2018年高中物理 第十二章 机械波 第1节 波的形成和传播

小初高试卷+教案

K12学习精品WIRD 《波的形成和传播》

【教学目标】

一、知识与技能

1．通过对一些现象的观察，感性认识什么样的运动叫波动。

2．知道机械波的概念，知道其形成的条件，理解其形成的机理，会由机理判断某时刻某质点的振动方向。

3．理解机械波波动过程的特点，知道其传播的是运动形式、能量和信息。

4．知道机械波的分类及相关概念

二、过程与方法

1．通过实验与课件、视频等从感性出发剖析机械波波动的规律，锻炼学生的观察能力与归纳能力。

2．通过对机械波形成原因的探究，培养学生透过现象看本质的意识和方法，并进一步从根本上理解机械波波动的规律。

三、情感态度和价值观

1．体会波动过程之美，体会物理研究的威力（表面上波动过程很复杂，分析后发现它如此简单），体会物理学分析过程的逻辑之美，使学生体会到只要多观察，多思考中学生也可以进行科学研究，培养学生的自信。

2．通过参与模拟波动的过程，体会与人合作能力的重要性，体会集体主义精神的重要性。

【教学重点】

1．机械波波动中各质点的运动规律。

2．质点间的带动作用造成的各质点振动的重复性和滞后性。

【教学难点】

1．各质点只是振动没有沿传播方向迁移的确定。

2．带动作用的应用，即如何判断某时刻某质点的振动方向。

【教学方法】

实验、多媒体课件与视频、讨论探究。

【教学过程】

师：本节课我们要学习第十章的第一节：波的形成和传播（板书课题）

主要有两个内容，一是通过观察，探究机械波波动的运动规律；二是透过表面现象探究机械波形成的原因。

新课引入

教师演示三种运动形式：一为绳子的运动（用跳绳沿竖直方向演示）；二为弹簧的运动（用纵波演示器）；三为水面的运动（自己录制的视频）。

师：刚才看到的三种运动形式在日常生活中很常见，在物理学上称这样的运动为机械波。

新课教学

板书：一、感性认识波动，探究机械波波动的运动规律

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第1节波的形成和传播

一、波的形成和传播

1．形成原因：以绳波为例(如图12-1-1所示)

图12-1-1

(1)可以将绳分成许多小部分，将每一部分看做质点。

(2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置。

(3)由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的这个质点称为波源。

(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，并依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播。 1.波的传播过程中，各质点的周期均与波源的振动周期相同。

2．波在传播时，是前一质点带动后一质点振动，离波源越远，质点振动越滞后。

3．各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移。

4．质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，叫横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫纵波。

第 2 页 2．介质

(1)定义：波借以传播的物质。

(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。

二、横波和纵波

定义 标识性物理量 实物波形

横 波 质点的振动方向与波的传播方向互相垂直的波 (1)波峰：凸起的最高处

(2)波谷：凹下的最低处

纵 波 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波 (1)密部：质点分布最密的位置

(2)疏部：质点分布最疏的位置

三、机械波

1．定义

机械振动在介质中传播，形成机械波。

2．产生条件

(1)要有机械振动。

(2)要有传播振动的介质。

3．机械波的实质

(1)传播振动这种运动形式。

(2)传递能量的一种方式。依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量。

1．自主思考——判一判

(1)质点的振动位置不断转换即形成波。(×)

(2)在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动。(×)

(3)在绳波的形成和传播中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动。(×)

小初高试卷教案习题集

小初高试卷教案习题集 第十二章 第一节 波的图象

基础夯实

一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)

1．关于机械波的下列说法中，正确的是( C )

A．自然界所刮的风就是一种机械波

B．波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移

C．波将波源的运动形式传播出去的同时，也可以传递信息

D．能传播机械波的介质一定是可以自由流动的

解析：自然界所刮的风，实质上是由于压强差等因素引起的空气流动，不是机械波，所以A错；波是运动形式的传播，是能量传递的一种方式，但各质点均在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，因此B错；波不仅能传播运动形式，它也是信息传递的载体，故C正确；固体也能传播机械波，故D错。

2．关于机械振动和机械波下列叙述不正确的是( A )

A．有机械振动必有机械波

B．有机械波必有机械振动

C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移

D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止

解析：机械振动是形成机械波的条件之一，有机械波一定有机械振动，但有机械振动不一定有机械波，A错，B对。波在传播时，介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动，它们不随波的传播而发生迁移，C对。振源停止振动后，已形成的波仍继续向前传播，直到波的能量消耗尽为止，D对。故符合题意的选项为A。

3．区分横波和纵波是根据( C )

A．是否沿水平方向传播

B．质点振动的方向和波传播的远近

C．质点振动的方向和波传播的方向的关系

D．质点振动的快慢

解析：横波与纵波的区别是根据波的传播方向与质点的振动方向之间的关系判断的，如果两者的方向在同一条直线上，则该波就是纵波，如果两者的方向相互垂直，则该波就是横波。

4．关于机械波的形成，下列说法中正确的是( BC )

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．参与振动的质点都有相同的频率 小初高试卷教案习题集

1 第4节 波的衍射和干涉

1．如图1中的各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(①、②图)或障碍物(③、④图)，其中能发生明显衍射现象的有(

)

图1

A．①②④ B．①④

C．②③ D．①③

解析：发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长小，或与波长相差不多，由图可知，①②④图能明显发生衍射现象，而③图不能，故选A。

答案：A

2．下列关于两列波相遇时叠加的说法，不．正确的是( )

A．相遇后振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强

B．相遇后两列波各自的波形和传播方向与相遇前完全相同

C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和

D．几个人在同一房间说话，相互都听得清楚说明波在相遇时互不干扰

解析：由波的独立传播原理可知，B、D正确；由波的叠加原理可知，C正确；两列波相遇时振动加强是有条件的，与波的振幅大小无关，A错误。

答案：A

3．关于波的干涉和衍射，下列说法中错误的是( )

A．只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉

B．任何两列波相遇，都能产生干涉

C．不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同，相位差恒定就能产生稳定的干涉

D．波长很小的波可以产生衍射，不能产生干涉

解析：干涉是波的特有现象，只要满足两列波的频率相等，振动情况相同，相位差恒定就能产生稳定的干涉，选项A、D错误，C正确；发生干涉和衍射不需要条件，所以任何波都能发生干涉和衍射，发生明显的衍射现象要求障碍物或孔的尺寸和波长相差不大，所以选项B正确。

答案：AD

4．两列波相叠加发生了稳定的干涉现象，那么( )

A．两列波的频率不一定相同 2 B．振动加强区域的各质点都在波峰上

C．振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱

D．振动加强的区域和振动减弱的区域不断周期性地交换位置

解析：两列波发生稳定的干涉的条件必须是两列波的频率相同且相位差恒定，故A错；且振动加强区始终加强，振动减弱区始终减弱，形成稳定的干涉图样，C对D错；振动加强区域的各质点只是振幅最大，它们也在自己的平衡位置附近振动，并不是只在波峰上，B错。