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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 波的形成说课课件ppt
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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．能对波动现象进行分析和推理，认识波的形成过程。3．能区别横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。4．知道机械波的概念和形成机械波的条件。
1．波 ____的传播称为波动，简称波。2．波的形成(以绳波为例)(1)一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个____质点，这些质点之间存在着______的作用。(2)当手握绳端上下振动时，绳端____相邻的质点，使它也上下振动。这个质点又____更远一些的质点……绳上的质点都________起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。
探究重构·关键能力达成
提醒 当手握住绳子一端上下抖动时，绳子上有波形沿绳传播。绳子上的点上下振动，但不会沿绳向另一端运动。
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。
问题1 红色标记有没有随波迁移？
提示：没有，红色标记只在竖直方向上下振动。
问题2 当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？
提示：不会，当手停止抖动后，波仍向右传播。
1．波的产生(1)动力学观点：介质质点间存在相互作用力，介质中前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点做受迫振动，这样将波源的振动形式向外传播。(2)能量观点：介质中前后质点间存在相互作用的弹性力，因而相互做功，从而将波源能量向外传播。
2．波的传播特点(1)振动由振源逐步向远处传播；(2)后一质点被带动将重复前一质点的振动，但时间落后；(3)各质点的起振方向均相同；(4)各质点只在平衡位置附近做机械振动，而不随波迁移。
3．振动和波动的区别与联系
[思路点拨] 解答此题要注意以下三点：(1)波在传播过程中前一质点带动后一质点振动。(2)各质点的起振方向都与波源相同。(3)各质点的振动频率都与波源的频率相同。
[解析] 各质点在各时刻的情况，如图所示。
规律方法 波动过程中介质中各质点的运动特点(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的振动状态。概括起来就是“带动、重复、落后”。
[跟进训练]1．(多选)手持绳子抖动，形成一列波，下列说法正确的是( )A．绳上的各点在平衡位置附近振动B．绳上的各点随波迁移 C．绳子是波传播的介质D．最先振动的质点就是波源
ACD [机械波沿绳传播时，绳上各个质点都在平衡位置附近振动，不随波迁移，A正确，B错误；绳子是波传播的介质，C正确；最先振动的质点就是波源，D正确。]
2．声波发声体振动时在空气中产生的声波是____，声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播。
如图甲所示，用手分别沿着竖直方向、水平方向抖动一端拴在树上的绳子，形成两列凹凸相间的波形。如图乙所示，弹簧的右端固定，手握轻弹簧的左端有规律地左右振动，弹簧便形成疏密相间的波形。
问题1 图甲中绳子的振动方向与其形成的波传播方向有什么关系？该种波叫什么波？
问题2 图乙中弹簧振动方向与其形成的波传播方向有什么关系？该种波叫什么波？
提示：在同一直线上 纵波
特别提醒 (1)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。(2)绳波是横波，声波是纵波，但水波既不是横波也不是纵波，它属于比较复杂的机械波。
【典例2】 波按质点的振动方向与波的传播方向的关系可分为横波和纵波。(1)(多选)关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法正确的是( )A．在横波中二者方向有时相同B．在横波中二者方向一定不同C．在纵波中二者方向有时相同D．在纵波中二者方向一定不同(2)如图所示，若一列横波在x轴上传播，a点是波传播方向上的某一质点，则质点a一定是上下振动的吗？
[解析] (1)在横波中质点的振动方向和波的传播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，A错误，B正确；在纵波中质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上，有时同向，有时反向，C正确，D错误。(2)不一定。因为此波为横波，所以质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，此波在x轴上传播，可知质点a的振动方向应在过a点且垂直于x轴的平面内，即质点a的振动方向可沿此平面内的任意方向，不一定是上下振动的。
[跟进训练]2．(多选)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相互垂直的波叫横波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．水波是横波，声波是纵波
ABC [质点的振动方向和波的传播方向相互垂直的波叫横波，选项A正确；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，选项B正确；横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部，选项C正确；水波有横波也有纵波，声波是纵波，选项D错误。]
1．介质 __借以传播的物质。2．机械波的产生条件 (1)要有____。(2)要有传播振动的____。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____这种运动形式。(2)介质中本来静止的质点，随着波的传来而发生振动，可见波是传递____的一种方式。(3)我们能用语言进行交流，说明波可以________。
