2012高中物理 12.1 波的形成和傳播學案 新人教版選修3-4

用心 愛心 專心1 12 112 1 節(jié)波的形成和傳播節(jié)波的形成和傳播 課前預習學案 課前預習學案 一 預習目標 1 知道直線上機械波的形成過程 2 知道什么是橫波 知道波峰和波谷 知道什么是縱波 知道疏部和密部 二 預習內容 1 波的形成 引起波動的振動體叫波源 波源振動帶動它相鄰質點發(fā)生振動 并依次 帶動離波源更遠的質點振動 只是 的振動比前一質點的振動遲一些 于是 波源的 振動逐漸傳播開去 2 機械波產生的條件 1 要有 2 要有傳播振動的 3 機械波的特點 1 機械波傳播的是質點的 也是傳遞能量和信息的一種方 式 介質中的質點只是在平衡位置附近振動 并不隨波的傳播而遷移 2 波動是大量質點 的集體行為 各個質點的振動有一個時間差 離波源越遠的質點振動越滯后 4 機械波的分類 機械波分成 和 兩類 質點振動的方向與波的傳播方向 的波叫橫波 在橫波中 凸起的最高處叫 凹下的最低處叫 質點的振動方向跟 傳播方向 的波叫縱波 在縱波中 質點分布最密的地方叫 質點分布最疏 的部分叫 三 提出疑惑 同學們 通過你的自主學習 你還有哪些疑惑 請把它填在下面的表格中 疑惑點疑惑內容 課內探究學案 一 學習目標 1 理解形成機械波的物理過程 2 學習中掌握振動質點的運動只在平衡位置附近振動 并不隨波遷移 知道橫波和縱波的 區(qū)別是波形不同 二 學習過程 合作探究 1 波動與振動的區(qū)別 振動是單個質點在其平衡位置附近做往復運動的 個體行為 波動則是大量的 彼此 相聯系的質點將波源的振動在空間傳播的 群體行為 這種 群體行為 雖不同步但卻是 有秩序的 根據機械波的定義 機械波產生的條件有兩個 1 有起振的波源 2 有傳播振動的 介質 由此可以知道 有波動就一定有振動 因為波中的各個質點都是重復波源的振動 但有振動卻不一定有波動 還要看是否有傳播振動的介質 例如 放在抽成真空的玻璃罩 內的鬧鐘 盡管鈴錘不停地振動敲擊鈴殼 但是我們卻聽不到鈴響 原因是鬧鐘周圍沒有 傳播聲音的介質 不能形成聲波 合作探究 2 請同學們再思考 如果波源停止了振動 那么由它引起的波動是否也會立即停止 試 舉例說明 用心 愛心 專心2 三 反思總結 1 波是自然界一種常見的運動 知道了產生機械波的條件是波源和介質 2 機械波和機械振動是有區(qū)別的 機械振動在介質中的傳播 形成機械波 有機械波一定有機械振動 有機械振動不一 定有機械波 3 機械波形成時 介質中的質點只在各自的平衡位置附近振動 并不隨波逐流 4 機械波分為橫波和縱波 橫波和縱波可以同時存在 例如地震波 既有橫波 又有 縱波 四 當堂檢測 1 關于波動的下列說法 正確的是 A 介質中的質點隨波的傳播而遷移 B 質點振動的方向總是垂直于波的傳播方向 C 波不但傳遞能量 還能傳遞信息 D 一切波的傳播均需要介質 2 如圖 10 1 1 是一列向右傳播的橫波 請標出這列波中a b c d h 等質點這 一時刻的速度方向 課后練習與提高 1 關于機械波的下列說法正確的是 A 有機械振動就有機械波 B 有機械波就一定有機械振動 C 機械波是機械振動在介質中的傳播過程 它是傳遞能量的一種方式 D 沒有機械波就沒有機械振動 2 波在傳播過程中 正確的說法是 A 介質中的質點隨波遷移 B 波源的振動能量隨波傳遞 C 介質中質點振動的頻率隨著波的傳播而減小 D 波源的能量靠振動質點的遷移來傳播 3 區(qū)分橫波和縱波是根據 A 質點振動的振幅和波的傳播速度的大小 B 質點振動的頻率和波的傳播能量的多少 