2019_2020学年高考物理主题2第II部分机械波1波的形成和传播学案(必修1)

第1讲波的形成和描述[目标定位] 1.理解机械波的形成过程和产生条件，知道波的分类及横波和纵波的概念，明确机械波传播的特点.2.知道波的图象，能从中获取波长、振幅、质点运动方向或波的传播方向等信息.3.能区别振动图象和波动图象.4.知道波长、周期、频率和波速的概念，会用v＝λf进行有关计算.5.掌握波在传播过程中的周期性和双向性特点．一、波的形成与传播1．介质：绳子、水、空气、地壳等传播波的物质．2．机械波：机械振动在介质中的传播称为机械波，简称波．3．波的形成：前一质点的振动总是要带动后一个质点振动，依次带动下去，振动也就由发生区域向远处传播，从而形成了波．4．机械波是机械振动这种运动形式的传播，介质本身不会沿着波的传播方向迁移．5．波也是传递能量的一种方式．二、波的分类1．根据质点的振动方向和波的传播方向之间的关系，可以把机械波分为横波和纵波两类．2．横波(1)定义：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波．(2)描述波峰：凸起的最高处．波谷：凹下的最低处．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．(2)描述①密部：质点分布最密的地方．②疏部：质点分布最疏的地方．三、波的描述1．波的图象描述(1)波的图象：用横坐标x表示波传播方向上各个质点的平衡位置，用纵坐标y表示各个质点离开平衡位置的位移，规定位移方向向上为正值．在坐标平面内，以某一时刻各个质点的x、y值描出各对应点，再把这些点用光滑的曲线连接起来，就得到该时刻波的图象，也称波形曲线或波形．(2)简谐波①定义：如果介质中各个质点做简谐运动，它所形成的波就是一种最基本、最简单的波，叫做简谐波．②波形：正弦(或余弦)曲线． 2．波的特征(1)周期：质点完成一次全振动经历的时间，用T 表示．波在介质中传播时，各质点的振动周期相同，都等于波源的振动周期．(2)频率：介质中的质点每秒完成全振动的次数，用f 表示． (3)周期和频率的关系：T ＝1f.(4)波长：沿着波的传播方向，两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是相同的质点间的距离． (5)波速①波速、波长、周期的关系：经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长，因此三者之间关系为：v ＝λT或v ＝λf .②决定因素：机械波在介质中的传播速率是由介质本身的性质决定的． 想一想 波速就是振动速度吗？答案 不是．波速是振动形式向外传播的速度，始终沿传播方向，在同一介质中波速不变；振动速度是指质点在平衡位置附近振动的速度，大小和方向都随时间做周期性变化.一、波的形成和传播 1．波的形成传播波的物质，如水、绳、空气等，可以分成许多小部分，每一小部分都可以看作质点．当其中一个质点振动时，由于质点间的相互作用，就带动相邻的质点振动起来，该质点又带动后面的质点振动起来，这样振动的状态就传播出去，形成了机械波．2．机械波的产生条件⎩⎪⎨⎪⎧波源介质3．机械波的传播(1)波动的周期等于质点振动的周期，且各质点的振动周期都与波源的振动周期相同． (2)离波源越远，质点的振动越滞后，但各质点的起振方向与波源起振方向相同． (3)机械振动在介质中的传播形成机械波，所以有机械波，一定有机械振动；但有机械振动，不一定有机械波．(4)波传播的只是振动形式，介质中的每个质点只在自己平衡位置附近振动，并不随波迁移．例1 下列关于机械波的说法中，正确的是( ) A ．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 ．各质点随波的传播而迁移E ．离波源越远，质点的振动频率越小解析 振源依靠介质中各相邻质点间的相互作用力使周围的质点依次振动起来，且后一质点的振动必定落后于前一质点，选项B 、C 正确；质点只在它们各自的平衡位置附近做受迫振动，它们振动的频率均与波源的频率相同，选项A 正确，E 错误；波在传播过程各质点不随波迁移，选项D 错误． 答案 ABC二、波长、频率、周期、波速1．周期和频率：只取决于波源，波的周期和频率就是指波源的周期和频率，与v 、λ无任何关系．2．速度v ：决定于介质的性质，同一种均匀介质，波在其中传播的速度恒定．3．波长λ：对于同一列波，其波长、波速、周期的关系不会变化，始终是v ＝λT＝λf ，既然v 、T 都由相关因素决定，所以这些因素共同决定了波长λ，即波长λ由波源和介质共同决定．例2 关于机械波的频率、波速、波长，下列说法正确的是( ) A ．两个相邻的均处于平衡位置的质点间的距离为一个波长 B ．波的频率等于波源的振动频率 C ．波速等于波源的振动速度D ．波由一种介质进入另一种介质，波速和波长都要改变解析 由波长的定义可知，两个相邻的均处于平衡位置的质点间的距离为半个波长，选项A 错误；由波的频率定义可知选项B 正确；波速是波的传播速度，与波源的振动速度不同，选项C 错误；波在同一种均匀介质中匀速传播，进入不同介质时，频率不变，但波速改变，由v ＝λf 可知波长改变，选项D 正确．答案 BD借题发挥 波长的定义中要强调“总是相同”的理解；波的频率等于波源的振动频率；波速由介质决定；波长由波源和介质共同决定． 三、波的图象的理解和应用 由波的图象可获取的信息1．直接读出波长，若已知波速，可计算出周期、频率，或已知周期、频率可计算出波速．2．直接读出该时刻各质点的位移，间接判断回复力、加速度等的情况．3．介质中各质点的振幅4．已知波的传播方向，可判断质点的振动方向．常用方法有：(1)带动法：原理：先振动的质点带动邻近的后振动质点．方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动．如图1所示．图1(2)上、下坡法：如图2所示，沿波的传播方向看，“上坡”的质点向下振动，如D、E、F；“下坡”的质点向上振动，如A、B、C，简称“上坡下振，下坡上振”．图2(3)同侧法：质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧，如图3所示．图35．已知质点的振动方向，可判断波的传播方向．仍是上述几种方法，只需将判定的程序倒过来，“反其道而行之”．例3一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为2m/s.某时刻波形如图4所示，下列说法正确的是( )图4A．这列波的振幅为4cmB．这列波的周期为3sC ．此时x ＝1m 处的质点的加速度为0D ．此时x ＝2m 处的质点运动方向沿y 轴正方向解析 由yx 图象得振幅A ＝2cm ，A 错误；波长λ＝4m ，由v ＝λT ，得周期T ＝λv＝2s ，B错误；x ＝1m 处的质点位于波峰时的加速度为最大值，C 错误；由“上下坡”法可得x ＝2m 处质点运动方向沿y 轴正方向，D 对． 答案 D针对训练1 图5为一列简谐横波在介质中传播的波形图．在传播过程中，某一质点在10s 内运动的路程是16m ，则此波的波速是( )图5A ．1.6m/sB ．2.0 m/sC ．40m/sD ．20 m/s解析 由题图知此列简谐横波的波长为λ＝20m ，介质中质点的振幅为A ＝0.2m ，则一个周期内质点通过的路程是4A ＝0.8m ，由某一质点在10s 内运动的路程是16m 知，此质点在10s内经过的周期数为n ＝s 4A ＝160.8＝20，所以周期为T ＝t n ＝1020s ＝0.5s ，由v ＝λT得：此波的波速是v ＝200.5m/s ＝40 m/s ，故选C.答案 C四、振动图象与波动图象的比较横坐标 时间介质中各质点的平衡位置例4 根据图6甲、乙所示，分别判断下列说法正确的是( )图6A ．甲是振动图象，乙是波动图象B ．甲是波动图象，乙是振动图象C ．甲中A 质点向下振，乙中B 时刻质点向下振D ．甲中A 质点向上振，乙中B 时刻质点向下振解析 波动图象的横坐标为波的传播方向上各质点的平衡位置，振动图象的横坐标为时间，故A 错，B 对；甲中A 质点被其左侧的质点带动向上振，乙中B 时刻后位移由零变为负值，故向下振，所以C 错，D 对． 答案 BD借题发挥 振动图象与波的图象的区别：(1)波的图象和振动图象是不同的，波的图象描述的是介质中的“各质点”在“某一时刻”离开平衡位置的位移；而振动图象描述的是“一个质点”在“各个时刻”离开平衡位置的位移．(2)坐标轴所表示的物理量：波动图象中的横轴x 表示介质中各个振动质点的平衡位置，纵轴y 表示各个振动质点在某时刻的位移；振动图象的横轴t 表示一个振动质点振动的时间，纵轴y 表示这个质点振动时各个不同时刻的位移．针对训练2 图7a 为一列简谐横波在t ＝2s 时的波形图，图b 为介质中平衡位置在x ＝1.5m 处的质点的振动图象，P 是平衡位置为x ＝2m 的质点．下列说法正确的是( )图7A ．波速为0.5m/sB ．波的传播方向向右C ．0～2s 时间内，P 运动的路程为8cmD ．0～2s 时间内，P 向y 轴正方向运动E ．当t ＝7s 时，P 恰好回到平衡位置解析 由题图a 可知，波长λ＝2m ，由题图b 可知周期T ＝4s ，则波速v ＝λT＝0.5m/s ，A正确．t ＝2s 时，x ＝1.5m 处的质点振动方向向下，则波向左传播，B 错.0～2s 时间内P 质点运动的路程x P ＝t T×4A ＝8cm ，C 项正确.0～2s 内P 质点向y 轴负方向运动，D 项错．t ＝0时P 质点位于正向最大位移处，故P 质点达到平衡位置的时刻为t ＝(2n ＋1)T4，则n ＝3时，t ＝7s ，P 恰好回到平衡位置，E 项正确．答案ACE波的形成和传播1．如图8所示，沿水平方向的介质中的部分质点，相邻质点间的距离相等，其中O 为波源，设波源的振动周期为T ，自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经过T4，质点1开始振动，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是( )图8A ．介质中所有的质点的起振方向都竖直向下，图中质点9起振最晚B ．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C ．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8起振时，通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同位置时落后T4D ．只要图中所有的质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的是第98次振动解析 从题图可知，质点9是图中距波源最远的点，尽管与振源起振方向相同，但起振时刻最晚，故选项A 正确、选项B 错误；质点7与质点8相比较，质点7是质点8的前质点，7、8质点间的振动步调相差T4，故选项C 正确；质点9与质点1相距2个波长，质点9比质点1晚2T 开始起振，一旦质点9起振后，质点1、9振动步调就完全一致，故选项D 正确． 答案 ACD波的描述2．一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸．当振子上下振动时，以速率v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图9所示的图象．y 1、y 2、x 0、2x 0为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周期和振幅．图9解析 由题图可知波长λ＝2x 0，振幅A ＝y 1－y 22，由v ＝λT ，得周期T ＝λv ＝2x 0v答案2x 0v y 1－y 223．如图10所示是一列简谐波在t ＝0时刻的波形图，介质中质点P 沿y 轴方向做简谐运动的表达式为y ＝10sin5πt (cm)．关于这列简谐波，下列说法中正确的是( )图10A ．周期为5sB ．振幅为20cmC ．传播速度为25cm/sD ．