运动会上的团体操表演常常用这种方法来表现波浪，如图所示：
问题1 形成“人浪”要具备什么条件？
提示：要有一个人先振动起来。
问题2 同学为什么要手肩互搭？
提示：有前一同学带动后一同学的作用。
问题3 后一同学与前一同学相比，他们运动有何异同？
提示：都同样振动，但节奏稍迟。
问题4 “人浪”沿水平方向传播，人随“人浪”迁移了吗？
提示：没有，人只是上下振动。
1．机械波是一种“集体运动”，波的形成离不开介质中大量质点的集体振动，个别质点的振动不能形成波。2．机械波在介质中传播时，介质中的各点不随波向前迁移，只在各自的平衡位置附近做往复运动。3．波的传播可以脱离波源的振动而独立存在，也就是说，机械波一旦形成，运动形式和能量就会向外传播，即使波源的振动停止，波也不会停止传播。4．在同一种均匀介质中，机械波的传播是匀速的。
【典例3】 (多选)如图所示为一列机械波在某一时刻的形状，此时刻质点F的振动方向如图所示。则( )A．该波向左传播B．质点C比质点B先回到平衡位置C．质点E此时刻向下振动D．质点C此时刻的加速度为零
ABC [由波形图和质点F的振动方向，根据“带动看齐法”可知波源在右侧，故该波向左传播，选项A正确；由于该波向左传播，根据“带动看齐法”可知质点E此刻向下振动，质点B向上振动，此时质点C在最大位移处也将向下运动，故质点C比质点B先回到平衡位置，选项B、C正确；因此刻质点C在最大位移处，故其加速度最大，选项D错误。]
规律方法 质点振动方向的判断方法－－带动看齐法在波的传播中，靠近波源的质点带动后面的质点运动，离波源远的质点追随离波源近的质点。用“带动看齐”的思路可分析各个质点的振动方向。方法：在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点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，如图所示。归纳为三个关键词：带动、滞后、重复。
[跟进训练]3．一列横波沿x轴负方向传播，某时刻的波形如图所示，则( )A．质点F此时沿x轴负方向运动B．质点C此时沿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0
C [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，所以质点F沿y轴负方向运动，A错误；质点C此时刚到达最大位移处，速度为0，此后沿y轴负方向运动，B错误；质点B要先沿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，故质点C将比质点B先回到平衡位置，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0，但其振幅不为0，D错误。]
1．(多选)关于机械波的形成和传播，下列说法正确的是( )A．机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波B．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些C．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些D．一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就立刻振动起来
应用迁移·随堂评估自测
AC [机械波形成的条件是有波源和介质，两者缺一不能形成机械波；机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点振动，故离波源近的质点振动得早一些。所以选项A、C正确。]
2．区分横波和纵波的依据是( )A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D．波传播距离的远近
C [横波与纵波分类的依据是质点振动方向和波传播方向的关系，若二者互相垂直，为横波，若二者在一条直线上，为纵波，故选C。]
3．A为振源，形成的波沿着一条右端固定的绳子传播到B点的波形示意图如图所示，由图可判断出( )A．A开始振动的方向向下B．A开始振动的方向向右C．若A停止振动，绳上的B、C两点也立即停止振动D．若A停止振动，绳上的C点比B点先停止振动(只考虑波从A传到绳子右端的过程)
D [波向右传播，根据“带动看齐法”可知，B点的振动方向向上，由于B点起振时与A的起振方向相同，可知A开始振动的方向向上，故A、B错误；若A停止振动，波继续向右传播，绳上的B、C两点继续振动，故C错误；波先传到C点，后传到B点，各质点从起振到停止振动所用时间相同，故若A停止振动，绳上的C点比B点先停止振动，故D正确。]
4．(多选)一列横波某时刻的波形如图所示，则关于质点A在此时刻的受力情况，下列说法正确的是( )A．如果波向右传播，则质点A受到向上的作用力B．如果波向右传播，则质点A受到向下的作用力C．如果波向左传播，则质点A受到向上的作用力D．如果波向左传播，则质点A受到向下的作用力
BD [波在介质中传播的过程中任何质点都参与波的传播，都会振动。振动需要回复力，质点A所受的回复力总是指向平衡位置，所以题图中A受到的力向下，与波的传播方向无关。故选项B、D正确。]
回归本节知识，自我完成以下问题：1．机械波的形成条件是什么？
2．机械波根据振动方向和传播方向的关系可分哪几类？
提示：两类，即横波和纵波。
3．在波的传播过程中，波传播的是什么？
提示：振动形式和能量。
题组一 波的形成1．(多选)关于波的形成和特点，下列说法正确的是( )A．随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动B．随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去C．传播波的过程中相邻质点间必有相互作用力D．某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点必沿竖直方向上下振动
课时分层作业(十一) 波的形成
AC [随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近来回振动，不随波迁移，A正确，B错误；波源的振动使质点由近及远依次被带动，且与波源振动相同，同时总滞后前一个质点，相邻质点间必有相互作用力，C正确；某一水平方向的横波在介质中传播，介质中的质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，不一定沿竖直方向上下振动，D错误。]