C 質點振動的方向和波傳播的遠近 D 質點振動的方向和波傳播的方向 4 在機械波中 A 各質點都在各自的平衡位置附近振動 B 相鄰質點間必有相互作用力 用心 愛心 專心3 C 前一質點的振動帶動相鄰的后一質點的振動 后一質點的振動必定落后于前一質點 D 各質點也隨波的傳播而遷移 5 質點的振動方向與波的傳播方向 的波叫橫波 質點的振動方向與波的傳播 方向在一直線上的波叫 機械波中的橫波 縱波傳播時均需要有 6 沿繩傳播的一列機械波 當波源突然停止振動時 A 繩上各質點同時停止振動 橫波立即消失 B 繩上各質點同時停止振動 縱波立即消失 C 離波源較近的各質點先停止振動 較遠的各質點稍后停止振動 D 離波源較遠的各質點先停止振動 較近的各質點稍后停止振動 7 日常生活中 若發(fā)現球掉入池塘里 能否通過往池塘丟入石塊 借助石塊激起的水 波把球沖到岸邊呢 說明理由 8 如圖 10 1 2 所示是沿繩向右傳出的一列橫波 在圖上畫出各個質點的振動速度 方向 并回答下列幾個問題 1 速度最大的點是第 點 第 點 2 第 點所在的位置是波的波峰 此時該質點振動 的速度為 9 AB為一彈性繩 設法在繩上傳播一個脈沖的波 如圖 10 1 3 所示 當波從A向B傳播時 繩上質點開始振動時 質點振動的速度方向是 若當波從B向A傳播時 繩上 質點開始振動時 質點振動的速度方向是 10 如圖 10 1 4 所示為一列橫波在某時刻的波形 已知f質點在此時的運動方向向 下 那么下列說法中正確的是 A 波向左傳播 B 質點c比b先回到平衡位置 C 質點c和f的振幅相同 D 質點c在此時刻的加速度為零 當堂檢測參考答案 1 解析 介質中的質點只是隨波源在各自的平衡位置附近做簡諧 運動 并不隨波形的移動而遷移 選項 A 錯誤 橫波中質點振動的方向和波傳播的方向垂直 而縱波中質點振動的方向和波的傳播方 向在同一直線上 選項 B 錯誤 波在傳播過程中 傳播的不僅是波源振動的形式 還傳播波源振動的能量和信息 譬 用心 愛心 專心4 如 老師講課時 他的喉部和口腔是波源 通過空氣介質形成聲波 聲波傳入同學們的耳 道引起鼓膜的振動 鼓膜獲得了波源傳遞的能量 同時也獲得了聲波傳遞的信息 老 師講課的內容 選項 C 正確 傳播機械波一定要有介質 但傳播電磁波可以沒有介質 關于這一點 在后面 電磁 波 的教學中還要講到 選項 D 錯誤 故本題的正確答案是 C 2 解析 由波的形成特點可知 介質中先振動的質點將帶動它后面的質點振動 后面 質點的振動是前面質點振動的重復 比較沿波傳播方向上相鄰的兩質點 可知后面質點的 振動狀態(tài)總是滯后于前面的質點 此題中質點c和g此時在最大位移處 速度為零 無速度方向可言 若以此時最大位 移處的c點為參照點 由波的形成特點知d點的振動滯后于c 要追隨移動到最大位移處 所以速度方向向下 E f依次跟上 速度都向下 b的振動超前 已從負的最大位移回振 所以速度向上 a超前b 已回到平衡位置 速度最大也向上 同理以g為參照點 可知h 點速度向上 說明 確定波的傳播過程中某質點的振動方向 關鍵是要理解清楚波的形成原因 掌 握波的傳播特點 課后練習與提高參考答案 1 BC 2 B 3 D 4 ABC 5 垂直 縱波 介質 6 C 7 解析 不能 向水中投入石塊 水面受到石塊的撞擊開始振動 形成水波向四周傳 去 這是表面現象 實際上水波向四周傳播時水只是上下振動并不向外遷移 所以球也僅 僅是上下振動而不會向岸邊運動 8 答案 圖略 1 3 7 2 5 零 9 答案 向下 向上 10 解析 由波的傳播特點可知 當f點向下移動時 與它鄰近