沿x 轴正方向传播解析 由题图可知振幅A ＝10cm ，波长λ＝4m ，由y ＝10sin5πt (cm)可得周期T ＝2π5πs ＝0.4s ，则波速v ＝λT＝10m/s ，故A 、B 、C 都错；因是正弦函数，所以t ＝0时刻P 点沿y 轴正方向运动，根据“上下坡”法可知波沿x 轴正方向传播，故D 对． 答案 D波的图象与振动图象的比较4．图11(a)为一列简谐横波在t ＝0.1s 时刻的波形图，P 是平衡位置在x ＝1m 处的质点，Q 是平衡位置在x ＝4.0m 处的质点；图(b)为质点Q 的振动图象．下列说法正确的是________．图11A ．在t ＝0.1s 时，质点Q 向y 轴正方向运动B ．在t ＝0.25s 时，质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同C ．从t ＝0.1s 到t ＝0.25s ，该波沿x 轴负方向传播了6mD ．从t ＝0.1s 到t ＝0.25s ，质点P 通过的路程为30cmE ．质点Q 简谐运动的表达式为y ＝0.10sin10πt (cm)(国际单位制)解析 由题图(a)得λ＝8m ，由题图(b)得T ＝0.2s ，所以v ＝λT＝40m/s.由题图(b)知，在t＝0.1s 时，质点Q 通过平衡位置向y 轴负方向运动，A 错误．结合题图(a)，由“同侧法”判得波沿x 轴负方向传播，画出t ＝0.25s 时的波形图，标出P 、Q 点，如图，此时P 点在x 轴下方，其加速度沿y 轴正方向，B 正确．Δt ＝0.25s －0.1s ＝0.15s ，Δx ＝v ·Δt ＝6m ，C 正确．P 点起始位置不在平衡位置或最大位移处，故D 错误．由题图知A ＝0.10m ，ω＝2πT＝10πrad/s ，所以Q 点做简谐运动的表达式为y ＝0.10sin10πt (cm)(国际单位制)，E 正确．答案 BCE(时间：60分钟)题组一 横波和纵波1．关于横波和纵波，下列说法中正确的是( ) A ．质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波 B ．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 C ．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部 D ．地震波是横波，声波是纵波解析 根据横波和纵波的定义可知A 、B 、C 正确；声波是一种纵波，但地震波中既有横波，又有纵波，D 错误． 答案 ABC2．区分横波和纵波的依据是( ) 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是相互垂直还是相互平行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，如果两者在同一方向就是纵波，如果两者的方向相互垂直，该波就是横波．答案 C题组二机械波的形成和传播3．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．信息答案BCD4．关于机械波的说法正确的是( )A．相邻的质点要相互做功B．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能C．振源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动D．波中各质点振动频率是相同的解析机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点，使振源的振动形式与振源的能量向远处传播而形成的，前后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；波传播过程中，各质点只能在各自的平衡位置附近振动，质点不随波迁移，B错；每个质点都是由振源依次带动下面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与振源频率相同，并且都“仿照”振源振动，故C、D正确．答案ACD5．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是( )A．大钟的回声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，但空气仍在振动解析停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会凭空消失，大钟做阻尼振动一段时间，因此还会在空气中形成声波，这就是“余音未绝”的原因，所以选项B 正确．答案 B6．以下对机械波的认识正确的是( )A．形成机械波一定要有振源和介质B．振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同C．横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动解析振源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确．简谐运动在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B 、C 、D 错． 答案 A题组三 波的描述7．一振动周期为T 、振幅为A ，位于x ＝0点的波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐振动．该波源产生的一列简谐横波沿x 轴正向传播，波速为v ，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P ，关于质点P 振动的说法正确的是( ) A ．振幅一定为A B ．周期一定为T C ．速度的最大值一定为vD ．开始振动的方向沿y 轴向上或向下取决于它离波源的距离解析 机械波是将波源的振动形式和能量向外传递的过程，对简谐波而言，介质中各振动质点的振幅和周期都与波源的相同，A 、B 正确；质点P 的振动速度不是波的传播速度v ，C 错误；质点P 开始振动的方向与波源开始振动的方向相同，与它们的距离无关，D 错误． 答案 AB8．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点( ) A ．它的振动速度等于波的传播速度 B ．它的振动方向一定垂直于波的传播方向 C ．它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D ．它的振动频率等于波源的振动频率解析 简谐机械波传播时，质点做简谐运动，振动速度时刻发生变化，波的传播速度v ＝λT，这两个速度是不一样的，A 项错误．横波质点振动的方向与波传播的方向垂直，纵波质点振动的方向和波传播的方向在同一条直线上，B 项错误．质点振动时，一个周期内走过的路程等于振幅的四倍，C 项错误．波在传播的过程中，所有质点振动的频率都等于波源的频率，D 项正确． 答案 D9．如图1是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b 位置的质点起振时间比a 位置的质点晚0.5s ，b 和c 之间的距离是5m ，则此列波的波长和频率应分别为( )图1A ．5m,1HzB ．10m,2HzC ．5m,2HzD ．10m,1Hz解析 从波动图象可以看出，波长λ＝5m ，b 点比a 点的起振时间晚0.5s ，则波速v ＝x t ＝2.50.5m/s ＝5 m/s ，所以T ＝λv ＝1s ，f ＝1T＝1Hz ，故A 对．答案 A10．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻其波形如图2所示．下列说法正确的是( )图2A ．波长为4cmB ．波的周期为4sC ．经14周期后质点P 运动到Q 点D ．经14周期后质点P 的速度变为零解析 这是波形图，由题图可直接读出波长λ＝4cm ，不能判断周期，A 对，B 错；P 质点在平衡位置振动，经过14周期到最大位移处，速度为零，C 错，D 对．答案 AD11．平衡位置处于坐标原点的波源S 在y 轴上振动，产生频率为50Hz 的简谐横波向x 轴正、负两个方向传播，波速均为100m/s.平衡位置在x 轴上的P 、Q 两个质点随波源振动着，P 、Q 的x 轴坐标分别为x P ＝3.5m 、x Q ＝－3m ．当S 位移为负且向－y 方向运动时，P 、Q 两质点的( )A ．位移方向相同、速度方向相反B ．位移方向相同、速度方向相同C ．位移方向相反、速度方向相反D ．位移方向相反、速度方向相同解析 由题意可知该波分别向两个方向传播，周期T ＝1f＝0.02s ，波长为λ＝vT ＝2m ，则S P ＝134λ，S Q ＝112λ，由波形图及波的传播方向可确定S 位移为负且向－y 方向运动时，P 点位移为负、速度沿＋y 方向，Q 点位移为正、速度沿＋y 方向，故D 正确．答案 D12．一列波长大于3.6m 的简谐横波沿直线方向由a 向b 传播，a 、b 相距6m ，a 、b 两质点的振动图象如图3所示．由此可知( )图3A ．3s 末a 、b 两质点的位移相同B ．该波的波长为4mC ．该波的波速为2m/sD ．该波由a 传播到b 历时1.5s解析 由题图可知A 错误；t ＝0时刻，质点a 在平衡位置，振动方向为y 轴正方向，质点b 在波峰位置，由波动规律得出6m ＝(n ＋34)λ，且λ＞3.6m ，解得n ＝0，λ＝8m ，B 错误；波速v ＝λT ＝2m/s ，C 正确；该波由a 传播到b 历时34T 为3s ，D 错误．答案 C题组四 振动图象与波动图象的综合应用13．关于振动图象和波的图象，下列说法正确的是( ) A ．波的图象反映的是很多质点在同一时刻的位移 B ．通过波的图象可以找出任一质点在任一时刻的位移 C ．它们的横坐标都表示时间 D ．它们的纵坐标都表示质点的位移解析 波的图象反映的是沿波的传播方向上各个质点在某一时刻的位移，A 对，B 错；波的图象的横坐标表示的是振动质点的平衡位置，C 错；波的图象和振动图象的纵坐标都表示质点的位移，D 对． 答案 AD图414．在均匀介质中，一列沿x 轴正向传播的横波，其波源O 在第一个周期内的振动图象如图4所示，则该波在第一个周期末的波形图是( )解析由振动图象知波源开始振动的方向为负y方向，故第一个周期末开始振动的质点，其振动方向也是负y方向，所以A、C错误；由振动图象知，后半个周期振幅较大，根据波的传播特点知，B错误，D正确．答案 D15．一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T.t＝0时刻的波形如图5甲所示，a、b是波上的两个质点．图乙是波上某一质点的振动图象．下列说法中正确的是( )图5A．t＝0时质点a的速度比质点b的大B．t＝0时质点a的加速度比质点b的小C．图乙可以表示质点a的振动D．图乙可以表示质点b的振动解析由题图甲可知，t＝0时质点a的速度为零，加速度最大，质点b的速度最大且经过平衡位置向下振动，加速度为零，故A、B错；题图乙可以表示质点b的振动，故D对，C 错．答案 D16．如图6所示，甲为某一列波在t＝1.0s时的图象，乙为参与该波动P质点的振动图象，求：图6(1)波速；(2)从t＝1.0s开始，至少经过多长时间P质点出现波峰；(3)在甲图中画出再经3.25s 时的波形图； (4)再经过3.25s 时P 质点的路程s 和位移．解析 (1)由题图甲可知λ＝4m ，由题图乙可知T ＝1.0s ，则波速v ＝λT＝4.0m/s(2)由题图乙可知P 质点在1.0s 时向－y 方向振动，所以题图甲中波向左传播，要使P 质点出现波峰所用的时间至少为t ＝34T ＝0.75s(3)传播时间：Δt ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3＋14T ，由于波形的周期性所以只需画出再经T4时的波形即可，如图所示．(4)因Δt ＝(3＋14)T质点P 的路程s ＝(3×4＋1)A ＝(3×4＋1)×0.2m＝2.6m由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变，所以只需求出从图示时刻P 质点经T4时的位移即可，所以经过3.25s 质点P 的位移为－0.2m.答案 (1)4.0m/s (2)0.75s (3)见解析图 (4)2.6m －0.2m。

