物理選修3-4名師導(dǎo)航第十二章1波的形成和傳播含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精波的形成和流傳名師導(dǎo)航知識梳理1。機(jī)械波產(chǎn)生1）定義：機(jī)械振動(dòng)在__________________過程，叫機(jī)械波。2)產(chǎn)生過程：沿波的流傳方向上各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都受它前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的帶動(dòng)，而做___________振動(dòng)，對簡諧波而言各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的___________和___________都相同，各質(zhì)點(diǎn)只在自己的___________周邊振動(dòng)，波可是流傳___________和振動(dòng)能量.2。波的流傳波不僅傳達(dá)___________，而且可以傳達(dá)___________.3。機(jī)械波包括___________波和___________波.知識導(dǎo)學(xué)學(xué)習(xí)本節(jié)前，要復(fù)習(xí)上一章中的簡諧運(yùn)動(dòng)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容，要明確機(jī)械波產(chǎn)生的兩個(gè)條件.運(yùn)用比較法學(xué)習(xí)機(jī)械波和機(jī)械振動(dòng)，比較橫波和縱波的見解,以及它們在平常生活中的例子，如跳繩時(shí)繩形成的波形和拉彈簧時(shí)的波形。用抽象思想建立波的模型，用模型剖析各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況,觀察它們在各自平衡地址的振動(dòng),以及由波源帶動(dòng)其他質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況.疑難打破1.正確理解振動(dòng)和顛簸的差異與聯(lián)系剖析：振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)在其平衡地址周邊做往來運(yùn)動(dòng)的“個(gè)體運(yùn)動(dòng)"，顛簸是大量的、相互相聯(lián)系的質(zhì)點(diǎn)將波源的振動(dòng)在介質(zhì)中流傳的“集體行為"，波源的振動(dòng)是顛簸的成因;顛簸是振動(dòng)在空間時(shí)間上的學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精延伸，有顛簸就必然有振動(dòng),而有振動(dòng)卻未必有顛簸，由于還要看有無流傳振動(dòng)的介質(zhì)。2.波的種類剖析：按波的流傳方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可以將波分為兩類：橫波和縱波.1）橫波定義：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的流傳方向垂直。波形特點(diǎn)：凸凹相間的漣漪（觀察橫波演示器），又叫起伏波，凸部稱為波峰,凹部稱為波谷。2)縱波定義:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的流傳方向在一條直線上。波形特點(diǎn)：疏密相間的波形，又叫疏密波,如圖12-1—1所示。圖12-1—13.機(jī)械波的特點(diǎn)剖析：取一根長繩，拉平，手握一端振動(dòng)，可以形成凹凸不平的波，看到介質(zhì)中本來靜止的質(zhì)點(diǎn),隨波的傳來而發(fā)生振動(dòng)，這一實(shí)驗(yàn)可以獲取機(jī)械波的特點(diǎn)：1）第一質(zhì)點(diǎn)都以它的平衡地址為中心做簡諧運(yùn)動(dòng)；后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是落后前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。2）波流傳的可是運(yùn)動(dòng)形式（振動(dòng)），傳達(dá)的可是振動(dòng)能量和信息，學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)其實(shí)不隨波遷移.典題精講【例1】圖12—1-2中所示為一簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A正向上運(yùn)動(dòng)，如圖中箭頭所示，由此可判斷此橫波(）圖12-1—2A.向右流傳，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)B正向上運(yùn)動(dòng)B。向右流傳，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)C正向下運(yùn)動(dòng)C.向左流傳，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)D正向上運(yùn)動(dòng)D。向左流傳,且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)E正向下運(yùn)動(dòng)思路剖析：觀察波的流傳方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系.先依照A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)可判斷波向左流傳，后一質(zhì)點(diǎn)總是落后于前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，爾后依同一原則可判斷D點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng).答案：C綠色通道:已知質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的流傳方向，或反之。判斷的基本規(guī)律是橫波的形成與流傳的特點(diǎn).變式訓(xùn)練：一列在豎直方向振動(dòng)的簡諧橫波，波長為λ，沿正x方向流傳,某一時(shí)刻，在振動(dòng)位移向上且大小等于振幅一半的各點(diǎn)中，任取相鄰的兩點(diǎn)P1、P2，已知P1的x坐標(biāo)小于P2的x坐標(biāo),則（）A。若12＜，則P1向下運(yùn)動(dòng),P2向上運(yùn)動(dòng)PP2B.若P1P2＜，則P1向上運(yùn)動(dòng)，P2向下運(yùn)動(dòng)C。若2PP＞2，則P1向上運(yùn)動(dòng)，P2向下運(yùn)動(dòng)12學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精D。若12＞2，則P1向下運(yùn)動(dòng)，P2向上運(yùn)動(dòng)PP答案：AC【例2】一列橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖12-1—3所示，流傳方向沿x軸正方向.已知在0。9s末P點(diǎn)出現(xiàn)第三次波谷，則從零時(shí)刻算起，___________s在Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰。圖12—1-3思路剖析：波沿x軸正方向流傳,質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻從平衡地址向y軸負(fù)方向開始振動(dòng)，經(jīng)T4時(shí)間第一次到波谷地址,P點(diǎn)出現(xiàn)第三次波谷經(jīng)2T時(shí)間，故2T=0.9s,得T=0。4s,波向外流傳的速度v==5m/s，t=044T時(shí)刻波已傳至x=2。5m處,傳至Q點(diǎn)需時(shí)間t1=s=82.5s=1.1s.v5這樣，Q點(diǎn)從平衡地址開始向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，第一次到波峰還需T=0。3s，故須經(jīng)1。4s在Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰.4答案：1。4黑色騙局：在解此題時(shí),有一種錯(cuò)誤見解是將波連續(xù)畫下去,得波傳到Q點(diǎn)時(shí)為波谷，這樣還需0。2s，Q點(diǎn)第一次到波峰，這種出錯(cuò)的原因是未注意到在不相同時(shí)刻波有不相同的形狀。變式訓(xùn)練：A、B是x軸上相距12m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，一列簡諧橫波沿x軸流傳，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)A第一次位于波峰時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)觀察：在t=4s時(shí)，A點(diǎn)第九次處于波峰，同一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B第三次處于波峰?？芍ㄋ贋椋?A。1m/sB.2m/sC。3m/s學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精D.4m/s答案：D問題研究問題：如圖12—1—4，由于介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用力，當(dāng)波源1在外力作用下向上振動(dòng),必然會帶動(dòng)相鄰質(zhì)點(diǎn)2向上振動(dòng)，2質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來后,又會帶動(dòng)與它相鄰質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，這樣依次帶動(dòng)下去,就將振源的振動(dòng)形式流傳出去，而形成機(jī)械波.圖12—1-4波的形成和流傳需同時(shí)具備哪兩個(gè)條件？圖中波源開始振動(dòng)方向向上,后邊的質(zhì)點(diǎn)2、3、4諸質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向是什么？導(dǎo)思：此問題是觀察機(jī)械波的形成過程，解此題的重點(diǎn)是要理解機(jī)械波的形成過程.波流傳時(shí),介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)實(shí)際上是做“受迫振動(dòng)”，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率與波源頻率相同，由于質(zhì)點(diǎn)起振時(shí)總被湊近波源的相鄰波源帶動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)起振方向總與波源起振方向相同.這是波的一種模型，要求我們經(jīng)過觀察圖象，剖析判斷、總結(jié)出質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,把模型實(shí)行到機(jī)械波中，運(yùn)用機(jī)械波剖析。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精做此類題時(shí)，只要我們理解機(jī)械波產(chǎn)生的條件、產(chǎn)生的