2．(多选)如图是一条软绳，绳上选有18个质点，质点1在外力作用下首先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波。下列说法正确的是( )
A．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动B．每个质点开始振动后，在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动C．绳子上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同D．绳子上波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒
ACD [质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点都做受迫振动，A正确；每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向不随波迁移，B错误；绳子上每一个质点的起振方向都相同，振动周期等于波源振动周期，C正确；波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒，比如在最高点和最低点，质点的动能为零，重力势能大小不同，D正确。]
题组二 横波和纵波3．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
B [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项错误；质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波，故B项正确；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，无论横波和纵波都是这样，故C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项错误。]
4．下列关于横波、纵波的说法正确的是( )A．凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波C．沿横向传播的波叫横波，沿纵向传播的波叫纵波D．沿横向传播的波叫纵波，沿纵向传播的波叫横波
A [从振动方向上看，质点振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫横波，振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波；从波形上看，横波有波峰和波谷，而纵波有密部和疏部，故A正确，B、C、D错误。]
题组三 机械波5．关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是( )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，振动质点随波的传播发生迁移D．在波的传播中，若波源停止振动，波的传播会立即停止
B [机械波的产生条件是机械振动在介质中的传播，两个条件必须同时具备，有机械波必有机械振动，但只有机械振动而没有介质时没有机械波，故A错误，B正确；在机械波传播的过程中，介质中各质点只在各自的平衡位置附近做振动，并不随波一起迁移，故C错误；当波源停止振动，波的传播方向上介质中的质点继续振动，所以波的传播不会立即停止，故D错误。]
6．一个小石子投向平静的湖中心的水中，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中正确的是( )A．树叶渐渐飘向湖心B．树叶渐渐飘向湖边C．树叶在原处振荡 D．树叶沿着波纹做圆周运动
C [一个小石子投向平静的湖中心的水中，激起水波向外传播，水面上各质点在原位置附近振动，既不向外迁移，也不会向中心运动，更不会沿着波纹做圆周运动，故C正确。]
7．以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形如图所示，下列说法正确的是( )A．绳波传播不需要介质B．P点的起振方向向上C．绳中质点带动右侧相邻的质点振动D．当P点停止振动时，绳波立即消失
B [机械波的传播需要满足条件：①波源振动，②介质，所以绳波的传播需要介质，故A错误；P点的起振方向与Q点开始振动的方向相同，根据“带动法”可判断出P点的起振方向向上，故B正确；绳波向左传播，所以绳中质点带动左侧相邻的质点振动，故C错误；如果波源停止振动，在介质中传播的振动不会立即停止，故D错误。]
8．(多选)一列横波沿绳子向右传播，传播过程无能量损失，某时刻绳子形成如图所示的凹凸形状。对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是( )A．它们的振幅相同B．质点D和F的速度方向相同C．从此时算起，质点B比C先回到平衡位置D．从此时算起，质点E比F先到达波峰
ACD [波源振动时，绳上各质点通过相互间的弹力作用跟着做受迫振动，不考虑传播中的能量损耗时，各质点的振幅均相同，选项A正确；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，由题图可知，波源在左端，因此，质点D跟随离波源近的质点C正向上运动，质点F跟随离波源近的质点E正向下运动，两者速度方向相反，选项B错误；由于此时B、C两质点都向上运动，B比C先到最大位移处，故B比C先回到平衡位置，选项C正确，同理知，选项D正确。]
9．(多选)如图所示，这是一列波在某时刻的波形图，a、b、c、d为介质中的四个质点，a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半，四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad，它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd，则( )A．acab>aa＝adC．va＝vd >vb>vc D．va＝vd
12．某地区地震波中的横波和纵波的传播速率分别约为4 km/s和9 km/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(如图所示)。在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则：