1 波的形成和传播[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.2.知道横波和纵波的概念.3.知道机械波传播的特点.科学思维：通过生活中有关波的素材，建立对波的感性认识，为进一步学习打下基础.科学探究：通过视频和模拟动画，逐步体会和理解波的形成和传播及横波、纵波的概念. 科学态度与责任：注重学生的亲身体验和实验观察，理解科学本质，形成对科学和技术应有的正确态度.一、波的形成和传播1.波：振动的传播称为波动，简称波.2.波的形成和传播(以绳波为例)(1)一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用.(2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动.这个质点又带动更远一些的质点……绳上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动.二、横波和纵波定义标志性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波(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.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.2.机械波机械振动在介质中传播，形成了机械波.3.机械波的特点(1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是振动这种运动形式.(2)波是传递能量的一种方式.(3)波可以传递信息.1.判断下列说法的正误.(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)物体做机械振动，一定产生机械波.( ×)(4)质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这样的波一定是横波.( ×)2.绳波在某时刻的形状如图1所示，若O是波源，则此刻A点的振动方向________，若O′是波源，则此刻A点的振动方向________.(填“向上”或“向下”)图1答案向上向下一、波的形成、传播及特点如图所示，手拿绳的一端，上下振动一次，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.如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动.(1)红色标记有没有随波迁移？(2)当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？答案(1)没有.红色标记只在竖直方向上下振动.(2)不会.当手停止抖动后，波仍向右传播.1.机械波的形成与传播2.波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同.(2)周期(频率)：各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同.(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后.(4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移.各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同.(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也可以传递能量和信息.例1 如图2所示，是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿垂直于直线方向做简谐运动，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.已知t ＝0时，质点1开始向上运动，t ＝T4时，1到达最上方，5开始向上运动.问：图2(1)t ＝T2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t ＝3T4时，质点8、12、16的运动状态如何？答案 见解析解析 各质点在各时刻的情况，如图所示：(1)由甲图可知，t ＝T2时，质点8未达到波峰，正在向上运动，质点12、16未运动.(2)由乙图可知，t ＝3T4时，质点8正在向下运动，质点12向上运动，质点16未运动.波动过程中各质点的运动规律可用三句话来描述： (1)先振动的质点带动后振动的质点. (2)后振动的质点重复前面质点的振动.(3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点. 概括起来就是“带动、重复、落后”.针对训练 (多选)下列关于机械波的说法中，正确的是( ) A.波传播过程中，质点也随着波移动 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的振动D.离波源越远，质点的振动频率越小 答案 BC 二、横波和纵波如图所示，(1)图甲是绳波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？ (2)图乙是声波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？ 答案 (1)相互垂直. (2)在同一条直线上.横波和纵波的区别(1)质点的振动方向与波的传播方向的关系不同：横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直；纵波中，质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上.(2)传播介质不同：横波只能在固体介质中传播；纵波在固体、液体和气体中均能传播. (3)特征不同：横波中交替、间隔出现波峰和波谷；纵波中交替、间隔出现密部和疏部. 例2 关于横波和纵波，下列说法正确的是( ) A.振源上下振动形成的波是横波B.振源水平振动形成的波是纵波C.波沿水平方向传播，质点上下振动，这类波是横波D.质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波答案 C解析根据横波和纵波的概念，质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫做横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波，与上下振动或水平振动无关，故A、B选项错误，C选项正确；质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，并不能说明是沿同一直线，故D选项错误.三、振动与波的关系1.区别(1)研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动，是单个质点的“个体行为”；波动是振动在介质中的传播，是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”.(2)力的来源不同——产生振动的回复力，可以由作用在物体上的各种性质的力提供；而引起波动的力，则总是联系介质中各质点的弹力.(3)运动性质不同——振动是质点的变加速运动；而波动是匀速直线运动，传播距离与时间成正比.2.联系(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动.(2)波动的性质、频率和振幅与振源相同.例3(多选)关于振动和波的关系，下列说法中正确的是( )A.振动是波的成因，波是振动的传播B.振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C.波的传播速度就是质点振动的速度D.波源停止振动时，波立即停止传播答案AB解析机械波的产生条件是有波源和介质.由于介质中的质点之间相互作用，一个质点的振动带动相邻质点的振动并由近及远传播而形成波，所以选项A、B正确；波的传播速度是波形由波源向外传播的速度；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播；当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会因波源停止振动而立即停止传播，选项D错误.四、由“带动法”确定质点的振动方向带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点.方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，P′为先振动的质点，若P′在P 上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动.如图3所示.图3例4一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图4所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点说法正确的是( )图4A.质点B向右运动B.质点D和质点F的速度方向相同C.质点A和质点C的速度方向相同D.从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置答案 D解析波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着离波源近的质点振动，D跟随C向上运动，F跟随E向下运动，同理，A向下运动，C向上运动，由此可知选项B、C错误；由于此时B和C都向上运动，所以B比C先到达最大位移处，并先回到平衡位置，选项A错误，D正确.[学科素养] 例4考查了质点振动方向的确定方法，先振动的质点带动邻近的后振动的质点.这是从物理学视角对基于事实构建的振动模型中各质点运动规律及相互关系的分析，体现了“科学思维”的学科素养.1.(波的形成和传播)(2018·临漳一中高二下学期期中)如图5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( )图5A.t ＝T4时质点5的运动方向向下B.t ＝T2时质点8的速度方向向上C.t ＝3T4时质点12的运动方向向下 D.t ＝T 时质点17开始向下运动答案 B2.(横波和纵波)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 答案 B解析 纵波质点振动方向与传播方向在一条直线上，方向并不一定相同，故A 选项错误；机械波的质点只是在其平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，横波和纵波都是这样，故C 选项错误；横波只能在固体中传播，纵波可在固体、液体和气体中传播，故D 选项错误. 3.(振动与波的关系)(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 答案 BD解析 机械振动在介质中传播，形成了机械波，A 错；波的形成有两个条件，一是要有波源，二是要有介质，所以，有机械波一定有机械振动，B 对；在波的形成和传播过程中，各质点不随波迁移，C 错；离波源较远的质点依靠前面质点的带动，所以频率、振幅相同，D 对. 4.(由“带动法”确定质点的振动方向)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6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( )图6答案 B解析由“带动法”可知此时P点从平衡位置开始向下运动，B正确.一、选择题考点一波的形成、传播和特点1.在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，主要原因是( )A.大钟的回声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”D.大钟虽停止振动，但空气仍在振动答案 B解析停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会立即消失，大钟会做一段时间的阻尼振动，因此还会在空气中形成声波，这就是“余音未绝”的原因，所以选项B正确.2.在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况，以下说法正确的是( )A.因为“随波逐流”，木块将被推至远处B.因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况C.无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动D.木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关答案 C解析波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故A、B、D错误，C正确.3.(多选)关于机械波的说法正确的是( )A.相邻的质点要相互做功B.机械波在真空中也能传播C.波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动D.除波源外，波中各质点都做受迫振动答案ACD解析机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点运动，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的，前、后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；机械波的传播必须有介质，在真空中不能传播，故B错误；波源依次带动后面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与波源频率相同，并且都“仿照”波源振动，故C、D正确.4.(多选)关于机械波的形成，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振动，只是时间上落后一步C.参与振动的质点都有相同的频率D.机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递答案BC解析机械波的形成必须具备的两个条件：波源和介质，物体做机械振动，若其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A选项错误；形成机械波的各振动质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故D选项错误.5.一列简谐横波在介质中传播，当波源质点突然停止振动时，介质中其他质点的振动及能量传递的情况是( )A.所有质点都立即停止振动B.已经振动的质点将继续振动，未振动的质点则不会振动C.能量将会继续向远处传递D.能量传递随即停止答案 C6.关于机械波，下列说法中正确的是( )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.波将波源的振动形式传播出去的同时，也可以传递信息D.传播机械波的介质一定是可以自由流动的答案 C考点二横波和纵波7.区分横波和纵波的依据是( )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是相互垂直还是在同一直线上D.质点振动的快慢答案 C8.(2018·南昌十中高二下学期期中)下列关于纵波的说法中，正确的是( )A.在纵波中，波的传播方向就是波中质点的移动方向B.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上C.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直D.纵波也有波峰和波谷答案 B9.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s 和9km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P 和水平弹簧振子H 组成(如图1所示).在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5s 开始振动，则( )图1A.P 先开始振动，震源距地震仪约36kmB.P 先开始振动，震源距地震仪约25kmC.H 先开始振动，震源距地震仪约36kmD.H 先开始振动，震源距地震仪约25km 答案 A解析 横波的传播速率小于纵波的传播速率，所以P 先开始振动.由x 9km/s ＋5s ＝x4km/s，可得x ＝36km ，故A 正确，B 、C 、D 错误.考点三 由“带动法”确定质点的振动方向10.(2018·商州高二检测)如图2所示为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B 点时的波形，由图可判断A 点刚开始的振动方向是( )图2A.向左B.向右C.向下D.向上 答案 D解析 根据带动法可知B 点要向上振动，且所有点的起振方向都相同，所以D 正确. 11.一列简谐横波沿x 轴传播，某时刻的波形如图3所示，已知此时质点F 的运动方向向y 轴负方向，则( )图3A.此波向x 轴正方向传播B.质点C 此时向y 轴正方向运动C.质点C 将比质点B 先回到平衡位置D.质点E 的振幅为零答案 C解析 因为机械波在传播过程中，靠近波源的质点的振动带动相邻的后面质点的振动，而后面质点要“模仿”前面质点的振动，所以本题中，已知质点F 的运动方向向y 轴负方向，即F 质点正在“模仿”右边质点的振动，这说明波源在右边，波从右向左传播，即此波向x 轴负方向传播，选项A 错误；质点C 此时刚到达最大位移处，速度为0，此后向y 轴负方向运动，选项B 错误；质点B 要先向y 轴正方向运动到达波峰位置再回到平衡位置，而质点C 直接从波峰位置回到平衡位置，选项C 正确；振幅指的是质点离开平衡位置的最大距离，虽然此时质点E 的位移为零，但其振幅不为零，选项D 错误.12.一列波在介质中向某一方向传播，图4为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M 、N 之间，已知此波的周期为T ，Q 质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是( )图4A.波源是M ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动了TB.波源是N ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动了3T 4C.波源是N ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动了T 4D.波源是M ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动了T 4答案 C解析 由于此时Q 质点向下振动，且Q 质点右方邻近质点在Q 质点下方，则波向左传播，N是波源.经过一个周期，振动从N 点传播到M 点，又因从波源N 起振开始计时，需经34T ，P 质点才开始振动，故P 质点已振动了T 4，选项C 正确. 二、非选择题13.如图5甲所示为波源的振动图象，图乙为均匀介质中同一条直线上等间距的质点在t ＝1s 时的振动状态，其中质点4刚开始振动.请在图丙中画出t ＝5s 时质点的振动状态.图5答案见解析图解析由题图甲知波源振动周期T＝4s，根据波传播的规律知t＝5s时，波源出现在波峰，质点16起振.如图所示.。

