3.2波的描述学案
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文档简介
3.2波的描述学案
一学科核心素养
教学目标：
（一）物理观念：认识波形图，理解波长、频率和波速的概念；
（二）科学方法：掌握波形图的画法，判断波的传播方向和各质点振动方向。
（三）科学探究：通过观察，探究波长、周期与波速的关系。
（四）科学态度与责任：了解波动现象在生活中的应用，养成描述物理规律的习惯。
教学重点、难点：
二学习重难点
（一）重点
1.波的图像中的物理量以及波动图像的意义；
2.根据波的图像判断传播方向、质点振动，分析波的图像。
（二）难点
根据波的图像判断传播方向、质点振动，分析波的图像。
三课前预习
1．汽笛发出雄壮的吼声，轮船像一匹钢铁骏马。斩波劈浪向远方冲去。轮船鸣笛发出的声波同时在水和空气中传播。某时刻的波形如图所示。已知声波在空气中传播的速度小于在水中传播的速度，则传播方向上空气中质点的振动频率___________（填“大于”“小于”或“等于”）水中质点的振动频率；声波在空气中传播的波长___________（填“大于”。“小于”或“等于”）声波在水中传播的波长；声波在空气中传播的波形是___________（填“a”或“b”）
2．一列简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，图乙是质点P的振动图像。则这列波在该介质中的传播速度为________，试写出质点P的振动方程____________。
3．一列横波沿x轴负方向传播，实线和虚线分别表示t1=0和t2=0.13s时的波形图。在t3=0.42s时第8次出现图中实线的波形（t1=0时为第1次出现实线波形），该波的传播速度为________m/s，在04．图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙为该波上质点的振动图像、则这列波沿轴________（选填“正”或“负”）方向传播，其波速为________。
5．小聪自制了一台“地动仪”，他将一个弹簧振子和一个单摆悬挂在天花板上，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上。某次有感地震中，他观察到，静止的振子开始振动时间t后单摆才开始摆动。若此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波速大小分别为2v、v，频率相同，且“地动仪”恰好位于震源的正上方，则纵波与横波的波长的比值为___________；纵波从震源传播到“地动仪”处的时间为___________；震源到“地动仪”处的距离为___________。
6．如图甲所示为某简谐横波在时刻的波形图，图乙为平衡位置为处质点P的振动图像，则该波沿x轴_________（填“正”“负”）方向传播，在_________时刻质点P第二次运动到波峰。
7．如图甲所小，位于惠州东南部的大亚湾有着延绵曲折的黄金海岸，这里有近百个千姿百态的岛屿，呈弯月状分布，被誉为“海上小桂林”。某同学和爸爸乘船在大亚湾游玩，该同学的船停在A点，爸爸的船停在B点如图乙所示，细心的同学发现：水波以的速率均匀地从A点向B点传播，A、B两点相距24m，第1个波峰经过A点至第20个波峰经过A点用时57s，把水波看成简谐横波，则波长为___________m；该同学和爸爸___________（选填“能”或“不能”）同时处于波谷。
8．如图甲所示，战绳训练是当下一种火热的健身方式，运动员晃动战绳一端，使战绳上下振动，其运动状态可视为竖直方向的简谐运动.某同学通过观测运动员的手握住的绳端，根据绳波在时的状态绘制了如图乙所示的波形图，并测得该绳波能使固有频率为0.5 Hz的物体发生共振，由此可知绳端振动的周期为______，该绳波的波速为______，在一次训练周期20 s内，该绳波上的任意振动点运动的总路程为______.
