12.1波的产生和传播以及图像(含答案)

12.1 波的形成和传播1．如图所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t ＝0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动．下列判断正确的是( )A ．t ＝T 4时质点5的运动方向向下B ．t ＝T 2时质点8的速度方向向上 C ．t ＝3T 4时质点12的运动方向向下 D ．t ＝T 时质点17开始向下运动 2．有关纵波与横波，下列说法中正确的是( )A ．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同B ．对于横波，质点振动方向与波的传播方向垂直C ．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能D ．横波只能在固体中传播，纵波只能在液体、气体中传播3．(多选)关于机械波和机械振动，下列说法中正确的是( )A ．机械振动就是机械波，机械波就是机械振动B ．有机械波，则一定有机械振动C ．机械波就是质点在介质中的运动路径D ．在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅4．振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t ＝0时刻绳上形成的波形如图2所示．规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向，则P 点的振动图象是( )5．细绳的一端在外力作用下从t ＝0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波。

在细绳上选取15个点，图中甲为t ＝0时刻各点所处的位置，乙为t ＝T 4时刻的波形图(T 为波的周期)。

在丙中画出t ＝3T 4时刻的波形图。

12.1波的形成和传播答案1.B2.B3.BD4.B5.。

高二物理选修34第十二章：12.1波的产生和传播第 2 页第 3 页吗？2、波中各质点振动的周期、频率一样吗？为什么？3、波中各质点开始振动时振动方向有何规律？4、讨论、交流、体会波的带动性、滞后性、周期性。

【典型例题】例题1、一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述正确的是() A．树叶慢慢向湖心运动B．树叶慢慢向湖岸漂去C．在原处上下振动D．沿着波纹做圆周运动例题2、右图所示是以质点P为波源的机械波沿着一条固定的轻绳刚传播到质点Q点时的波形图，则质点P刚开始振动时的方向为( )A．向上B．向下C．向左D．向右例题3、《枫桥夜泊》中有名句：“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”。

其中，当钟声传到客船时，对大钟的撞击早已停止了，但仍感觉“余音未绝”，分析其原因可能是()A．大钟的回声确B．大钟在继续振动，空气中继续形成声波C．人的听觉发生“暂留”的缘故D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动同步练习：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、下列说法正确的是（）A.有机械振动就有机械波B.没有机械波就没有机械振动C.有机械波就一定有机械振动D.波是机械振动在介质中的传播过程，它是传第 4 页递能量的一种方式3、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4、有关机械波的下列说法中正确的是( )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的振动，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5、一列波由波源向周围传播开去，下列说法正确的是：（）Ａ、介质中各质点由近及远的传播开去Ｂ、质点的振动形式由近及远地传播开去Ｃ、质点只是振动而没有迁移Ｄ、质点振动的能量由近及远的传播开去6、沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时，有( )A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失C．离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动D．离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动7、波在传播过程中，正确的说法是（）A．介质中的质点随波迁移B．波源的振动能量随波传递C．介质中质点振动的频率随着波的传播而减小D．波源的能量靠振动质点的迁移来传播8、区分横波和纵波是根据（）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D．质点振动的快慢9、下列说法正确的是（）A.质点振动方向总是垂直于波传播的方向B.波动过程是质点的振动形式和质点由近及远的传播过程第 5 页C.如果波源停止振动，在介质中传播的波动不立即停止运动D、不论是横波还是纵波，相邻质点间必有相互作用力10、下列说法中不正确的有( )A．声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波B．波不但传递能量，还能传递信息C．发生地震时，由震源传出的既有横波又有纵波D．一切机械波的传播都需要介质11、一声波由波源向周围空气介质扩展出去，由此可知( )A．发声体由近及远地传递出去B．发声体的能量通过介质向周围传递出去C．空气分子由近及远地迁移出去D．空气介质以疏密相间的状态向周围传播12、科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹，在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( )A．月球太冷，声音传播太慢B．月球上没有空气，声音无法传播C．宇航员不适应月球，声音太轻D．月球上太嘈杂，声音听不清楚13、机械波传播的是（）A．介质中的质点B．质点的运动形式C．能量D．信息14、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．质点的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15、关于横波与纵波，下列说法中不正确的是（）A．机械波可分为横波和纵波B．横波与纵波在固体、液体、气体中都能传播C．在纵波中，质点在疏部中心位移为零D．在横波中，质点在波谷时动能最小第 6 页16、如图所示，为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点的波形，由图可判断出A点刚开始的振动方向是()A．向左B．向右C．向下D．向上17、2019年3月11日，在日本近海地震引发海啸，造成了重大的人员伤亡，海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法中正确的是（）A．波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止B．地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波C．地震波和海啸都只有纵波D．地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈强18、AB为一弹性绳。