2019-2020年高中物理 12.1波的形成和传播教案新人教版选修3-4一、教学目标1、知识目标：①知道直线上机械波的形成过程②知道什么是横波,波峰和波谷③知道什么是纵波,密部和疏部④知道“机械振动在介质中传播，形成机械波”，知道波在传播运动形式的同时也传递了能量2、能力目标：①培养学生进行科学探索的能力②培养学生观察、分析和归纳的能力③培养学生的空间想象能力和思维能力二、教学重点、难点分析机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点，也是本节课的难点。

三、教学方法实验探索和计算机辅助教学四、教具丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、音叉五、教学过程（－）引入新课［演示］抖动丝带的一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上传播（激发兴趣，引出课题）在这个简单的例子中，我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子。

（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。

）学生会列举水波、声波、无线电波、光波。

教师启发，大家听说过地震吗？学生会想到地震波。

水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。

这一章我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。

（二）进行新课现在学习第一节，波的形成和传播。

【板书】一、波的形成和传播［演示］拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端，产生一列疏密相间的波沿弹簧传播；［演示］敲击音叉，听到声音，这是声波在空气中传播（指明，虽然眼睛看不到波形，但它客观存在，也是疏密相间的波形）师生共同分析，得出波产生的条件：①波源，②介质。

（为研究波的形成奠定基础）波是怎样形成的呢？为什么会有不同的波形？波传播的是什么呢？（设置疑问，激发学生的探究欲望）【板书】实验探索发放“探索波的形成和传播规律”的实验报告，进行实验探索并完成实验报告。

实验目的：探索波的形成原因和传播规律实验（一），学生分组实验：每两人一条丝带（60cm左右），观察丝带上凹凸相间的波。

3 波长、频率和波速[学科素养与目标要求]物理观念：1.理解波长、频率和波速的物理意义及其关系.2.理解波的周期、频率与质点振动周期和频率的关系.科学思维：1.能从波的图象中求出波长.2.会进行波长、频率和波速之间的计算.3.会处理由波的双向性和周期性引起的多解问题.一、波长、周期和频率1.波长λ(1)定义：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离.(2)特征 ①在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长. ②在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长.2.周期T 、频率f(1)周期(频率)：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)叫波的周期(或频率).(2)周期T 和频率f 的关系：互为倒数，即f ＝1T. (3)波长与周期的关系：经过一个周期T ，振动在介质中传播的距离等于一个波长.二、波速1.定义：机械波在介质中的传播速度.2.决定因素：由介质本身的性质决定，在不同的介质中，波速是不同(填“相同”或“不同”)的.3.波长、周期、频率和波速的关系：v ＝λT＝λf .1.判断下列说法的正误.(1)在波的传播方向上位移始终相同的两质点间的距离等于波长.( × )(2)在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长.( √ )(3)波的频率由介质决定.( × )(4)根据v ＝λT可知，机械波的波长越长，波速越大.( × ) 2.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，由该图象可知该波的振幅为________cm ，波长为________m；若该波波源的振动周期为T＝0.2s，则该波的频率f＝________Hz，波速v＝________m/s.图1答案 2 1 5 5一、波长一列向右传播的机械波的图象如图所示.(1)1和9、2和10、3和11……每两个点的振动有什么共同的特点？(2) 1和9、2和10、3和11……每两个点到平衡位置的距离是否相等？答案(1)它们的振动是完全相同的，只是后一质点比前一质点晚振动一个周期；(2)相等.波长的三种确定方法1.根据定义确定：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长. 注意两个关键词：“振动相位总是相同”“两个相邻两质点”.振动相位相同的两质点，在波的图象上振动位移总是相同，振动速度总是相同.2.由波的图象确定(1)在波的图象上，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长.(2)在波的图象上，无论从什么位置开始，一个完整的正(余)弦曲线对应的水平距离为一个波长.3.根据公式λ＝vT来确定.例1(多选)如图2所示是一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形图，下列说法中正确的是( )。

2019-2020年高考物理波的现象与声波复习教案一、波的现象1.波的反射:波遇到障碍物会返回来继续传播的现象．(1)波面：沿波传播方向的波峰（或波谷）在同一时刻构成的面．(2)波线：跟波面垂直的线，表示波的传播方向．(3)入射波与反射波的方向关系．①入射角：入射波的波线与平面法线的夹角．②反射角：反射波的波线与平面法线的夹角．③在波的反射中，反射角等于入射角；反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同．(4)特例：夏日轰鸣不绝的雷声；在空房子里说话会听到声音更响．(5)人耳能区分相差0.1 s以上的两个声音．2.波的折射: 波从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象．(1)波的折射中，波的频率不变，波速和波长都发生了改变．(2)折射角：折射波的波线与界面法线的夹角．(3)入射角i与折射角r的关系(V1和v2是波在介质I和介质Ⅱ中的波速．i为I介质中的入射角,r为Ⅱ介质中的折射角)．3.波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播的现象．衍射是波的特性，一切波都能发生衍射．产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。