四自我检测
1．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在时的波形图如图，此时波恰好传到质点M所在位置，当时，位于处的质点P运动的总路程为，则以下说法正确的是（ ）
A．波的周期为 B．波源的起振方向沿y轴正方向
C．波的传播速度为 D．时质点P处于波谷
2．坐标原点有一波源沿y轴振动，形成沿x轴正方向传播的简谐横波，如图所示。已知波速为10m/s，下列说法正确的是（ ）
A．这列波的波长是4m B．这列波的振幅是20cm
C．波源振动的频率为25Hz D．波源振动的频率为10Hz
3．为了研究乐音的物理规律，某同学用计算机录制下优美的笛音do和sol，然后在电脑上用软件播放，分别得到如图（a）和图（b）所示的两个振动图像，由此可以判断（ ）
A．do和sol的频率之比约为3：2
B．do和sol的周期之比约为2：3
C．do和sol在空气中传播的速度大小之比为3：2
D．do和sol在空气中传播的波长之比为3：2
4．一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，其中时刻和时刻在x轴上至区间内的波形图如图中同一条图线所示，则下列说法正确的是（ ）
A．质点振动周期一定为
B．该波最小波速为
C．从t时刻开始计时，处的质点比处的质点后回到平衡位置
D．在时刻，处的质点位移为零
5．如图所示，是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形图，a在正向最大位移处，b恰好处在平衡位置，经过Δt＝的时间，关于a、b两个质点所通过的路程的关系下列说法正确的是（ ）
A．sa＝sb
B．sa>sb
C．saD．以上三种情况都有可能
6．在同一介质中有a、b两列机械波，它们的波形如图所示，两列波的频率分别为和，波长分别为和，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
7．一列沿x轴正方向传播的横波，其振幅为A，波长为，某一时刻的波形图如图所示，在该时刻某质点的坐标为（，0），经过四分之一周期后，该质点坐标为（ ）
A．（，0） B．（，A） C．（，-A） D．（，-A）
8．一列沿x轴方向传播的简谐横波如图所示，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6s时刻的波形图，由图判断下列波速不可能的是（ ）
A．m/s B．10m/s C．20m/s D．m/s
9．一列简谐横波在t＝s时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。下列表述正确的是（ ）
A．这列波的传播方向为沿着x轴正方向
B．t＝2 s时质点P的加速度方向沿着y轴负方向
C．这列波的传播速度大小为9 cm/s
D．质点Q的平衡位置横坐标为9 cm
10．某机械波在时刻的部分波形图如图中实线所示，后的部分波形图如图中虚线所示，则该机械波在介质中传播的最小速度为（ ）
A．1 m/s B．5 m/s C．11 m/s D．25 m/s
参考答案：
三课前预习
1． 等于 小于
2． 1m/s
3． 2 2
4． 正 5
5． 2
6． 正 0.9s
7． 6 能
8． 2 s 2 m/s 12 m
四自我检测
1．D
2．A
3．D
4．B
5．C
6．B
7．C
8．C
9．D
10．B
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一学科核心素养
教学目标：
（一）物理观念：认识波形图，理解波长、频率和波速的概念；
（二）科学方法：掌握波形图的画法，判断波的传播方向和各质点振动方向。
（三）科学探究：通过观察，探究波长、周期与波速的关系。
（四）科学态度与责任：了解波动现象在生活中的应用，养成描述物理规律的习惯。
教学重点、难点：
二学习重难点
（一）重点
1.波的图像中的物理量以及波动图像的意义；
2.根据波的图像判断传播方向、质点振动，分析波的图像。
（二）难点
根据波的图像判断传播方向、质点振动，分析波的图像。
三课前预习
1．汽笛发出雄壮的吼声，轮船像一匹钢铁骏马。斩波劈浪向远方冲去。轮船鸣笛发出的声波同时在水和空气中传播。某时刻的波形如图所示。已知声波在空气中传播的速度小于在水中传播的速度，则传播方向上空气中质点的振动频率___________（填“大于”“小于”或“等于”）水中质点的振动频率；声波在空气中传播的波长___________（填“大于”。“小于”或“等于”）声波在水中传播的波长；声波在空气中传播的波形是___________（填“a”或“b”）
2．一列简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，图乙是质点P的振动图像。则这列波在该介质中的传播速度为________，试写出质点P的振动方程____________。
3．一列横波沿x轴负方向传播，实线和虚线分别表示t1=0和t2=0.13s时的波形图。在t3=0.42s时第8次出现图中实线的波形（t1=0时为第1次出现实线波形），该波的传播速度为________m/s，在0