(1)先振动的是哪个振子？(2)震源到地震仪的距离是多少？
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．能对波动现象进行分析和推理，认识波的形成过程。3．能区别横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。4．知道机械波的概念和形成机械波的条件。
1．波 ____的传播称为波动，简称波。2．波的形成(以绳波为例)(1)一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个____质点，这些质点之间存在着______的作用。(2)当手握绳端上下振动时，绳端____相邻的质点，使它也上下振动。这个质点又____更远一些的质点……绳上的质点都________起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。
探究重构·关键能力达成
提醒 当手握住绳子一端上下抖动时，绳子上有波形沿绳传播。绳子上的点上下振动，但不会沿绳向另一端运动。
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。
问题1 红色标记有没有随波迁移？
提示：没有，红色标记只在竖直方向上下振动。
问题2 当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？
提示：不会，当手停止抖动后，波仍向右传播。
1．波的产生(1)动力学观点：介质质点间存在相互作用力，介质中前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点做受迫振动，这样将波源的振动形式向外传播。(2)能量观点：介质中前后质点间存在相互作用的弹性力，因而相互做功，从而将波源能量向外传播。
2．波的传播特点(1)振动由振源逐步向远处传播；(2)后一质点被带动将重复前一质点的振动，但时间落后；(3)各质点的起振方向均相同；(4)各质点只在平衡位置附近做机械振动，而不随波迁移。
3．振动和波动的区别与联系
[思路点拨] 解答此题要注意以下三点：(1)波在传播过程中前一质点带动后一质点振动。(2)各质点的起振方向都与波源相同。(3)各质点的振动频率都与波源的频率相同。
[解析] 各质点在各时刻的情况，如图所示。
规律方法 波动过程中介质中各质点的运动特点(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的振动状态。概括起来就是“带动、重复、落后”。
[跟进训练]1．(多选)手持绳子抖动，形成一列波，下列说法正确的是( )A．绳上的各点在平衡位置附近振动B．绳上的各点随波迁移 C．绳子是波传播的介质D．最先振动的质点就是波源
ACD [机械波沿绳传播时，绳上各个质点都在平衡位置附近振动，不随波迁移，A正确，B错误；绳子是波传播的介质，C正确；最先振动的质点就是波源，D正确。]
2．声波发声体振动时在空气中产生的声波是____，声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播。
如图甲所示，用手分别沿着竖直方向、水平方向抖动一端拴在树上的绳子，形成两列凹凸相间的波形。如图乙所示，弹簧的右端固定，手握轻弹簧的左端有规律地左右振动，弹簧便形成疏密相间的波形。
问题1 图甲中绳子的振动方向与其形成的波传播方向有什么关系？该种波叫什么波？
问题2 图乙中弹簧振动方向与其形成的波传播方向有什么关系？该种波叫什么波？
提示：在同一直线上 纵波
特别提醒 (1)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。(2)绳波是横波，声波是纵波，但水波既不是横波也不是纵波，它属于比较复杂的机械波。
【典例2】 波按质点的振动方向与波的传播方向的关系可分为横波和纵波。(1)(多选)关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法正确的是( )A．在横波中二者方向有时相同B．在横波中二者方向一定不同C．在纵波中二者方向有时相同D．在纵波中二者方向一定不同(2)如图所示，若一列横波在x轴上传播，a点是波传播方向上的某一质点，则质点a一定是上下振动的吗？
[解析] (1)在横波中质点的振动方向和波的传播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，A错误，B正确；在纵波中质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上，有时同向，有时反向，C正确，D错误。(2)不一定。因为此波为横波，所以质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，此波在x轴上传播，可知质点a的振动方向应在过a点且垂直于x轴的平面内，即质点a的振动方向可沿此平面内的任意方向，不一定是上下振动的。
[跟进训练]2．(多选)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相互垂直的波叫横波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．水波是横波，声波是纵波
ABC [质点的振动方向和波的传播方向相互垂直的波叫横波，选项A正确；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，选项B正确；横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部，选项C正确；水波有横波也有纵波，声波是纵波，选项D错误。]
1．介质 __借以传播的物质。2．机械波的产生条件 (1)要有____。(2)要有传播振动的____。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____这种运动形式。(2)介质中本来静止的质点，随着波的传来而发生振动，可见波是传递____的一种方式。(3)我们能用语言进行交流，说明波可以________。
运动会上的团体操表演常常用这种方法来表现波浪，如图所示：
问题1 形成“人浪”要具备什么条件？
提示：要有一个人先振动起来。
问题2 同学为什么要手肩互搭？
提示：有前一同学带动后一同学的作用。
问题3 后一同学与前一同学相比，他们运动有何异同？