例如：声波的波长一般比墙坡大，“隔墙有耳”就是声波衍射的例证．说明：衍射是波特有的现象．4.波的叠加与波的干涉(1)波的叠加原理：在两列波相遇的区域里，每个质点都将参与两列波引起的振动，其位移是两列波分别引起位移的矢量和．相遇后仍保持原来的运动状态．波在相遇区域里，互不干扰，有独立性．(2)波的干涉:①条件：频率相同的两列同性质的波相遇．②现象：某些地方的振动加强，某些地方的振动减弱，并且加强和减弱的区域间隔出现，加强的地方始终加强，减弱的地方始终减弱，形成的图样是稳定的干涉图样．说明：①加强、减弱点的位移与振幅．加强处和减弱处都是两列波引起的位移的矢量和，质点的位移都随时间变化，各质点仍围烧平衡位置振动，与振源振动周期相同．加强处振幅大，等于两列波的振幅之和，即A=A1 +A2,质点的振动能量大，并且始终最大．减弱处振幅小，等于两列波的振福之差，即A=∣A1－A2∣,质点振动能量小，并且始终最小，若A1=A2，则减弱处不振动．加强点的位移变化范围：一∣A1 +A2∣～∣A1 +A2∣减弱点位移变化范围：一∣A1－A2∣～∣A1－A2∣②干涉是波特有的现象．③加强和减弱点的判断．波峰与波峰（波谷与波谷）相遇处一定是加强的，并且用一条直线将以上加强点连接起来，这条直线上的点都是加强的；而波峰与波谷相遇处一定是减弱的，把以上减弱点用直线连接起来，直线上的点都是减弱的．加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点振幅之间．当两相干波源振动步调相同时，到两波源的路程差Δs 是波长整数倍处是加强区．而路程差是半波长奇数倍处是减弱区．任何波相遇都能叠加，但两列频率不同的同性质波相遇不能产生干涉．5.驻波:两列沿相反方向传播的振幅相同、频率相同的波叠加时，形成驻波．(1)波节：始终静止不动的点．(2)波腹：波节与波节之间振幅最大的点．(3)驻波—特殊的干涉现象:波源特殊;波形特殊说明：驻波与行波的区别．①物理意义不同：驻波是两列波的特珠干涉现象，行波是一列波在介质中的传播．②质点的振动情况不同：在行波中各个质点作振格相同的简谐运动，在驻波中各个质．点作振幅不同的简谐运动；处于波腹位置的质点振幅最大；处于波节位置的质点振幅等于零；其他一些质点的振幅也不相同，但都比波腹处质点的振幅小．③波形不同：行波波形经过一段时间，波形向前“平移”，而驻波波形并不随时间发生平移，只是各质点的振动位移发生变化而已．6．多普勒效应(1)由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象．实质是：波源的频率没有变化，而是观察者接收到的频率发生了变化．(2)多普勒效应的产生原因观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．当波以速度v 通过接收者时，时间t 内通过的完全波的个数为N=vt/λ，因而单位时间内通过接收者的完全波的个数，即接收频率f v/λ．若波源不动，观察者朝向波源以速度V 2运动，由于相对速度增大而使得单位时间内通过观察者的完全波的个数增多，即()/2221v v v v v f f v v f λ++===+，可见接收频率增大了.同理可知，当观察者背离波源运动时，接收频率将减小．若观察者不动，波源朝向观察者以速度v 1运动,由于波长变短为λ/=λ－v 1T,而使得单位时间内通过观察者的完全波的个数增多，即，可见接收频率亦增大，同理可知,当波源背离观察者运动时,接收频率将减小． 注：发生多普勒效应时，波源的真实率不发生任何变化，只是观察者接收到的频率发生了变化．(3)相对运动与频率的关系①波源与观察者相对静止：观察者接收到的频率等于波源的频率．②波源与观察者相互接近：观察者接收到的频率增大．③波源与观察者相互远离：观察者接收到的频率减小．二.声波(1)空气中的声波是纵波．能在空气、液体、固体中传播．在通常情况下在空气中为340m ／s ，随介质、温度改变而变．(2)人耳听到声波的频率范围：20 Hz ---xx0 Hz.(3)能够把回声与原声区分开来的最小时间间隔为0.1s(4)声波亦能发生反射、折射、干涉和衍射等现象．声波的共振现象称为声波的共鸣．(5)次声波：频率低于20 Hz 的声波．(6)超声波：频率高于xx0 Hz 的声波． 应用：声呐、探伤、打碎、粉碎、诊断等．(7)声音的分类①乐音：好听悦耳的声音．乐音的三要素：音调(基音的频率的高低)响度(声源的振幅大小)、音品（泛音的多少，泛音的频率和振幅共同决定的）．声强：单位时间内通过垂直于声波传播方向单位面积的能量．②噪声：嘈杂刺耳的声音，是妨碍人的正常生活和工作的声音．噪声已列为国际公害．光的传播(几何光学)规律2019-2020年高考物理波粒二象性讲义温故自查一、光电效性1．光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象．2.初动能二、光的波粒二象性光的本性：光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有 ．波粒二象性考点精析一、光电效应中入射光强度、频率的影响情况1．入射光频率―→决定光子能量―→决定光电子最大初动能．2．入射光强度―→决定单位时间内接收的光子数―→决定单位时间内发射的光电子数．二、E km －ν曲线1．曲线(如图)2．由曲线可以得到的物理量(1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标ν0.(2)逸出功：图线与E km轴交点的纵坐标的值W0＝E.(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h.温故自查1．1858年德国物理学家较早发现了气体导电时的辉光放电现象．德国物理学家研究辉光放电现象时认为这是从阴极发出的某种射线引起的．所以他把这种未知射线称之为阴极射线．普吕克尔戈德斯坦2．对于阴极射线的本质，有大量的科学家做出大量的科学研究，主要形成了两种观点．(1)电磁波说：代表人物，．认为这种射线的本质是一种电磁波的传播过程．(2)粒子说：代表人物，．认为这种射线的本质是一种高速粒子流．赫兹汤姆孙3．美国物理学家密立根利用油滴实验测量出电子的电量．密立根通过实验还发现，电荷具有量子化的特征．即任何电荷只能是e的整数倍．电子的质量：m＝kg，电子的电荷量：e＝ C.9.1×10－311.6×10－19考点精析英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子．实验装置如下图所示．从高压电场的阴极发出的阴极射线，穿过C1C2后沿直线打在荧光屏A′上．(1)当在平行极板上加一如图所示的电场，发现阴极射线打在荧光屏上的位置向下偏，则可判定，阴极射线带有负电荷．(2)为使阴极射线不发生偏转，则请思考可在平行极板区域采取什么措施．在平行极板区域加一磁场，且磁场方向必须垂直纸面向外．当满足条件q v0B＝qE时，则阴极射线不发生偏转．则：v0＝(3)如下图所示，根据带电的阴极射线在电场中的运动情况可知，其速度偏转角为：tanθ＝又因为：tanθ＝且v0＝.则：根据已知量，可求出阴极射线的比荷.温故自查1．汤姆孙通过对的研究发现电子，说明原子也是可分的．2．卢瑟福用α粒子轰击金箔，发现α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，的α粒发生较大角度偏转，极少数发生大角度偏转，达到180°而反向弹回．绝大多数少数个别的3．卢瑟福提出原子核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫．它集中了原子的和几乎全部．带负电的电子在核外绕核旋转．从α粒子散射实验可以估计出原子核的大小约为m.原子核全部正电荷质量10－14考点精析1．α粒子散射实验(1)实验装置：如下图所示．(2)实验条件：金属箔是由重金属原子组成，很薄，厚度接近单原子的直径．全部设备装在真空环境中，因为α粒子很容易使气体电离，在空气中只能前进几厘米．显微镜可在底盘上旋转，可在360°的范围内进行观察．(3)实验结果：α粒子穿过金箔后，绝大多数沿原方向前进，少数发生较大角度偏转，极少数偏转角度大于90°，甚至被弹回．α粒子的大角度散射现象无法用汤姆孙的原子模型解释．α粒子散射实验的结果揭示了：①原子内部绝大部分是空的；②原子内部有一个很小的“核”．2．原子的核式结构卢瑟福对α粒子散射实验结果进行了分析，于1911年提出了原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，原子核所带的单位正电荷数等于核外电子数．原子的直径大约是10－10m，原子核的直径约为10－15～10－14m.3．核式结构模型对α粒子散射实验的解释(1)因为原子核很小，原子的大部分空间是空的，大部分α粒子穿过金箔时离核很远，受到的库仑力很小，运动几乎不受影响，因而大部分α粒子穿过金箔后，运动方向几乎不改变．(2)只有少数α粒子从原子核附近飞过，受到原子核的库仑力较大，才发生较大角度的偏转. 温故自查1．光谱：复色光经过色散以后形成的彩色图案称为光谱．2．发射光谱：物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱．发射光谱有连续光谱和明线光谱两种．连续光谱由炽热的固体、液体或高压气体所发出的光形成；明线光谱是稀薄气体或蒸气发出的光生成的．原子的特征光谱为明线光谱，不同原子的明线光谱不同．3．吸收光谱：吸收光谱是温度很高的光源发出来的白光，通过温度较低的蒸气或气体后产生的．太阳光谱为吸收光谱．考点精析1．巴尔末系公式n＝3,4,5…，每一个n值对应氢光谱的一条谱线．R ＝1.1×107m－1.2．卢瑟福的原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾主要有两点：按照经典电磁理论，电子在绕核做加速运动的过程中，要向外辐射电磁波，因此能量要减少，电子轨道半径也要变小，最终会落到原子核上，因而原子是不稳定的；电子在转动过程中，随着转动半径的缩小，转动频率不断增大，辐射电磁波的频率不断变化，因而大量原子发光的光谱应该是连续光谱．然而事实上，原子是稳定的，原子光谱也不是连续光谱而是线状光谱.温故自查1．玻尔的原子模型：是以假说的形式提出来的，它包括以下三方面的内容：(1)轨道假设：即轨道是的，只能是某些分立的值．(2)定态假设：即不同的轨道对应着不同的状态，这些状态中原子是稳定的，不向外辐射能量．(3)跃迁假设：原子在不同的状态具有不同的，从一个定态向另一个定态跃迁时要或一定频率的光子，该光子的能量等于这两个状态的．量子化能量能量辐射吸收能级差2．能级：在玻尔模型中，原子的可能状态是的，因此各状态对应的能量也是的．这些能量值叫能级．3．基态与激发态：能量状态叫做基态；其他能量状态叫激发态．4．光子的发射与吸收：原子由激发态向基态跃迁时发射出光子，由基态向激发态跃迁时要光子．光子的频率与能级的关系：.不连续不连续最低的吸收hν＝E m－E n考点精析1．对原子跃迁条件的理解(1)原子从低能级向高能级跃迁：吸收一定能量的光子，当一个光子的能量满足hν＝E末－E初时，才能被某一个原子吸收，使原子从低能级E初向高能级E末跃迁，而当光子能量h ν大于或小于E末－E初时都不能被原子吸收．(2)原子从高能级向低能级跃迁，以光子的形式向外辐射能量，所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差．(3)当光子能量大于或等于13.6eV时，也可以被氢原子吸收，使氢原子电离；当氢原子吸收的光子能量大于13.6eV时，氢原子电离后，电子具有一定的初动能．一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为2．氢原子的能级公式和轨道公式设基态轨道的半径为r1，量子数为n的激发态轨道半径为r n，则有：r n＝n2r1(n＝1,2,3…) 设基态能量为E1，量子数为n的激发态能量为E n，则有：E n＝(n＝1,2,3…)对于氢原子而言，r1＝0.53×10－10m，E1＝－13.6eV温故自查1．天然放射现象：某些元素放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些元素称．2．三种射线的本质：α射线是，β射线是，γ射线是．自发地放射性元素氦核流电子流电磁波考点精析贝克勒耳发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕．通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于83的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射线共有三种，三种射线的本质和特征对比如下表：研究放射线的方法：①在磁场中偏转(如下图1所示)根据≈360，则在磁场中β射线比α射线偏转的更明显．图1图2②在电场中偏转(如图2所示)设α与β沿初速度方向前进相同的距离L，两者在电场方向上偏转的距离之比：可见在电场中β射线比α射线有较明显的偏转.温故自查1．定义：原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化叫原子核的．2．分类(1)α衰变：同时放出γ射线(2)β衰变：同时放出γ射线衰变3．半衰期(1)定义：放射性元素的原子核发生衰变需要的时间．(2)半衰期的大小由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子所处的(如压强、温度等)或(如单质或化合物)无关．有半数物理状态化学状态4．放射性同位素及应用(1)同位素有些原子的原子核电荷数，但质量数，这样一些具有相同核电荷数和不同中子数的原子互称为同位素．(2)放射性同位素的应用①放射性同位素放出的射线应用于工业、探伤、农业、医疗等．②作示踪原子．相同不同考点精析1．三种衰变的实质(1)α衰变：α衰变的实质是其元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子(即氦核)，每发生一次α衰变，新元素与原元素比较，核电荷数减少2，质量数减少4，即，(2)β衰变：β衰变的实质是其元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子，每发生一次β衰变，新元素与原元素比较，核电荷数增加1，质量数不变，即(3)γ衰变：γ衰变是伴随着α衰变或β衰变同时发生的，γ衰变不改变原子核的电荷数和质量数．其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子．2．原子核衰变时遵守三个守恒电荷数守恒、质量数守恒和动量守恒3．半衰期放射性衰变可理解为由不稳定原子核自发地放射粒子而变成另一原子核的过程，而且并非所有的原子核同时衰变成子核．但无论谁先谁后，谁快谁慢，母核的数目将随时间而不断减少；半衰期就是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需的时间，它反映着放射性物质衰变速率的大小，每种放射性元素都有一定的半衰期，是物质的核的属性，与外界条件无关．半衰期的计算可用通过取对数求解指数，并根据关系推算出矿物的生成年代(最典型的是用矿石中铀铅比测定矿物寿命)．核衰变生成的新物质质量m的计算式为m＝(M0－M) ·上式中M0为原来放射性物质总质量，M为剩余的尚未衰变的那部分放射性物质质量，A0为原放射性物质的原子量，A为生成新物质的原子量.温故自查1．核反应：在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新的过程．2．原子核的人工转变：用轰击靶核，产生另一种的方法．原子核高能粒子新核(1)1919年卢瑟福用轰击氮原子核，产生了氧的同位素，第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质子，其核反应方程为(2)1932年查德威克用轰击铍核，发现了中子．其核反应方程为(3)1934年约里奥·居里夫妇用人工方法发现了放射性同位素，同时发现了正电子，其核反应方程为α粒子α粒子考点精析1．核反应的四种类型2.书写原子核的核反应方程时应注意：(1)核反应方程一般都不是可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接．(2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程．(3)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应方程中反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)且释放出核能．(4)当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生衰变，有的不发生衰变，同时伴随着辐射.温故自查1．核力：之间的相互作用力叫核力，它是短程力．2．核能：由于原子核间存在核力，所以核子成原子核或原子核分裂为核子时均伴随着巨大的能量变化，这种能量称为核能．3．质能方程：核子结合E＝mc2(ΔE＝Δmc2)4．质量亏损总是发生在系统向外辐射能量的情况下，系统能量减少了，质量自然也就减少了．当系统的质量减少Δm时，系统的能量就减少了ΔE，减少的能量向外辐射出去了．减少的质量转化为光子的质量，减少的能量转化为光子的能量．虽然光子的静止质量为零，但在光子的辐射过程中，具有能量E＝hν，所以运动的光子具有一定的质量．光子运动的速度始终为c，E＝hν＝mc2，所以当一个光子的频率为ν时，它的质量为m＝.考点精析核能的计算方法1．根据爱因斯坦质能方程列式计算，即ΔE＝Δmc2(Δm的单位：kg)．2．根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏能量，则ΔE＝Δm×931.5MeV(Δm的单位：u,1u＝1.6606×10－27kg).温故自查1．重核的裂变：重核俘获一个中子后分裂成两个(或多个)中等质量核的反应过程，重核裂变的同时放出几个中子，并释放出核能．如：2．轻核的聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应过程，同时释放出大量的核能．要想使氘核和氚核结合成氦核，必须达到的高温，因此聚变反应又叫反应．如：几百万度以上热核3．裂变反应堆：又称核反应堆，简称反应堆．反应堆主要由以下几部分组成：①；②；③；④；⑤．核燃料减速剂控制棒冷却剂反射层考点精析1．热核反应在宇宙中是很普遍的，太阳内部和许多恒星内部，温度高达107K以上，热核反应在那里激烈地进行着．太阳每秒钟辐射出来的能量约为3.8×1026J，就是热核反应产生的．地球只接受了其中的二十二亿分之一，就使地面温暖，万物生长．但是目前除了氢弹以外，人们还不能控制聚变反应，所以还无法和平利用聚变时释放的核能．2．热核反应和裂变反应相比，具有许多优越性．首先，热核反应释放的能量，就相同质量的核燃料来讲，比裂变反应大．再有，裂变时产生放射性物质，处理起来比较困难，热核反应在这方面的问题要简单得多．第三，热核反应所用的燃料——氘，在地球上的储量非常丰富，1L海水中大约有0.038g氘，如果用来进行热核反应，放出的能量和燃烧300L汽油相当．因此，海水中的氘就是异常丰富的能源．命题规律考查对光电效应规律的理解和爱因斯坦光电效应方程的应用．[考例1]用绿光照射一光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，应()A．改用红光照射B．增大绿光的强度C．增大光电管上的加速电压D．改用紫光照射[解析]根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子从阴极逸出时最大初动能为E km＝＝hν－W.改用红光照射，由于红光光子的频率比绿光的小，可能无法产生光电效应．即使能产生，光电子从阴极逸出时的最大初动能也将减小．故选项A错误．增大绿光强度，仅能使每秒从阴极逸出的光电子数增加，不会改变光电子的最大初动能．故选项B错误．增大光电管上的加速电压，仅能增大光电子到达阳极板时的动能．故选项C错误．改用紫光照射，由于紫光光子的频率比绿光的大，才能使光电子逸出的最大初动能增大．所以选项D正确．[答案] D[总结评述]根据爱因斯坦光电效应方程：hν＝W＋E km，逸出功W对某一金属而言是不变的，要想增大E km，只能增大入射光的频率．研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，以频率为ν1和ν2的两种光分别照射光电管阴极K时，都有光电子产生．在光电管的两极K、A之间加反向电压时，光电子从阴极K发射出来后向阳极A做减速运动．当电流表G读数为零时，电压表V的读数称为反向截止电压．在光电管K、A之间加正向电压时，光电子从阴极K发射出来向阳极A做加速运动，当电流表G的读数为最大时，称为饱和光电流．由电压表V和电流表G的读数，可画出两种光照射时光电管的伏安特性曲线如图乙所示．以下说法正确的是()A．两种光分别照射光电管时，阴极K的极限频率不同B．两种光分别照射光电管时，光电子从阴极K表面逸出时间的长短不同C．两种光的频率不同D．两种光的强度不同[解析]阴极K的极限频率由其材料决定，与入射光无关，A错；光电效应发生的时间极短，且时间的长短与入射光无关，B错；由图乙可知，两种光照射时，光电管的反向截止电压相同，则光电子的最大初动能全部用来克服电场力做功，由eU＝＝hν－W可知，这两种光实际是同频率的光，C错；频率相同的两束光照射，光的强度大则饱和光电流大，图乙显示饱和光电流不同，表示入射光强度不同，D正确．[答案] D命题规律考查光的波粒二象性的理解、物质波的理解[考例2]人类对光的本性的认识经历了曲折的过程．下列关于光的本性的陈述正确的是()A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的B．任何一个运动着物体，都具有波动性C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波D．光波是概率波。