5．小聪自制了一台“地动仪”，他将一个弹簧振子和一个单摆悬挂在天花板上，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上。某次有感地震中，他观察到，静止的振子开始振动时间t后单摆才开始摆动。若此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波速大小分别为2v、v，频率相同，且“地动仪”恰好位于震源的正上方，则纵波与横波的波长的比值为___________；纵波从震源传播到“地动仪”处的时间为___________；震源到“地动仪”处的距离为___________。
6．如图甲所示为某简谐横波在时刻的波形图，图乙为平衡位置为处质点P的振动图像，则该波沿x轴_________（填“正”“负”）方向传播，在_________时刻质点P第二次运动到波峰。
7．如图甲所小，位于惠州东南部的大亚湾有着延绵曲折的黄金海岸，这里有近百个千姿百态的岛屿，呈弯月状分布，被誉为“海上小桂林”。某同学和爸爸乘船在大亚湾游玩，该同学的船停在A点，爸爸的船停在B点如图乙所示，细心的同学发现：水波以的速率均匀地从A点向B点传播，A、B两点相距24m，第1个波峰经过A点至第20个波峰经过A点用时57s，把水波看成简谐横波，则波长为___________m；该同学和爸爸___________（选填“能”或“不能”）同时处于波谷。
8．如图甲所示，战绳训练是当下一种火热的健身方式，运动员晃动战绳一端，使战绳上下振动，其运动状态可视为竖直方向的简谐运动.某同学通过观测运动员的手握住的绳端，根据绳波在时的状态绘制了如图乙所示的波形图，并测得该绳波能使固有频率为0.5 Hz的物体发生共振，由此可知绳端振动的周期为______，该绳波的波速为______，在一次训练周期20 s内，该绳波上的任意振动点运动的总路程为______.
四自我检测
1．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在时的波形图如图，此时波恰好传到质点M所在位置，当时，位于处的质点P运动的总路程为，则以下说法正确的是（ ）
A．波的周期为 B．波源的起振方向沿y轴正方向
C．波的传播速度为 D．时质点P处于波谷
2．坐标原点有一波源沿y轴振动，形成沿x轴正方向传播的简谐横波，如图所示。已知波速为10m/s，下列说法正确的是（ ）
A．这列波的波长是4m B．这列波的振幅是20cm
C．波源振动的频率为25Hz D．波源振动的频率为10Hz
3．为了研究乐音的物理规律，某同学用计算机录制下优美的笛音do和sol，然后在电脑上用软件播放，分别得到如图（a）和图（b）所示的两个振动图像，由此可以判断（ ）
A．do和sol的频率之比约为3：2
B．do和sol的周期之比约为2：3
C．do和sol在空气中传播的速度大小之比为3：2
D．do和sol在空气中传播的波长之比为3：2
4．一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，其中时刻和时刻在x轴上至区间内的波形图如图中同一条图线所示，则下列说法正确的是（ ）
A．质点振动周期一定为
B．该波最小波速为
C．从t时刻开始计时，处的质点比处的质点后回到平衡位置
D．在时刻，处的质点位移为零
5．如图所示，是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形图，a在正向最大位移处，b恰好处在平衡位置，经过Δt＝的时间，关于a、b两个质点所通过的路程的关系下列说法正确的是（ ）
A．sa＝sb
B．sa>sb
C．sa
6．在同一介质中有a、b两列机械波，它们的波形如图所示，两列波的频率分别为和，波长分别为和，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
7．一列沿x轴正方向传播的横波，其振幅为A，波长为，某一时刻的波形图如图所示，在该时刻某质点的坐标为（，0），经过四分之一周期后，该质点坐标为（ ）
A．（，0） B．（，A） C．（，-A） D．（，-A）
8．一列沿x轴方向传播的简谐横波如图所示，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6s时刻的波形图，由图判断下列波速不可能的是（ ）
A．m/s B．10m/s C．20m/s D．m/s
9．一列简谐横波在t＝s时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。下列表述正确的是（ ）
A．这列波的传播方向为沿着x轴正方向
B．t＝2 s时质点P的加速度方向沿着y轴负方向
C．这列波的传播速度大小为9 cm/s
D．质点Q的平衡位置横坐标为9 cm
10．某机械波在时刻的部分波形图如图中实线所示，后的部分波形图如图中虚线所示，则该机械波在介质中传播的最小速度为（ ）
A．1 m/s B．5 m/s C．11 m/s D．25 m/s
参考答案：
三课前预习
1． 等于 小于
2． 1m/s
3． 2 2
4． 正 5
5． 2
6． 正 0.9s
7． 6 能
8． 2 s 2 m/s 12 m
四自我检测
1．D
2．A
3．D
4．B
5．C
6．B
7．C
8．C
9．D
10．B
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