高中物理人教版（2019）选择性必修第一册3.1波的形成学案（含答案）
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版（2019）选择性必修第一册3.1波的形成学案（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 143.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-10-26 15:55:40 | ||
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文档简介
第三章 机械波
波的形成
学习目标
1. 认识波的传播形式，知道波在传播的同时也传播能量传播信息。
2. 了解纵波和横波的区别以及波峰、波谷、密部和疏部等概念。
3. 掌握机械波形成的条件和过程。
重点难点
重点
1. 波的形成和传播过程中的特点
2. 了解纵波和横波的区别以及波峰、波谷、密部和疏部等概念。
难点
机械波形成的条件和过程
自主探究
1.波的形成：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① 更远一些的质点② 起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始③ ，这样在整个绳子上就形成了凹凸相间的波。
2.介质
（1）定义：波借以④ 的物质。
（2）特点：组成介质的质点之间有⑤ ，一个质点的各特振动会引起相邻质点的振动。
3.质点振动的方向与波的传播方向⑥ 的波叫作横波。在横波中，凸起的最高处叫作⑦ ，凹下的最低处叫作⑧
4.质点的振动方向跟传播方向⑨ 的波叫作纵波。在纵波中，质点分布最密的地方叫作⑩ 质点分布最疏的部分叫作
5.形成： 在介质中传播，形成了机械波。
6.产生条件：
（1）要有
（2）要有传播振动的
答案：①带动 ②跟着振动 ③振动 ④传播 ⑤相互作用 ⑥垂直 ⑦波峰 ⑧波谷 ⑨在同一直线上 ⑩密部 疏部 机械振动 波源 介质
预习检测
判一判：
1.横波中分密部和疏部,纵波中分波峰和波谷( )
2.在水平方向传播的波为横波( )
3.在绳波的形成和传播中,所有质点同时运动,同时停止运动( )
4.在机械波中各质点不随波的传播而迁移( )
5.纵波指的是质点的振动方向和波的传播方向垂直的波( )
6.机械波在传播过程中,各质点振动的周期、起振方向都相( )
答案：×××√×√
探究思考
探究1 机械波的形成及特点
一、波的形成
从振源开始依次带动相邻的质点做相同的振动，整体上形成凹凸相间的波形
二、横波与纵波
由质点振动方向和波的传播方向的关系，可将机械波分为两类，一类为横波，一类为纵波。
1. 横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波
横波中，凸起的最高点叫作波峰，凹下的最低点叫作波谷
2. 纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波
纵波中，质点分布最密的位置叫作密部，质点分布最疏的位置叫疏部。
三、机械波
1. 质点：能够传播振动的物质叫作介质。
2. 机械波：机械振动在介质中的传播就形成了机械波
波是传递能量的一种形式，波在传播过程中会传递能量和信息
【典例一】对机械波的认识,下列说法正确的是( )
A.同一波中各质点的振动情况完全相同
B.横波传播到最前面时波峰和波谷交替出现
C.简谐波的周期等于每个质点振动的周期
D.波向前传播时快时慢,速度大小周期性变化
答案：C
解析：同一波中各质点的振动情况有先后之分,A错;由于波动过程中各质点的起振方向相同,横波向前传播时在最前面要么是波峰要么是波谷,不会发生变化,B错;简谐波的周期等于每个质点振动的周期,C正确;波向前传播时速度大小是一定的,D错。
【拓展练习】关于振动和波的关系,下列说法正确的是( )
A.如果振源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止
B.物体做机械振动,一定产生机械波
C.波的速度即振源的振动速度
D.波在介质中的传播频率与介质性质无关,仅由振源的振动频率决定
答案：D
解析：机械振动传播形成机械波,振源停止振动时,其他质点仍会引起相邻质点的振动,即波继续在介质中传播,所以A、B错.机械波在介质中的传播速度由介质本身性质决定,与振源振动速度无关,所以C错.在波动中,各个质点的振动周期、频率是相同的,它们都等于波源的振动周期或频率,D对.
