3.1 波的形成 学案
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波的形成
[学习目标] 1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.
知道横波和纵波的概念. 3.知道机械波传播的特点．
自主学习
一、波的形成
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 的质点，这些质点之间存在着 的作用．
(2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，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 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 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 的波 (1)密部：质点分布 的位置 (2)疏部：质点分布 的位置
1．判断下列说法的正误．
(1)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．( )
(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)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．( )
(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．( )
(5)介质中有机械波传播时，介质本身也随波一起传播．( )
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________．(选填“向上”或“向下”)
导学探究：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？
如图3所示，是某绳波形成过程的示意图．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．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6、10、14的运动状态(是否运动、运动方向)如何？
(2)画出t＝时的波形图，并说明质点6、10、14的运动状态．
针对训练1 (多选)在一条软绳上选18个等间距的质点，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，由波的形成及图4可知，下列说法中正确的是( )
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．每个质点开始运动后，均在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动
C．绳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．绳上波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等幅振动，故每个质点的机械能守恒
(多选)(2020·湖北襄阳四中月考)关于振动和波的关系，下列说法正确的是( )
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
二、横波和纵波
导学探究
如图：
(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？
关于横波和纵波，下列说法正确的是( )
A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同
C．形成纵波的质点随波一起迁移
D．空气介质中只能传播纵波
三、质点振动方向的判定 ：“带动法”判定质点的振动方向：
如图7所示是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d、…、h等质点这一时刻的速度方向．
针对训练2 (多选)如图8所示，一列绳波沿着绳由左向右传播，A是波源，t时刻，波刚传到B点．下列说法正确的是( )
A．质点C在t时刻的振动方向向下
B．质点D的起振方向与A相同
C．质点B在t时刻的振动方向向上
D．波源A开始振动时振动方向向上
[学习目标] 1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.
知道横波和纵波的概念. 3.知道机械波传播的特点．
自主学习
一、波的形成
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 的质点，这些质点之间存在着 的作用．
(2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，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 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 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 的波 (1)密部：质点分布 的位置 (2)疏部：质点分布 的位置
1．判断下列说法的正误．
(1)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．( )
(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)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．( )
(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．( )
(5)介质中有机械波传播时，介质本身也随波一起传播．( )
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________．(选填“向上”或“向下”)
导学探究：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？
如图3所示，是某绳波形成过程的示意图．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．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6、10、14的运动状态(是否运动、运动方向)如何？
(2)画出t＝时的波形图，并说明质点6、10、14的运动状态．
针对训练1 (多选)在一条软绳上选18个等间距的质点，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，由波的形成及图4可知，下列说法中正确的是( )
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．每个质点开始运动后，均在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动
C．绳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．绳上波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等幅振动，故每个质点的机械能守恒
(多选)(2020·湖北襄阳四中月考)关于振动和波的关系，下列说法正确的是( )
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
二、横波和纵波
导学探究
如图：
(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？
关于横波和纵波，下列说法正确的是( )
A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同
C．形成纵波的质点随波一起迁移
D．空气介质中只能传播纵波
三、质点振动方向的判定 ：“带动法”判定质点的振动方向：
如图7所示是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d、…、h等质点这一时刻的速度方向．
针对训练2 (多选)如图8所示，一列绳波沿着绳由左向右传播，A是波源，t时刻，波刚传到B点．下列说法正确的是( )
A．质点C在t时刻的振动方向向下
B．质点D的起振方向与A相同
C．质点B在t时刻的振动方向向上
D．波源A开始振动时振动方向向上