机械波一．知识结构二．基础回顾12.1 波的形成和传播手拿绳的一端，上下摆动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动．手继续上下摆动，在绳上就形成一列波．一、波的形成和传播：1、波的形成和传播：（1）波源振动带动与它相邻的指点发生振动，并依次带动离波源更远的指点振动，只是后一质点的振动比前一质点的振动迟一些。

于是，波源的振动逐渐传播出去。

（2）形成条件：波源和介质。

2、理解：（1）波的传播过程可以表述为离波源近的质点依次带动离波源远的质点振动，或表述为离波源较远的质点依次重复离波源近的质点的振动，但起振时间上依次落后，即离波源越远的质点起振越晚。

（2）波源通过质点间的弹力作用带动周围质点振动，故波的传播必须有弹性介质存在。

（3）波在振动过程中，每个质点在围绕着自己的平衡位置做往复振动，但是质点并不随波移动，故波传播的是振动形式，传递了能量和信息。

二、横波和纵波：1、波的分类：从质点的振动方向和波的传播方向之间关系来看，机械波有两种基本类型：横波和纵波。

2、横波：（1）定义：质点的振动方向与波的振动方向互相垂直的波，叫做横波，例如绳波。

（2）理解：在横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下的最低处叫做波谷，横波是以波峰和波谷这个形式将机械振动传播出去，这种波在传播过程时呈现凹凸相间的波形。

横波是物体的形状发生了变化而产生弹力作用所致，故纯粹的横波只能通过固体传播。

3、纵波：（1）定义：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫做纵波。

（2）理解：在纵波中，质点分布最密集的位置叫做密部，质点分布最稀疏的位置叫做疏部。

纵波在传播过程中呈现疏密相间的波形。

纵波可以在气态、液态、固态三种状态的物质中传播。

三、机械波：1、介质：波借以传播的物质，称为介质。

2、机械波：（1）形成：机械振动在介质中的传播，形成了机械波。

（2）理解：①波在传播的过程中传播的是振动这种形式，介质的质点并不随波迁移。

12.1 波的形成和传播1．“蜻蜓点水”是常见的自然现象，蜻蜓点水后在水面上会激起波纹。

某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得一张蜻蜓点水的俯视照片，该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，其形状如图所示。

由图分析可知（）A. 蜻蜓当时是向右飞行B. 蜻蜓当时是向左飞行C. 蜻蜓飞行的速度大于水波传播的速度D. 蜻蜓飞行的速度小于水波传播的速度2．如图所示，一列沿x轴正向传播的简谐波在t＝0时刻的波动图象，波的传播速度是5m/s。

则从＝0到t＝1.5s的时间内x＝0.2m处的质点x通过的路程为________m，t＝1.5s 时刻对平衡位置的位移是_________m。

3．如图甲所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，t=0时刻振源a从平衡位置竖直向上做简谐运动，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以1m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是（）A．这列波的周期为4sB．0~3s质点b运动路程为4cmC．4~5s质点c的加速度在减小D．6s时质点e的振动速度水平向右为1m/sE．此六质点都振动起来以后，质点a的运动方向始终与质点c的运动方向相反4．图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=0.5m处的质元，Q__________（填“沿x 轴正方向”或“沿x 轴负方向”），传播速度大小为__________m/s ，从t =0.10s 到t =2.7s ，质元Q 通过的路程为__________cm 。

