动的正方向，得到如图所示的甲、乙两个图象，则图线上A、B两点的运动方向是()AA点向下BA点向上CB

22、点向下 DB点向上4简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点以下说法正确的是()A若波沿x轴正方向传播，则P质点此时刻速度沿x轴正方向B若波沿x轴正方向传播，则P质点此时刻加速度沿y轴正方向C再过个周期时，质点P的位移为负值D经过一个周期，质点P通过的路程为4A5介质中坐标原点O处的波源在t0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正方向传播，t0时刻传到L处，波形如图所示下列能描述x0处质点振动的图象是()6一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示关于波的传播方向与质点a、b、c、d、e的运动情况，下列说法正确的是() A若波沿x轴正方向传播，则质点a运动的速度将减小B若质点e比质点d

23、先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播C若波沿x轴负方向传播，则质点c向下运动D若波沿x轴正方向传播，再经过半个周期质点b将运动到质点d现在的位置7一列简谐横波向x轴正方向传播，如图所示是某时刻波的图象，以下说法不正确的是()A各质点的振幅均为2 cmBa、c质点的振动方向相同Cb质点具有正向最大速度Dd质点具有正向最大加速度8一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过周期开始计时，则图乙描述的是()Aa处质点的振动图象 Bb处质点的振动图象Cc处质点的振动图象 Dd处质点的振动图象9如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横

24、波在t0时的波形当R点在t0时的振动状态传到S点时，PR范围内(含P，R)有一些质点正在向y轴负方向运动，这些质点的x坐标取值范围是()A2 cmx4 cm B2 cmx4 cmC2 cmx3 cm D2 cmx3 cm10如图所示为一沿x轴负方向传播的简谐横波在t0时的波形图，当Q点在t0时的振动状态传到P点时，则()A1 cmx3 cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动BQ处的质点此时的加速度沿y轴的正方向CQ处的质点此时正在波峰位置DQ处的质点此时运动到P处11地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5 km/s的S波，另一种是传播速度约为7.0 km/s的P波一次地震发生时

25、，某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3 min.假定地震波沿直线传播，震源的振动周期为1.2 s，求震源与监测点之间的距离x.12图 (a)表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图象，请在图(b)中作出这列简谐波在t0时刻的波形图(质点a画在坐标原点上，且波沿x轴正方向传播)12.3 波长、频率和波速【教学目标】1知道什么是波的波长，能从波的图象中求出波的波长。2知道什么是波传播的周期(频率)，理解周期(频率)与质点振动周期(频率)的关系。3理解波在传播过程中的特点。4会用公式vf解答实际的波动问题。【教学重难点】重点：利用波的图象和波长、频率、波速之间的关系解决实际问

26、题难点：用波长、频率和波速之间的关系进行计算和分析问题【自主预习】一、波长（）1、概念： 叫做波的波长。强调：在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长；在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）之间的距离等于波长。二、周期（T）和频率（ f ）1、波的周期（或频率）： 强调：波的周期（或频率）由波源决定，同一列波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变；三、波长、周期（频率）和波速的关系1、 叫波速它反映振动在介质中传播的快慢程度。2、波速等于波长和频率的乘积，公式： 3、经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于 。强调：波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定当一列波从一种介质进入另一种

27、介质传播时，周期（或频率）保持不变但由于波速的变化而导致波长的变化4机械波在介质中的传播速度v_，该式对于以后要学习的电磁波也适用。5机械波在介质中的传播速度由_的性质决定，在不同的介质中，波速是_的。【典型例题】【例1】关于波长的下列说法中正确的是()A机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长C在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长D在波形图上振动情况总是相同的两点间的距离等于一个波长【例2】如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图象。下列说法中正确的是 ()A质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同B质点B、F在

28、振动过程中位移总是相同C质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长D质点A、I在振动过程中位移总是相同，它们的平衡位置间的距离是一个波长【例3】一列横波沿x轴的正方向传播，波速v300 m/s。已知x10.30 m和x20.90 m处是振动中位移大小总是相同、方向总是相反的相邻两点，求这列波的频率。【例4】一列简谐横波在t0时刻的波形如图中的实线所示，t0.02 s时刻的波形如图1232虚线所示。若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是()A2 m/sB3 m/sC4 m/s D5 m/s【例5】如图所示，图(a)为某一列波在t1.0 s时的图象，图(b)为参与该波的质点P的振动图象。(1)求该列波的波速；(2)求再经过3.5 s时P质点的路程；(3)波的传播方向。12.3 波长、频率和波速习题课【教学目标】1知道什么是波的波长，能从波的图象中求出波的波长。2知道什么是波传播的周期(频率)，会用公式vf解答实际的波动问题。3理解波在