械
波的图象
图
不同点 波的图象：横坐标表示_各__质__点__的__平__衡__位__置__
波
象
波长
从波的图象 各质点的位移大小和方向
获得的信息 各质点的振幅
波的传播方向和各质点的振动方向互判
波
波长λ
频率f(周期T)
描述波的物理量
波速v
λ
关系：v＝_λ_f_或v＝_T__
形成：前面的质点带动后面的质点，将 振动形式 传播出去
物理意义：横坐标表示波的传播方向上各质点的 平衡 位置，纵坐标
表示某一时刻各质点 偏
机
振动图象与
的
振动图象：横坐标表示_时__间__
主题2 第Ⅱ部分 机械波
章末总结
知识网络
形成：机械振动在 介质 中的传播
条件： 波源 (振源)、 介质 ，二者缺一不可
机械 特点：传播振动形式、传递能量和信息，质点 不 随波迁移
波的 波与振动的关系：有机械振动 不一定 有机械波；有机械波必有机械
机 形成
振动
械
分类：按机械波传播方向与质点振动方向的关系分为_横__波__和_纵__波__

波的形成和传播教学设计课题波的形成和传播课时安排1课时课前准备绳、弹簧、学生预习体验教材内容分析波动是高中物理的一个重要模型，在现实生活中也能见到各种各样的波，学习波动有很强的现实指导意义和研究价值。

设计理念波是一个抽象的概念，学生缺乏感性的认识，很难在学生心中建立科学模型，借助动画模拟和亲身感受，能让学生更好理解“波的形成和传播”。

通过赣教云教学通，能对学生所学知识掌握情况有个更之直接的反馈。

学情分析学生之前学习机械振动和受迫振动，为研究波的形成和传播打下了理论基础，有助于理解后一质点在前一质点的带动作用下运动形成的，但对波形成的原因和传播特点任是学生的难点。

教学目标一、物理观念1、理解直线上机械波的形成是质点与质点间相互作用的过程2、知道横波、纵波、波峰、波谷、密部、疏部的概念3、知道“机械振动在介质中的传播，形成机械波”4、理解波在传播运动形式的同时也传递了能量二、科学思维从研究某一质点的振动到研究多个质点同时又不同步的振动，这有助于培养学生的培养学生观察能力，主动发现问题、提出问题、探索问题、分析解决问题的能力和空间想象力。

三、实验探究通过实验探究，知道机械波的形成和传播过程及机械波的特点，并在探究过程中培养交流、评估与反思的能力。

四、科学态度与责任培养学生严谨、求实的科学研究精神和仔细观察、积极参与、勇于探索、敢于质疑、敢于创新和共同协作的探索精神，并激发学生的爱国热情。

教学重难点重点：机械波的形成过程及传播规律。

难点：波在传播振动这种运动形式的同时也传递了波源的能量，但介质中的质点并不随波迁移教学过程教学环节（一）师生活动①观看一段人浪表演视频；②观看红旗迎风飘和带操表演图片；③请同学们思考一下视频和图片中有没有什么共同点呢？设计意图通过图片和视频，联系生活实际，用具有视觉冲击的情境导入来引发学生的思考，这样有助于提高学生的积极性，从而更好的引入新课。

教学环节（二）师生活动（1）指导学生进行体验实验。

机械波的产生1。

知道波的形成过程，掌握机械波的概念．(重点) 2.掌握波形成的条件,知道波的特点．(重点)3．知道波的分类，能区分什么是横波什么是纵波．4。

理解波是传播振动形式和能量的一种方式．（重点、难点）一、机械波是怎样形成的1．概念：物理学中，把机械振动在物质中的传播叫做机械波．传播机械波的物质称为介质．2．产生条件（1)要有波源．(2)要有传播振动的介质．3．形成过程：当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动．这个质点又带动更远一些的质点……绳子的质点都很快跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动，这样在整个绳子上就形成了凸凹相间的波．把定好时间的闹钟放入玻璃罩里,用抽气机抽出罩内的空气，当闹铃振动时,外面却听不到声音，这是为什么呢?提示：因为不具备声波(机械波)的产生条件，虽有剧烈的振动，但没有传播声波(机械波)的介质，因而我们听不到声音．二、横波与纵波按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类:横波和纵波．1．横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直．在横波中，凸起部分的最高处叫做波峰，凹下部分的最低处叫做波谷．2．纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上．在纵波中，质点分布较密集的部分叫做密部，质点分布较稀疏的部分叫做疏部．三、波传递的是能量和信息1．机械波传播时,各质点都相继发生振动，但介质并不随波迁移,传播的是振动形式．2．波不但传递能量，而且可以传递信息．机械波的形成及特点1．形成的两个条件要形成一列波,必须有波源，即有能够引起其他质点振动的质点,再就是必须要有介质，即传播振动的媒介．故波的形成条件为：(1)波源；（2）介质,两者缺一不可．2．波传播的三个特点（1)各个质点振动的周期、频率都与波源的振动周期、频率相同．波在传播时,介质中的各个质点都跟着波源做受迫振动,由受迫振动的特点可知，每个质点的振动周期、频率都与波源的振动周期、频率相同．(2)离波源远的质点总要落后于离波源近的质点，但各个质点的起振方向与波源的起振方向相同．波的形成是由于离波源较近的质点带动后面离波源较远的质点，这样一个带一个振动起来，所以各质点的振动规律及振动快慢由波源决定．(3）波传播的是振动形式和能量，而各个质点并不随波迁移．由于质点间力的作用，先振动的质点要对相邻的后振动的质点做正功，后者对前者做负功,所以离波源近的质点将能量传递给离波源远的质点．虽然质点将这种振动形式及其能量传递出去，但各个质点并不随之迁移到远方．介质中的每一个质点都在各自的平衡位置附近振动,后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动．如图所示，是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿直线方向做简谐运动，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．已知t ＝0时，质点1开始向上运动，t ＝错误!时，1到达最上方,5开始向上运动．问：(1)t ＝错误!时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？（2)t ＝3T 4时，质点8、12、16的运动状态如何？ ［解题探究] (1）经过错误!的时间，振动向前传播几个点？(2）t ＝错误!时刻,哪个点开始向上运动？质点1到了什么位置？（3）t ＝错误!时刻，哪个点开始向上运动？质点1到了什么位置？[解析] 各质点在各时刻的情况，如图甲、乙所示．(1）由甲图可知，t ＝错误!时,质点8未达到波峰，正在向上振动，质点12、16未振动．（2）由乙图可知,t ＝错误!时，质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动．［答案］见解析错误!波动过程中介质中各质点的运动规律波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同，其运动特点可用三句话来描述：(1）先振动的质点带动后振动的质点；(2）后振动的质点重复前面质点的振动;(3）后振动质点的振动状态落后于先振动的质点．概括起来就是“带动、重复、落后”．横波与纵波的比较[学生用书P19]名称项目横波纵波概念在波动中,质点的振动方向和波的传播方向相互垂直在波动中，质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上介质只能在固体介质中传播在固体、液体和气体介质中均能传播特征在波动中交替、间隔出现波峰和波谷在波动中交替、间隔出现密部和疏部（1）水面波的认识方面:水波既不是横波也不是纵波，它属于比较复杂的机械波．(2)纵波的认识方面：在纵波中各质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上，而不是方向相同．关于横波与纵波，下列说法中正确的是（) A．质点上下振动形成的波是横波B．质点水平振动形成的波是纵波C．波沿水平方向传播，质点在竖直方向上下振动，这类波是横波D．质点在水平面内振动，波沿水平方向传播,这类波是纵波［解析] 质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波，而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，可知只有C项正确．［答案］C错误!区别横波、纵波只看质点的振动方向与传播方向的关系；对于机械波总是距波源近的质点带动距波源远的质点，起振有先后．波动和振动的比较1．联系(1)振动是波动的起因，波动是振动在介质中的传播的结果．有波动必然有振动,但有振动不一定有波动．(2)波动的性质、频率和振幅都与振源相同．2．区别（1）振动是一个质点的“个体行为”，波动是大量质点的“集体行为"．（2）振动是质点在回复力作用下的运动，波动是相邻质点间的带动．(3)振动是一个质点动能与势能之间的转化过程，波动是相邻质点间机械能转移的过程．(4)质点振动速度不断变化，波的传播速度在均匀介质中不变．（多选）关于振动和波动的关系，下列说法中正确的是( ）A．振动是形成波动的原因，波动是振动的传播B．振动是单个质点呈现的运动现象，波动是许多质点联合起来呈现的运动现象C．波的传播速度就是质点振动的速度D．波源停止振动时，波立即停止传播［解析] 机械波的产生条件是有波源和介质,由于介质中的质点依次带动由近及远的质点振动传播而形成波，所以选项A和B 正确．波的传播速度是波形由波源向外延伸的速度，在均匀介质中其速度大小不变，而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误．波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而立即停止传播，即波不会立即停止传播，选项D错误．［答案］AB［随堂检测］1．（多选)关于机械波，下列说法正确的是( )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,只是时间落后一些C．参与振动的质点都有相同的频率D．机械波是介质随波迁移,也是振动能量的传递解析:选BC。