提示：都同样振动，但节奏稍迟。
问题4 “人浪”沿水平方向传播，人随“人浪”迁移了吗？
提示：没有，人只是上下振动。
1．机械波是一种“集体运动”，波的形成离不开介质中大量质点的集体振动，个别质点的振动不能形成波。2．机械波在介质中传播时，介质中的各点不随波向前迁移，只在各自的平衡位置附近做往复运动。3．波的传播可以脱离波源的振动而独立存在，也就是说，机械波一旦形成，运动形式和能量就会向外传播，即使波源的振动停止，波也不会停止传播。4．在同一种均匀介质中，机械波的传播是匀速的。
【典例3】 (多选)如图所示为一列机械波在某一时刻的形状，此时刻质点F的振动方向如图所示。则( )A．该波向左传播B．质点C比质点B先回到平衡位置C．质点E此时刻向下振动D．质点C此时刻的加速度为零
ABC [由波形图和质点F的振动方向，根据“带动看齐法”可知波源在右侧，故该波向左传播，选项A正确；由于该波向左传播，根据“带动看齐法”可知质点E此刻向下振动，质点B向上振动，此时质点C在最大位移处也将向下运动，故质点C比质点B先回到平衡位置，选项B、C正确；因此刻质点C在最大位移处，故其加速度最大，选项D错误。]
规律方法 质点振动方向的判断方法－－带动看齐法在波的传播中，靠近波源的质点带动后面的质点运动，离波源远的质点追随离波源近的质点。用“带动看齐”的思路可分析各个质点的振动方向。方法：在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点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，如图所示。归纳为三个关键词：带动、滞后、重复。
[跟进训练]3．一列横波沿x轴负方向传播，某时刻的波形如图所示，则( )A．质点F此时沿x轴负方向运动B．质点C此时沿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0
C [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，所以质点F沿y轴负方向运动，A错误；质点C此时刚到达最大位移处，速度为0，此后沿y轴负方向运动，B错误；质点B要先沿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，故质点C将比质点B先回到平衡位置，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0，但其振幅不为0，D错误。]
1．(多选)关于机械波的形成和传播，下列说法正确的是( )A．机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波B．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些C．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些D．一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就立刻振动起来
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AC [机械波形成的条件是有波源和介质，两者缺一不能形成机械波；机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点振动，故离波源近的质点振动得早一些。所以选项A、C正确。]
2．区分横波和纵波的依据是( )A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D．波传播距离的远近
C [横波与纵波分类的依据是质点振动方向和波传播方向的关系，若二者互相垂直，为横波，若二者在一条直线上，为纵波，故选C。]
3．A为振源，形成的波沿着一条右端固定的绳子传播到B点的波形示意图如图所示，由图可判断出( )A．A开始振动的方向向下B．A开始振动的方向向右C．若A停止振动，绳上的B、C两点也立即停止振动D．若A停止振动，绳上的C点比B点先停止振动(只考虑波从A传到绳子右端的过程)
D [波向右传播，根据“带动看齐法”可知，B点的振动方向向上，由于B点起振时与A的起振方向相同，可知A开始振动的方向向上，故A、B错误；若A停止振动，波继续向右传播，绳上的B、C两点继续振动，故C错误；波先传到C点，后传到B点，各质点从起振到停止振动所用时间相同，故若A停止振动，绳上的C点比B点先停止振动，故D正确。]
4．(多选)一列横波某时刻的波形如图所示，则关于质点A在此时刻的受力情况，下列说法正确的是( )A．如果波向右传播，则质点A受到向上的作用力B．如果波向右传播，则质点A受到向下的作用力C．如果波向左传播，则质点A受到向上的作用力D．如果波向左传播，则质点A受到向下的作用力
BD [波在介质中传播的过程中任何质点都参与波的传播，都会振动。振动需要回复力，质点A所受的回复力总是指向平衡位置，所以题图中A受到的力向下，与波的传播方向无关。故选项B、D正确。]
回归本节知识，自我完成以下问题：1．机械波的形成条件是什么？
2．机械波根据振动方向和传播方向的关系可分哪几类？
提示：两类，即横波和纵波。
3．在波的传播过程中，波传播的是什么？
提示：振动形式和能量。
题组一 波的形成1．(多选)关于波的形成和特点，下列说法正确的是( )A．随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动B．随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去C．传播波的过程中相邻质点间必有相互作用力D．某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点必沿竖直方向上下振动
课时分层作业(十一) 波的形成
AC [随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近来回振动，不随波迁移，A正确，B错误；波源的振动使质点由近及远依次被带动，且与波源振动相同，同时总滞后前一个质点，相邻质点间必有相互作用力，C正确；某一水平方向的横波在介质中传播，介质中的质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，不一定沿竖直方向上下振动，D错误。]
2．(多选)如图是一条软绳，绳上选有18个质点，质点1在外力作用下首先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波。下列说法正确的是( )
