7波的形成學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1理解機(jī)械波的形成過(guò)程和產(chǎn)生條件2知道機(jī)械波的種類橫波和縱波的概念3明確機(jī)械波傳播的特點(diǎn)(重點(diǎn))4通過(guò)對(duì)波的認(rèn)識(shí)和理解，逐步提高空間想象能力知識(shí)點(diǎn)一| 波的形成和傳播1波的形成當(dāng)手握繩端上下振動(dòng)時(shí)，繩端帶動(dòng)相鄰質(zhì)點(diǎn)，使它也上下振動(dòng)這個(gè)質(zhì)點(diǎn)又帶動(dòng)更遠(yuǎn)一些的質(zhì)點(diǎn)繩上的質(zhì)點(diǎn)都很快跟著振動(dòng)起來(lái)，只是后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)遲一些開(kāi)始振動(dòng)，這樣在整個(gè)繩子上就形成了凸凹相間的波2介質(zhì)(1)定義：波借以傳播的物質(zhì)(2)特點(diǎn)：組成介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)會(huì)引起相鄰質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)3機(jī)械波(1)形成：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播，形成機(jī)械波(2)產(chǎn)生條件要有波源要有傳播振動(dòng)的介質(zhì)(3)特點(diǎn)介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí)，介質(zhì)本身并不隨波一起傳播，因此說(shuō)它傳播的只是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式介質(zhì)中本來(lái)靜止的質(zhì)點(diǎn)，隨著波的傳來(lái)而發(fā)生振動(dòng)，可見(jiàn)波是傳遞能量的一種方式我們能用語(yǔ)言進(jìn)行交流，說(shuō)明波可以傳播信息1質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位置不斷轉(zhuǎn)換即形成波(×)2在繩波的形成和傳播中，所有質(zhì)點(diǎn)同時(shí)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)(×)3在繩波的形成和傳播中，所有質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是近似的勻速直線運(yùn)動(dòng)(×)1振動(dòng)和波的關(guān)系是什么？有振動(dòng)是否一定有機(jī)械波？【提示】波源和介質(zhì)是形成機(jī)械波的必要條件，二者缺一不可，有振動(dòng)不一定有機(jī)械波，有機(jī)械波一定有振動(dòng)2機(jī)械波形成后，若波源停止振動(dòng)，機(jī)械波會(huì)立即消失嗎？【提示】不會(huì)波源停止振動(dòng)后，機(jī)械波傳遞的能量并沒(méi)有立即消失，因此機(jī)械波不會(huì)立即消失1機(jī)械波的形成2波的特點(diǎn)(1)振幅：像繩波這種一維(只在某個(gè)方向上傳播)機(jī)械波，若不計(jì)能量損失，各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同(2)周期：各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期均與波源的振動(dòng)周期相同(3)步調(diào)：離波源越遠(yuǎn)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)越滯后(4)立場(chǎng)：各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置振動(dòng)，并不隨波遷移，且起振方向與振源的起振方向相同(5)機(jī)械波向前傳播的是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式，同時(shí)也傳遞能量和信息1如圖所示是一列沿著繩向右傳播的繩波波形，此時(shí)波剛傳到B點(diǎn)，由圖可判斷波源A點(diǎn)開(kāi)始的振動(dòng)方向是_解析：由于波剛剛傳到B點(diǎn)，所以B點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向就是波源的起振方向，由圖根據(jù)波的傳播與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的關(guān)系可以知道，B質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正向上振動(dòng)，所以波源A質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始的振動(dòng)方向向上答案：向上2將一個(gè)小石子投向平靜的湖面中心，會(huì)激起一圈圈向外傳播的波紋，如果此時(shí)水面上有一片樹(shù)葉，那么樹(shù)葉運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的？解析：波在傳播過(guò)程中，只傳遞振動(dòng)能量和波源所發(fā)出的信息，而各質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，只在各自的平衡位置附近振動(dòng)答案：在原位置上下振動(dòng)3如圖所示是某繩波形成過(guò)程的示意圖，質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿直線方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2，3，4各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端已知t0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，t時(shí)，1到達(dá)最上方，5開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)問(wèn)：(1)t時(shí)，質(zhì)點(diǎn)8，12，16的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(是否運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)方向)如何？(2)t時(shí)，質(zhì)點(diǎn)8，12，16的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？解析：各質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的情況，如圖所示(1)由甲圖可知，t時(shí)，質(zhì)點(diǎn)8未到達(dá)波峰，正在向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)12，16未振動(dòng)(2)由乙圖可知，t時(shí)，質(zhì)點(diǎn)8正在向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)12向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)16未振動(dòng)答案：見(jiàn)解析機(jī)械波的形成和傳播特點(diǎn)(1)機(jī)械波的形成過(guò)程及特點(diǎn)可以概括為“帶動(dòng)、重復(fù)、落后”，即前一質(zhì)點(diǎn)“帶動(dòng)”后一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，后一質(zhì)點(diǎn)“重復(fù)”前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形式，并且后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)“落后”于前一質(zhì)點(diǎn)(2)就整個(gè)物體來(lái)說(shuō)，呈現(xiàn)的現(xiàn)象是波動(dòng)，而就構(gòu)成物體的單個(gè)質(zhì)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是振動(dòng)(3)要畫(huà)另一時(shí)刻的波形圖，應(yīng)先確定特殊點(diǎn)的位置，即此時(shí)刻在平衡位置或最大位移處的點(diǎn)，如波源1和質(zhì)點(diǎn)5，9，13，這些點(diǎn)的位置確定后，其他點(diǎn)可順勢(shì)找出知識(shí)點(diǎn)二| 橫波和縱波1對(duì)比定義標(biāo)識(shí)性物理量實(shí)物波形橫波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的波波峰：凸起的最高處波谷：凹下的最低處縱波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向平行的波密部：質(zhì)點(diǎn)分布密集的部分疏部：質(zhì)點(diǎn)分布稀疏的部分2.