第1节波的形成和描述1.理解机械波的产生条件和形成过程．(重点)2.知道什么是横波和纵波．3.理解波的图象的意义和特点，能区分波动图象和振动图象及应用它们解题．(重点＋难点)4.掌握波的特征，理解波长、频率和波速的物理意义及其定量关系．一、波的形成与传播1．形成：机械振动在介质中的传播称为机械波，简称波．2．产生条件(1)要有波源．(2)要有传播振动的介质．3．特点(1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，因此说它传播的只是机械振动这种运动形式．(2)介质中本来静止的质点，随波的传播而发生振动，可见波是传递能量的一种方式．(3)介质中质点开始振动的方向均与波源开始振动的方向相同．1．(1)在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动．( )(2)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．( )(3)波的形成过程中，前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点重复前面质点的振动．( )提示：(1)×(2)×(3)√二、波的分类机械波分为横波和纵波两类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：质点分布最密的地方(2)疏部：质点分布最疏的地方2．(1)纵波指的是质点的振动方向和波的传播方向垂直的波．( )(2)横波中分密部和疏部，纵波中分波峰和波谷．( )(3)声波是纵波．( )提示：(1)×(2)×(3)√三、波的描述1．波的图象描述(1)简谐波定义：如果介质中各个质点做简谐运动，它所形成的波就是一种最基本、最简单的波，叫做简谐波．(2)图象的建立用横坐标x表示沿波传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定横波中位移方向向某一个方向时为正值，位移向相反的方向时为负值．在xOy平面上，画出各个质点平衡位置x与各质点偏离平衡位置的位移y组成的各点(x，y)，用光滑的曲线把各点连接起来就得到了横波的波形图象，也称波形曲线或波形(如图所示)．(3)图象的特点①横波的图象形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似，波形中的波峰即为图象中的位移正向的最大值，波谷即为图象中位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置．②如果介质中各个质点做简谐运动，它所形成的波就是一种最基本、最简单的波，叫做简谐波．(4)图象的物理意义：波动图象描述的是在同一时刻，沿波的传播方向上的各个质点离开平衡位置的位移． 2．波的特征 (1)波长(λ) ①定义：把沿着波的传播方向，两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是相同的质点间的距离，叫做波长，通常用 λ表示．②特征：在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长．在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部中央的距离等于波长．(2)周期(T )和频率(f )①定义：质点完成一次全振动经历的时间叫做波的周期，用T 表示．介质中的质点每秒完成全振动的次数叫做波的频率，用f 表示．②规律：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)是相同的，它们都等于波源的振动周期(或频率)．③关系：周期T 和频率f 互为倒数，即f ＝1T. ④时空关系：在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于波长．(3)波速(v )①定义：机械波在介质中传播的速度．波速等于波长和周期的比值．②定义式：v ＝Δx Δt，它又等于波长和频率的乘积，公式为v ＝λf ，这两个公式虽然是从机械波得到的，但也适用于我们以后学到的电磁波．③决定因素：机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，在不同的介质中，波速一般不同，另外，波速还与温度有关．3．(1)波的图象表示质点在各个不同时刻的位移．( )(2)只有横波才能画出波的图象．( )(3)波的图象表示波中各质点在某一时刻的位移．( )(4)波一定沿x 轴正向传播．( )提示：(1)× (2)× (3)√ (4)×。

波的形成和传播高二物理教案教学设计示例（一）教学目标1、明确机械波的产生条件；掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征。

2、了解机械波的种类极其传播特征；掌握描述机械波的物理量(波长、频率、周期、波速)。

3、要注意观察演示实验，对波的产生条件及形成过程有较深刻的理解，同时要求学生认真分析课本的插图。

4、通过学习机械波使学生能解释生活中的现象。

（二）教学重点：机械波的形成过程及描述；（三）教学难点：机械波的形成过程及描述。

（四）教学用具：1、演示绳波的形成的长绳；并用课件展示。

2、横波、纵波演示仪；并用课件展示。

3、用幻灯展示机械波。

（五）教学过程引入新课我们已学习过机械振动，它是描述单个质点的运动形式，这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质整体的一种运动形式——机械波。

1、机械波的产生条件演示——水波：教师用幻灯机做实验：使平静的水面振动，会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去，形成水波。

演示——绳波：用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去，形成绳波。

以上两种波都可以叫做机械波。

教师提问：水波离开水能看到上面的现象吗？绳波离开绳行吗？学生回答：不行。

教师提问：当振动停止后我们又看到了什么现象？学生回答：传出去的仍然在传播，以后水（绳）都静止不动了。

请学生总结：（教师可引导）(1)机械波的概念：机械振动在介质中的传播就形成机械波(2)机械波的产生条件：振源和介质。

振源——产生机械振动的物质，如在绳波中的手的不停抖动就是振源。

介质——传播振动的媒质，如绳子、水。

2、机械波的形成过程（用课件把绳波的运动展示）(1)介质模型：把介质看成由无数个质点弹性连接而成，可以想象为(图1所示)(2)机械波的形成过程：由于相邻质点间力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动周围的质点振动起来，从而使振动向远处传播。