A．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动B．每个质点开始振动后，在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动C．绳子上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同D．绳子上波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒
ACD [质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点都做受迫振动，A正确；每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向不随波迁移，B错误；绳子上每一个质点的起振方向都相同，振动周期等于波源振动周期，C正确；波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒，比如在最高点和最低点，质点的动能为零，重力势能大小不同，D正确。]
题组二 横波和纵波3．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
B [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项错误；质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波，故B项正确；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，无论横波和纵波都是这样，故C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项错误。]
4．下列关于横波、纵波的说法正确的是( )A．凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波C．沿横向传播的波叫横波，沿纵向传播的波叫纵波D．沿横向传播的波叫纵波，沿纵向传播的波叫横波
A [从振动方向上看，质点振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫横波，振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波；从波形上看，横波有波峰和波谷，而纵波有密部和疏部，故A正确，B、C、D错误。]
题组三 机械波5．关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是( )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，振动质点随波的传播发生迁移D．在波的传播中，若波源停止振动，波的传播会立即停止
B [机械波的产生条件是机械振动在介质中的传播，两个条件必须同时具备，有机械波必有机械振动，但只有机械振动而没有介质时没有机械波，故A错误，B正确；在机械波传播的过程中，介质中各质点只在各自的平衡位置附近做振动，并不随波一起迁移，故C错误；当波源停止振动，波的传播方向上介质中的质点继续振动，所以波的传播不会立即停止，故D错误。]
6．一个小石子投向平静的湖中心的水中，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中正确的是( )A．树叶渐渐飘向湖心B．树叶渐渐飘向湖边C．树叶在原处振荡 D．树叶沿着波纹做圆周运动
C [一个小石子投向平静的湖中心的水中，激起水波向外传播，水面上各质点在原位置附近振动，既不向外迁移，也不会向中心运动，更不会沿着波纹做圆周运动，故C正确。]
7．以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形如图所示，下列说法正确的是( )A．绳波传播不需要介质B．P点的起振方向向上C．绳中质点带动右侧相邻的质点振动D．当P点停止振动时，绳波立即消失
B [机械波的传播需要满足条件：①波源振动，②介质，所以绳波的传播需要介质，故A错误；P点的起振方向与Q点开始振动的方向相同，根据“带动法”可判断出P点的起振方向向上，故B正确；绳波向左传播，所以绳中质点带动左侧相邻的质点振动，故C错误；如果波源停止振动，在介质中传播的振动不会立即停止，故D错误。]
8．(多选)一列横波沿绳子向右传播，传播过程无能量损失，某时刻绳子形成如图所示的凹凸形状。对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是( )A．它们的振幅相同B．质点D和F的速度方向相同C．从此时算起，质点B比C先回到平衡位置D．从此时算起，质点E比F先到达波峰
ACD [波源振动时，绳上各质点通过相互间的弹力作用跟着做受迫振动，不考虑传播中的能量损耗时，各质点的振幅均相同，选项A正确；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，由题图可知，波源在左端，因此，质点D跟随离波源近的质点C正向上运动，质点F跟随离波源近的质点E正向下运动，两者速度方向相反，选项B错误；由于此时B、C两质点都向上运动，B比C先到最大位移处，故B比C先回到平衡位置，选项C正确，同理知，选项D正确。]
9．(多选)如图所示，这是一列波在某时刻的波形图，a、b、c、d为介质中的四个质点，a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半，四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad，它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd，则( )A．ac
12．某地区地震波中的横波和纵波的传播速率分别约为4 km/s和9 km/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(如图所示)。在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则：
(1)先振动的是哪个振子？(2)震源到地震仪的距离是多少？
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