探究2 机械波和机械振动的比较
1.从产生条件看：机械振动是机械波形成的原因，机械波是机械振动在介质中传播产生的。有波动必有振动，但是有振动未必有波动。
2.从运动的角度看：机械振动是单个质点在平衡位置附近做往复运动，而机械波则为许多质点先后连续在平衡位置附近做往复运动
3.从运动性质看：振动是非匀速周期性运动，而波的传播速度与传播振动的介质有关。
【典例二】关于机械振动和机械波，下列说法正确的是( )
A.物体做机械振动时，一定产生机械波 B.没有机械振动，也可能形成机械波
C.有机械波，一定有质点做机械振动 D.机械振动和机械波的产生无关
答案：C
解析：机械振动在介质中的传播形成了机械波，所以有机械波必有机械振动，而有机械振动若没介质不会形成机械波，故C正确，ABD错误。
【拓展练习】关于机械振动和机械波下列叙述不正确的是( )
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,振动质点并不随波的传播发生迁移
D.在波的传播中,如果振源停止振动,波的传播并不会立即停止
答案：A
解析：机械振动是形成机械波的条件之一,有机械波一定有机械振动,但有机械振动不一定有机械波,A错,B对。波在传播时,介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动,它们不随波的传播而发生迁移,C对。振源停止振动后,已形成的波仍继续向前传播,直到波的能虽消耗尽为止,D对。故符合题意的选项为A。
知识梳理
随堂训练
1.关于机械波的下列说法中,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.波将波源的运动形式传播出去的同时,也可以传递信息
D.能传播机械波的介质一定是可以自由流动的
2.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.月球上太冷,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,听不清楚声音
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
4.关于电磁波与机械波,下列说法正确的是( )
A.电磁波传播不需要介质,机械波传播需要介质
B.电磁波在任何介质中传播速率都相同,机械波在同一种介质中传播速率都相同
C.电磁波和机械波都不能发生干涉
D.电磁波与机械波都能发生衍射
答案以及解析
1.答案：C
解析：自然界所刮的风,实质上是由于压强差等因素引起的空气流动,不是机械波,所以A错;波是运动形式的传播,是能量传递的一种方式,但各质点均在各自平衡位置附近振动,并不随波迁移,因此B错;波不仅能传播运动形式,它也是信息传递的载体,故C正确;固体也能传播机械波,故D错。
2.答案：B
解析：两宇航员面对面讲话却无法听到,说明声波有振源却传播不出去,即缺乏声波传播的另一条件,没有介质,故B选项正确。
3.答案：BCD
解析：机械波是振动在介质中向外传播,质点不随波的传播而迁移,只是向外传递信息和能量,故选项B、C、D正确。
4.答案：AD
解析：电磁波的波速与介质和频率都有关,而机械波的传播速率只与介质有关,故A对B错;电磁波和机械波都具有波的一些独有特征,包括干涉和衍射,故C错D对。
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波的形成
学习目标
1. 认识波的传播形式，知道波在传播的同时也传播能量传播信息。
2. 了解纵波和横波的区别以及波峰、波谷、密部和疏部等概念。
3. 掌握机械波形成的条件和过程。
重点难点
重点
1. 波的形成和传播过程中的特点
2. 了解纵波和横波的区别以及波峰、波谷、密部和疏部等概念。
难点
机械波形成的条件和过程
自主探究
1.波的形成：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① 更远一些的质点② 起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始③ ，这样在整个绳子上就形成了凹凸相间的波。
2.介质
（1）定义：波借以④ 的物质。
（2）特点：组成介质的质点之间有⑤ ，一个质点的各特振动会引起相邻质点的振动。
3.质点振动的方向与波的传播方向⑥ 的波叫作横波。在横波中，凸起的最高处叫作⑦ ，凹下的最低处叫作⑧
4.质点的振动方向跟传播方向⑨ 的波叫作纵波。在纵波中，质点分布最密的地方叫作⑩ 质点分布最疏的部分叫作
5.形成： 在介质中传播，形成了机械波。
6.产生条件：
（1）要有
（2）要有传播振动的
答案：①带动 ②跟着振动 ③振动 ④传播 ⑤相互作用 ⑥垂直 ⑦波峰 ⑧波谷 ⑨在同一直线上 ⑩密部 疏部 机械振动 波源 介质
预习检测
判一判：
1.横波中分密部和疏部,纵波中分波峰和波谷( )
2.在水平方向传播的波为横波( )
3.在绳波的形成和传播中,所有质点同时运动,同时停止运动( )
4.在机械波中各质点不随波的传播而迁移( )
5.纵波指的是质点的振动方向和波的传播方向垂直的波( )
6.机械波在传播过程中,各质点振动的周期、起振方向都相( )
答案：×××√×√
探究思考
探究1 机械波的形成及特点
一、波的形成
从振源开始依次带动相邻的质点做相同的振动，整体上形成凹凸相间的波形