例如：图2表示绳上一列波的形成过程。

图中1到18各小点代表绳上的一排质点，质点间有弹力联系着。

波的形成和流传[学科修养与目要求 ]物理念：1.知道机械波的生条件，理解机械波的形成程.2.知道横波和波的看法.3.知道机械波播的特色.科学思：通生活中相关波的素材，建立波的感性，一步学打下基 .科学研究：通和模画，逐渐意会和理解波的形成和播及横波、波的看法 . 科学度与任：重视学生的身体和察，理解科学本，形成科学和技有的正确度.一、波的形成和播1.波：振的播称波，称波.波的形成和播(以波例)( 1)一便条可以分红一个个小段，一个个小段可以看做一个个相的点，些点之存在着相互作用.(2)当手握端上下振，端相点，使它也上下振.个点又更一些的点⋯⋯上的点都跟着振起来，不过后边的点比前方的点一些开始振.二、横波和波定志性物理量物波形点的振方向与波的播(1)波峰：突出的最高横波(2)方向相互垂直的波波谷：凹下的最低1质点的振动方向与波的流传 (1) 密部：质点散布最密的地点纵波(2)方向在同向来线上的波疏部：质点散布最疏的地点三、机械波 介质定义：波借以流传的物质.(2)特色：构成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会惹起相邻质点的振动 . 机械波机械振动在介质中流传，形成了机械波. 机械波的特色(1)介质中有机械波流传时，介质自己其实不随波一同流传，它流传的但是振动这种运动形式 .波是传达能量的一种方式. 波可以传达信息.判断以下说法的正误.(1) 质点的振动地点不停变换即形成波.(×)(2) 在绳波的形成和流传中，全部质点同时运动，同时停止运动.(×)(3) 物体做机械振动，必然产活力械波.(×)(质点沿水平方向振动，波沿水平方向流传，这样.(×4)的波必然是横波)2.绳波在某时辰的形状如图1所示，若O是波源，则此刻A点的振动方向________，若O′是波源，则此刻A点的振动方向________.(填“向上”或“向下”)2图1答案向上向下一、波的形成、流传及特色3以以下图，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个突出状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个突出状态和凹落状态在绳上从一端向另一端挪动.假如在绳索上某处做一红色标志，察看这一红色标志的运动.红色标志有没有随波迁徙？当手停止颤动后，绳上的波会立刻停止吗？答案(1)没有.红色标志只在竖直方向上下振动.(2)不会.当手停止颤动后，波仍向右流传.4机械波的形成与流传波的特色振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上流传)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同.周期(频次)：各质点都在做受迫振动，因此各质点振动的周期(频次)均与波源的振动周期(频次)同样.(3)步伐：离波源越远，质点振动越滞后.( 4)运动：各质点只在各自的均衡地点周边振动，其实不随波迁徙.各质点的起振方向都与波源开始振动的方向同样.( 5)本质：机械波向前流传的是振动这种运动形式，同时也可以传达能量和信息.例51 如2所示，是某波形成程的表示 .点1在外力作用下沿垂直于直方向做运， 2、3、4、⋯各个点挨次上下振T，把振从的左端到右端.已知t＝0，点1开始向上运，t＝4，1抵达最上方，5开始向上运.：6图2Tt＝2时，质点8、12、16的运动状态(能否运动、运动方向)如何？3Tt＝4时，质点8、12、16的运动状态如何？答案看法析分析各质点在各时辰的状况，以以下图：7T( 1)由甲图可知，t＝时，质点8未达到波峰，正在向上运动，质点12、16未运动. 2由乙图可知，t＝3T( 2)4时，质点8正在向下运动，质点12向上运动，质点16未运动.颠簸过程中各质点的运动规律可用三句话来描绘：先振动的质点带动后振动的质点.后振动的质点重复前方质点的振动.后振动的质点的振动状态落伍于先振动的质点.归纳起来就是“带动、重复、落伍”.针对训练(多项选择)以下对于机械波的说法中，正确的选项是()A.波流传过程中，质点也跟着波挪动相邻质点间必有相互作使劲前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必然落伍于前一质点的振动8(1)离波源越远，质点的振动频次越小答案BC二、横波和纵波以以下图，图甲是绳波，此中质点的振动方向与波的流传方向是什么关系？图乙是声波，此中质点的振动方向与波的流传方向是什么关系？答案(1)相互垂直.(2)在同一条直线上.9横波和纵波的差别( 1)质点的振动方向与波的流传方向的关系不同样：横波中，质点的振动方向与波的流传方向垂直；纵波中，质点的振动方向与波的流传方向在同一条直线上.( 2)流传介质不同样：横波只幸好固体介质中流传；纵波在固体、液体平易体中均能流传.( 3)特色不同样：横波中交替、间隔出现波峰和波谷；纵波中交替、间隔出现密部和疏部.例102 对于横波和纵波，以下说法正确的选项是( )振源上下振动形成的波是横波振源水平振动形成的波是纵波波沿水平方向流传，质点上下振动，这种波是横波质点沿水平方向振动，波沿水平方向流传，这种波是纵波答案C分析依据横波和纵波的看法，质点的振动方向与波的流传方向相互垂直的波叫做横波，质点的振动方向与波的流传方向在同向来线上的波叫做纵波，与上下振动或水平振动没关，故A、B选项错误，C选项正确；质点沿水平方向振动，波沿水平方向流传，其实不可以说明是沿同向来线，故D选项错误.三、振动与波的关系差别研究对象不同样——振动是单个质点在均衡地点周边的来往运动，是单个质点的“个体行为”；颠簸是振动在介质中的流传，是介质中相互相连的大批质点将波源的振动流传的“集体行为”.力的根源不同样——产生振动的答复力，可以由作用在物体上的各样性质的力供给；而惹起颠簸的力，则老是联系介质中各质点的弹力.运动性质不同样——振动是质点的变加快运动；而颠簸是匀速直线运动，流传距离与时间成正比.联系(1)振动是颠簸的原由，颠簸是振动的结果；有颠簸必然有振动，有振动不用然有颠簸 .(2)颠簸的性质、频次和振幅与振源同样 .113 (多项选择)对于振动和波的关系，以下说法中正确的选项是( )振动是波的成因，波是振动的流传振动是单个质点表现的运动现象，波是很多质点结合起来表现的运动现象波的流传速度就是质点振动的速度波源停止振动时，波立刻停止流传答案AB分析机械波的产生条件是有波源和介质.因为介质中的质点之间相互作用，一个质点的振动带动相邻质点的振动并由近及远流传而形成波，因此选项A、B正确；波的流传速度是波形由波源向外流传的速度；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处流传；当波源停止振动时，介质仍旧连续流传波源振动的运动形式，不会因波源停止振动而立刻停止流传，选项D错误.四、由“带动法”确立质点的振动方向12带动法原理：先振动的质点带动周边的后振动的质点.方法：在质点P凑近波源一方周边的图象上另找一点P′，P′为先振动的质点，若P′在P上方，则P 向上运动，若P′在P下方，则P向下运动.如图3所示.图3例134 一列横波沿绳索向右流传，某时辰绳索形成如图4所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点说法正确的选项是( )图4A.质点B向右运动B.质点D和质点F的速度方向同样C.质点A和质点C的速度方向同样D.今后时算起，质点B比质点C先回到均衡地点答案 D分析波流传时，离波源远的质点的振动落伍于离波源近的质点的振动，并跟从着离波源近的质点振动，D跟从C向上运动，F跟从E向下运动，同理，A向下运动，C向上运动，由此可知选项B、C错误；因为此时B和C都向上运动，因此B比C先抵达最大位移处，并先回到均衡地点，选项A错误，D正确.[学科修养] 例4察看了质点振动方向确实定方法，先振动的质点带动周边的后振动的质点.14是从物理学角鉴于事建立的振模型中各点运律及相互关系的分析，体了“科学思”的学科修养.1.(波的形成和播)(2018·漳一中高二放学期期中 )如5所示是某波形成程的表示，1、2、3、4⋯⋯上的一系列等距的点，于水平方向.点1在外力作用下沿直方向做运，2、3、4⋯⋯各个点挨次上下振，把振从的左端到右端.t＝0点1开始直向上运，四分之一周期，点5开始运.以下判断正确的是()5T TA.t＝4点5的运方向向下B.t＝2点8的速度方向向上C .t＝3TD.t＝T点17开始向下运点12的运方向向下4答案B152.(横波和纵波)相关纵波与横波，以下说法中正确的选项是( )对于纵波，质点的振动方向与波的流传方向必然同样对于横波，质点振动方向与波的流传方向垂直纵波的质点可以随波迁徙，而横波的质点不可以横波只幸好固体中流传，纵波只幸好液体、气体中流传答案B分析纵波质点振动方向与流传方向在一条直线上，方向其实不用然同样，故A选项错误；机械波的质点但是在其均衡地点周边做简谐运动，其实不随波迁徙，横波和纵波都是这样，故 C选项错误；横波只幸好固体中流传，纵波可在固体、液体平易体中流传，故D选项错误.3.(振动与波的关系)(多项选择)对于机械波和机械振动，以下说法中正确的选项是( )机械振动就是机械波，机械波就是机械振动有机械波，则必然有机械振动机械波就是质点在介质中的运动路径在波流传方向上各个质点都有同样的振动频次和振幅答案BD分析机械振动在介质中流传，形成了机械波，A 错；波的形成有两个条件，一是要有波源，二是要有介质，因此，有机械波必然有机械振动，B 对；在波的形成和流传过程中，各质点不随波迁徙，C错；离波源较远的质点依赖前方质点的带动，因此频次、振幅同样，D对.4.(由“带动法”确立质点的振动方向)振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t＝0时辰绳上形成的波形如图6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( )图616答案 B分析由“带动法”可知此时P点从均衡地点开始向下运动，B 正确.17一、选择题考点一波的形成、流传和特色在敲响古庙里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，主要原由是()A.大钟的回声B.大钟在连续振动，空气中连续形成声波C.人的听觉发生“暂留”D.大钟虽停止振动，但空气仍在振动答案 B分析停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立刻停止，振动的能量不会立刻消逝，大钟会做一段时间的阻尼振动，因此还会在空气中形成声波，这就是“余音未绝”的原由，因此选项B正确.在一安静的湖面上飞扬着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，对于木块的运动状况，以下说法正确的选项是( )因为“亦步亦趋”，木块将被推至远处因不知道木块离波源的远近如何，因此没法确立木块的运动状况不论木块离波源的远近如何，它都不可以被波推进，最多只幸好湖面上做上下振动木块被推进的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等状况相关答案 C分析波流传的是振动这种形式，各质点在各自均衡地点周边做简谐运动，其实不随波迁徙，故A、B、D错误，C正确.3.(多项选择)对于机械波的说法正确的选项是( )相邻的质点要相互做功机械波在真空中也能流传波源开始时如何振动，其余质点开始时就如何振动18除波源外，波中各质点都做受迫振动答案ACD分析机械波是因为介质中前方的质点带动后边的质点运动，使波源的振动形式与波源的能量向远处流传而形成的，前、后质点间存在相互作使劲，因此相互做功，故A正确；机械波的流传必然有介质，在真空中不可以流传，故B错误；波源挨次带动后边的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频次都与波源频次同样，并且都“模拟”波源振动，故C、D正确.4.(多项选择)对于机械波的形成，以下说法中正确的选项是( )物体做机械振动，必然产活力械波后振动的质点老是跟着先振动的质点振动，但是时间上落伍一步参加振动的质点都有同样的频次机械波是质点随波迁徙，也是振动能量的传达答案BC分析机械波的形成必然具备的两个条件：波源和介质，物体做机械振动，若其四周没有传播这种振动的介质，远处的质点不可以能振动起来形成机械波，故A选项错误；形成机械波的各振动质点只在各自的均衡地点周边做简谐运动，其实不随波迁徙，故D选项错误.一列简谐横波在介质中流传，当波源质点忽然停止振动时，介质中其余质点的振动及能量传达的状况是()A.全部质点都立刻停止振动已经振动的质点将连续振动，未振动的质点则不会振动能量将会连续向远处传达能量传达随即停止答案 C6.对于机械波，以下说法中正确的选项是( )自然界所刮的风就是一种机械波波不只能传达能量，并且参加振动的质点也在随波迁徙波将波源的振动形式流传出去的同时，也可以传达信息流传机械波的介质必然是可以自由流动的答案 C考点二横波和纵波7.划分横波和纵波的依据是( )能否沿水平方向流传质点振动的方向和波流传的远近质点振动的方向和波流传的方向是相互垂直仍是在同向来线上质点振动的快慢19答案 C8.(2018·南昌十中高二放学期期中)以下对于纵波的说法中，正确的选项是()在纵波中，波的流传方向就是波中质点的挪动方向纵波中质点的振动方向必然与波的流传方向在一条直线上纵波中质点的振动方向必然与波的流传方向垂直纵波也有波峰和波谷答案 B9.某地域地震波中的横波和纵波流传速率分别约为4km/s和9km/s.一种简单地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H 构成(如图1所示).在一次地震中，震源在地震仪下方，察看到两振子相差5s开始振动，则()图1A.P先开始振动，震源距地震仪约36kmB.P先开始振动，震源距地震仪约25kmC.H先开始振动，震源距地震仪约36kmD.H先开始振动，震源距地震仪约25km答案 Ax x分析横波的流传速率小于纵波的流传速率，因此P先开始振动.由9km/s＋5s＝4km/s，可得x＝36km，故A正确，B、C、D错误.考点三由“带动法”确立质点的振动方向10.(2018·商州高二检测)如图2所示为波沿一条固定的绳索向右刚流传到B点时的波形，由图可判断A点刚开始的振动方向是( )20图2A.向左B.向右C.向下D.向上答案 D分析依据带动法可知 B点要向上振动，且全部点的起振方向都同样，因此D正确.11.一列简谐横波沿x轴流传，某时辰的波形如图3所示，已知此时质点F的运动方向向y轴负方向，则( )图3A.此波向x轴正方向流传B.质点C此时向y轴正方向运动C.质点C将比质点B先回到均衡地点D.质点E的振幅为零答案C21分析因为机械波在流传过程中，凑近波源的质点的振动带动相邻的后边质点的振动，今后面质点要“模拟”前方质点的振动，因此此题中，已知质点F的运动方向向y轴负方向，即F质点正在“模拟”右侧质点的振动，这说明波源在右侧，波从右向左流传，即此波向x轴负方向流传，选项A错误；质点C此时刚抵达最大位移处，速度为0，今后向y轴负方向运动，选项B错误；质点B要先向y轴正方向运动抵达波峰地点再回到均衡地点，而质点C直接从波峰地点回到均衡地点，选项C正确；振幅指的是质点走开均衡地点的最大距离，固然此时质点E的位移为零，但其振幅不为零，选项D错误.一列波在介质中向某一方向流传，图4为此波在某一时辰的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下边说法中正确的是()图4波源是M，由波源起振开始计时，P质点已经振动了T波源是N，由波源起振开始计时，P质点已经振动了3T4TC.波源是N，由波源起振开始计时，P质点已经振动了4D.波源是M，由波源起振开始计时，T P质点已经振动了4答案C分析因为此时Q质点向下振动，且Q质点右方周边质点在Q质点下方，则波向左流传，N是波源.经过一个周N点流传到M点，又N起振开始计43T期，振动从因从波源时，需经，P质T点才开始振动，故P质点已振动了4，选项C正确.二、非选择题2213.如图5甲所示为波源的振动图象，图乙为平均介质中同一条直线上等间距的质点在t＝1s时的振动状态，此中质点4刚开始振动.请在图丙中画出t＝5s 时质点的振动状态.23图5答案看法析图分析由题图甲知波源振动周期＝4s，依据波流传的规律知＝5s时，波源出此刻波峰，T质点16起振.以以下图.2425。

波的形成和传播教学目标：1、知识与技能：①知道直线上机械波的形成过程；②知道机械波分为横波和纵波，了解什么是横波,波峰和波谷，什么是纵波,密部和疏部；③理解质点不随波迁移；④知道“机械振动在介质中传播，形成机械波”，知道波在传播运动形式的同时也传递了能量。

2、过程与方法：通过生活实例与理论分析培养学生进行科学探索的能力、观察、分析和归纳的能力。

3、情感态度与价值观通过本节学习，要学生了解物理的神奇，培养学生的空间想象能力和思维能力。

教学重难点：重点：机械波的形成过程及传播规律难点：机械波的形成过程及传播规律教学方法：列举生活实例和PPT演示教学教学过程：举例：跳舞时，抖动丝带的一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上传播——波动。

1、请同学们再举出几个有关波的例子。

（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。

）2、提出地震，让大家知道地震波。

水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。

这一章我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。

一、波的形成和传播PPT展示绳波的形成1、波产生需要怎样的条件呢？波产生的条件：①波源，②介质。

2、波是怎样形成的呢？为什么会有不同的波形？波传播的是什么呢？波传播了信息、能量、振动形式等。

二、机械波1．机械波：机械振动在介质中的传播．2．介质和波源：介质——借以传播波的物质．波源——保持持续振动的物体．3．产生机械波的条件：同时存在振源和介质．机械波的传播前一质点的振动带动后一质点的振动，后一质点重复前一质点的振动，质点在各自的平衡位置附近来回运动，并不随波迁移。

【讨论】振动与波动有何区别与联系1．区别振动是一个质点的往复运动，而波动是介质中许多质点的集体运动．2．联系（1）都是周期性的运动：波动周期等于质点的振动周期．（2）从构成介质的某一质点来看，所呈现的现象是振动，从构成介质的整体来看，所呈现的现象是波动．（3）振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波动．（4）波动是振动形式（信息、能量）的传播过程．三、波的分类（PPT演示）横波：各质点的振动沿竖直方向，波的传播沿水平方向，质点振动方向与波的传播方向垂直。