.5．如图甲所示，O 点为振源，OP ＝s ，t ＝0时刻O 点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波。

图乙为从t ＝0时刻开始描绘的质点P 的振动图象。

下列判断中正确的是________。

A ．该波的频率为211t t - B ．这列波的波长为()211s t t t - C ．t ＝0时刻，振源O 振动的方向沿y 轴负方向 D ．t ＝t 2时刻，P 点的振动方向沿y 轴负方向 E ．t ＝t 2时刻，O 点的振动方向无法判断6．如图甲所示为一列沿x 轴传播的简谐横波在t =0时刻的波形图。

2011年3月11日日本东北宫城县北部地区发生里氏9.0级特大地震,所影响的范围几乎是日本本州岛的四分之一,甚至离震中1000多公里的神户都有震感, 周边国家部分高层建筑也感受到异常。

此次地震对日本是一个灾难性的影响。

我们在日常生活中会遇到各种各样的波动,有破坏力极大的地震波、海洋中的波浪、湖泊中的水波、空气中的声波以及弥漫在我们周围的无线电波和光波等。

我们不禁会问:波究竟是什么?我们该怎样了解波呢?课时12.1波的形成和传播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。

重点难点:机械波的形成过程及传播。

教学建议:本节讨论的是机械波的产生和传播,并定性研究波的一些基本特征。

对机械波的认识和理解需要一个过程,教学中不可急于求成,应该注意教学方式的选择。

要从注重教师的讲解转变为注重学生的亲身体验和学生对实验的观察,并通过播放录像、模拟动画等方法,帮助学生逐步体会和理解本节知识。

注意运用学生已经有的运动学和动力学知识,分析和研究波的基本特征和规律。

导入新课:自从人类发明牙刷以来,关于牙刷的发明就层出不穷。

从变化多端的造型和硬度不一的刷毛到后来的电动牙刷,在刷牙这件事情上,似乎所有人都热衷于更有趣、更高科技的体验。

随着科技的发展,一种新型牙刷近来悄然兴起,它的名字叫声波牙刷。

什么是声波牙刷?它与声波有什么关系?它是怎样刷牙的呢?1.波的形成和传播(1)波波动就是振动的①传播,简称波。

(2)波的形成在一根软绳上,用手握住一端拉平后上下抖动,绳上形成一列波。

这是因为绳上相邻的质点之间存在②相互作用,前面先振动的质点③带动后面的质点。

2.横波与纵波(1)横波质点的振动方向与波的传播方向相互④垂直(填“平行”或“垂直”)的波叫作横波。

在横波中,凸起的最高处叫⑤波峰,凹下的最低处叫⑥波谷。

波的形成和传播一、波的形成和传播┄┄┄┄┄┄┄┄①1．形成原因：以绳波为例(如图所示)(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。

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。

3．机械波(1)定义：机械振动在介质中传播，形成了机械波。

(2)产生条件①机械振动；②要有介质。

(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。

[注意]1．波传播的是振动形式，故每个质点起振时的振动与波源相同。

2．对所有振动质点来说，所呈现的现象是波动，而对单个质点来说，所呈现的现象是振动，故波动的周期等于质点振动的周期。

①[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过程中，所有质点同时运动，同时停止运动(×)3．在绳波的形成和传播过程中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动(×)4．机械波传播的是能量和振动形式，机械波不能在真空中传播(√)二、波的分类┄┄┄┄┄┄┄┄②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[注意]1．区分横波和纵波，关键是明确质点的振动方向和波的传播方向，在横波中二者“相互垂直”，在纵波中二者“在同一直线上”。

2．声波是纵波，它不仅能在空气中传播，也能在液体、固体中传播。