二、横波与纵波
由质点振动方向和波的传播方向的关系，可将机械波分为两类，一类为横波，一类为纵波。
1. 横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波
横波中，凸起的最高点叫作波峰，凹下的最低点叫作波谷
2. 纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波
纵波中，质点分布最密的位置叫作密部，质点分布最疏的位置叫疏部。
三、机械波
1. 质点：能够传播振动的物质叫作介质。
2. 机械波：机械振动在介质中的传播就形成了机械波
波是传递能量的一种形式，波在传播过程中会传递能量和信息
【典例一】对机械波的认识,下列说法正确的是( )
A.同一波中各质点的振动情况完全相同
B.横波传播到最前面时波峰和波谷交替出现
C.简谐波的周期等于每个质点振动的周期
D.波向前传播时快时慢,速度大小周期性变化
答案：C
解析：同一波中各质点的振动情况有先后之分,A错;由于波动过程中各质点的起振方向相同,横波向前传播时在最前面要么是波峰要么是波谷,不会发生变化,B错;简谐波的周期等于每个质点振动的周期,C正确;波向前传播时速度大小是一定的,D错。
【拓展练习】关于振动和波的关系,下列说法正确的是( )
A.如果振源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止
B.物体做机械振动,一定产生机械波
C.波的速度即振源的振动速度
D.波在介质中的传播频率与介质性质无关,仅由振源的振动频率决定
答案：D
解析：机械振动传播形成机械波,振源停止振动时,其他质点仍会引起相邻质点的振动,即波继续在介质中传播,所以A、B错.机械波在介质中的传播速度由介质本身性质决定,与振源振动速度无关,所以C错.在波动中,各个质点的振动周期、频率是相同的,它们都等于波源的振动周期或频率,D对.
探究2 机械波和机械振动的比较
1.从产生条件看：机械振动是机械波形成的原因，机械波是机械振动在介质中传播产生的。有波动必有振动，但是有振动未必有波动。
2.从运动的角度看：机械振动是单个质点在平衡位置附近做往复运动，而机械波则为许多质点先后连续在平衡位置附近做往复运动
3.从运动性质看：振动是非匀速周期性运动，而波的传播速度与传播振动的介质有关。
【典例二】关于机械振动和机械波，下列说法正确的是( )
A.物体做机械振动时，一定产生机械波 B.没有机械振动，也可能形成机械波
C.有机械波，一定有质点做机械振动 D.机械振动和机械波的产生无关
答案：C
解析：机械振动在介质中的传播形成了机械波，所以有机械波必有机械振动，而有机械振动若没介质不会形成机械波，故C正确，ABD错误。
【拓展练习】关于机械振动和机械波下列叙述不正确的是( )
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,振动质点并不随波的传播发生迁移
D.在波的传播中,如果振源停止振动,波的传播并不会立即停止
答案：A
解析：机械振动是形成机械波的条件之一,有机械波一定有机械振动,但有机械振动不一定有机械波,A错,B对。波在传播时,介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动,它们不随波的传播而发生迁移,C对。振源停止振动后,已形成的波仍继续向前传播,直到波的能虽消耗尽为止,D对。故符合题意的选项为A。
知识梳理
随堂训练
1.关于机械波的下列说法中,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.波将波源的运动形式传播出去的同时,也可以传递信息
D.能传播机械波的介质一定是可以自由流动的
2.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.月球上太冷,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,听不清楚声音
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
4.关于电磁波与机械波,下列说法正确的是( )
A.电磁波传播不需要介质,机械波传播需要介质
B.电磁波在任何介质中传播速率都相同,机械波在同一种介质中传播速率都相同
C.电磁波和机械波都不能发生干涉
D.电磁波与机械波都能发生衍射
答案以及解析
1.答案：C
解析：自然界所刮的风,实质上是由于压强差等因素引起的空气流动,不是机械波,所以A错;波是运动形式的传播,是能量传递的一种方式,但各质点均在各自平衡位置附近振动,并不随波迁移,因此B错;波不仅能传播运动形式,它也是信息传递的载体,故C正确;固体也能传播机械波,故D错。
2.答案：B
解析：两宇航员面对面讲话却无法听到,说明声波有振源却传播不出去,即缺乏声波传播的另一条件,没有介质,故B选项正确。
3.答案：BCD
解析：机械波是振动在介质中向外传播,质点不随波的传播而迁移,只是向外传递信息和能量,故选项B、C、D正确。
4.答案：AD
解析：电磁波的波速与介质和频率都有关,而机械波的传播速率只与介质有关,故A对B错;电磁波和机械波都具有波的一些独有特征,包括干涉和衍射,故C错D对。
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