鲁科版2019 高中物理 选修一 3.1 波的形成和描述 学案（共3课时，含答案）

3.1波的形成和描述（第一课时）

【学习目标】

1.阅读课本，了解波的形成过程。 

2.知道什么是横波,波峰和波谷，知道什么是纵波,密部和疏部。 

3..掌握“机械波”的概念，理解波在传播运动形式的同时也传递了能量。

【课上探究】                     

知识点1：波的形成与传播

思考与交流

一列绳波是如何形成的？

总结与提升

1．机械波的形成

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       ．

(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期       ．

(3)步调：离波源越远，质点振动越       ．

(4)立场：各质点只在各自的       位置附近振动，并不随波迁移，且起振方向与振源       ．

练习与拓展

【例1】如图所示，是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿垂直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＝时，1到达最上方，5开始向上运动．问：

(1)t＝时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？

(2)t＝时，质点8、12、16的运动状态如何？

(3)t＝T时，质点8、12、16的运动状态如何？

知识点2：波的分类

思考与交流

观察绳波和弹簧波，体会横波和纵波的区别是什么？

总结与提升

1.机械波分成      和       两类．

2.质点振动的方向与波的传播方向      的波叫横波．在横波中，凸起的最高处     ，凹下的最低处叫      ．

3.质点的振动方向跟传播方向          的波叫纵波．在纵波中，质点分布最密的地方叫     ，质点分布最疏的部分叫     ．

练习与拓展

【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

知识点3：机械波

思考与交流

阅读课本，总结机械波的产生条件和特点。

总结与提升

1．产生条件

(1)要有       ．(2)要有传播振动的          

2．特点

(1) 机械波传播的是质点的          ，也是传递         和          的一种方式．介质中的质点只是在平衡位置附近振动，并不随波的传播而迁移．

(2)波动是大量质点的      行为，各个质点的振动有一个时间差，离波源越远的质点振动越滞后．

练习与拓展

【例3】 (多选)关于振动与波的关系，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

【课后巩固】

 1．在敲响古刹里的大钟时发现，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

2．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1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(　　)

3．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．质点6开始振动时的运动方向向下      B．t＝时质点6的速度方向向下

C．t＝时质点10的运动方向向上        D．t＝T时质点16开始运动

4．一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图6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(　　)

A．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

5．(多选)下列说法正确的是(　　)

A．振动能够在介质中传播，是由于相邻介质质点间存在相互作用力

B．在波传播过程中，沿波传播方向上的质点沿着波形做曲线运动

C．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度

D．已知地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警

6．一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

7．如图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(　　)

A．向左  B．向右  C．向下  D．向上

8．(多选)位于x＝0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播．关于x＝5 m处的质点P，下列说法正确的是(　　)

A．质点P开始振动的方向沿y轴负方向    

B．质点P开始振动的方向沿y轴正方向

C．质点P沿x轴正方向随波移动 

D．质点P沿y轴上下振动

9．如图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＝1 s时的振动状态，其中质点4刚开始振动．请在图丙中画出t＝5 s时质点的振动状态．

参考答案：

例1略

 例2 CD

例3 AB

课后巩固

1.B

2.B

3.C

4.D

5.AD

6.C

7.D

8.BD

.9.略