說(shuō)明(1)發(fā)聲體振動(dòng)時(shí)在空氣中產(chǎn)生的聲波是縱波，聲波不僅能在空氣中傳播，也能在固體、液體中傳播(2)不管是橫波還是縱波，如果傳播的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，這種波就叫簡(jiǎn)諧波1質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波都是橫波()2如果波源停止振動(dòng)，介質(zhì)中的波也會(huì)立即停止(×)3橫波在固體、液體、氣體中都能傳播，縱波只能在氣體中傳播(×)地震波既有橫波也有縱波，試分析哪一種波對(duì)地面建筑物的破壞力大【提示】橫波振動(dòng)方向與波前進(jìn)方向垂直，而縱波振動(dòng)方向與傳播方向一致在震中區(qū)，地震波直接入射地面，橫波表現(xiàn)為左右搖晃縱波表現(xiàn)為上下跳動(dòng)另外，橫波振幅比縱波大，破壞力大，所以橫波的水平晃動(dòng)力是造成建筑物損壞的主要原因1橫波和縱波的比較橫波縱波概念在波動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向相互垂直在波動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向在一條直線上介質(zhì)只能在固體介質(zhì)中傳播在固體、液體和氣體介質(zhì)中均能傳播特征在波動(dòng)中交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷在波動(dòng)中交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部2.振動(dòng)與波動(dòng)的聯(lián)系和區(qū)別振動(dòng)波動(dòng)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象振動(dòng)是單個(gè)物體所表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象波動(dòng)是介質(zhì)中大量的質(zhì)點(diǎn)受到擾動(dòng)時(shí)，從擾動(dòng)中心傳播開(kāi)來(lái)的周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象聯(lián)系(1)振動(dòng)是波的起因，波是振動(dòng)的傳播(2)有波動(dòng)一定有振動(dòng)，有振動(dòng)不一定有波動(dòng)(3)牢記波動(dòng)的周期等于質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期4關(guān)于橫波和縱波，下列說(shuō)法正確的是()A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的波叫作橫波B質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫作縱波C橫波有波峰和波谷，縱波有密部和疏部D地震波是縱波E聲波是橫波解析：本題考查縱波和橫波的概念由定義知，A、B、C正確聲波是縱波，但地震波中既有橫波，又有縱波，故D、E不正確答案：ABC5關(guān)于橫波和縱波，下列說(shuō)法正確的是()A對(duì)于縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向有時(shí)相同，有時(shí)相反B對(duì)于橫波，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與波的傳播方向一定垂直C形成縱波的質(zhì)點(diǎn)隨波一起遷移D空氣介質(zhì)只能傳播縱波E空氣介質(zhì)只能傳播橫波解析：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波是橫波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行的波是縱波；縱波質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與波的傳播方向有時(shí)相同，有時(shí)相反，A、B正確；無(wú)論橫波還是縱波，質(zhì)點(diǎn)都不隨波遷移，C錯(cuò)誤；橫波不能在空氣中傳播，空氣只能傳播縱波，D正確，E錯(cuò)誤答案：ABD6一列橫波沿繩子向右傳播，傳播過(guò)程無(wú)能量損失，某時(shí)刻繩子形成如圖所示的凹凸形狀對(duì)此時(shí)繩上A、B、C、D、E、F六個(gè)質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A它們的振幅相同B質(zhì)點(diǎn)D和F的速度方向相同C質(zhì)點(diǎn)A和C的速度方向相同D從此時(shí)算起，質(zhì)點(diǎn)B比C先回到平衡位置E從此時(shí)算起，質(zhì)點(diǎn)E比F先到達(dá)波峰解析：波源振動(dòng)時(shí)，繩上各質(zhì)點(diǎn)通過(guò)相互間的彈力作用跟著做受迫振動(dòng)，不考慮傳播中的能量損耗時(shí)，各質(zhì)點(diǎn)的振幅均相同，選項(xiàng)A正確；波傳播時(shí)，離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)落后于離波源近的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，并跟隨著離波源近的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)由題圖可知，波源在左端，因此，質(zhì)點(diǎn)D跟隨離波源近的質(zhì)點(diǎn)C正向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)F跟隨離波源近的質(zhì)點(diǎn)E正向下運(yùn)動(dòng)，兩者速度方向相反，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；同理，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A正向下運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)C正向上運(yùn)動(dòng)，兩者速度方向也相反，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于此時(shí)B、C兩質(zhì)點(diǎn)都向上運(yùn)動(dòng)，B比C先到最大位移處，故B比C先回到平衡位置，選項(xiàng)D正確同理知選項(xiàng)E正確答案：ADE解答波動(dòng)問(wèn)題的兩個(gè)關(guān)鍵(1)波在傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)只在其平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并不隨波遷移(2)根據(jù)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)確定質(zhì)點(diǎn)的位置和速度方向- 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