[学案+答案]人教版 选修3-4 第十二章 第一节 波的形成和传播

第十二章 机械波
1.波的形成和传播
【学习目标】
1.理解波的形成和传播
2.知道横波和纵波理解波峰和波谷，密部和疏部
3.知道机械波,理解机械波传播振动形式,传播能量和信息
【重点难点】
波动与振动的区别
【课前预习】
1．波的形成：引起波动的振动体叫波源．波 ( http: / / www.21cnjy.com )源振动带动它相邻质点发生振动，并依次带动离波源更远的质点振动，只是后一质点的振动比前一质点的振动迟一些．于是，波源的振动逐渐传播开去．
2．机械波产生的条件：(1)要有波源；(2)要有传播振动的介质．?
3．机械波的特点：(1)机械波传播的是质点 ( http: / / www.21cnjy.com )的振动形式，也是传递能量和信息的一种方式．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)波动是大量质点的集体行为，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．?
4．机械波的分类：机械波分成横波和纵波两类 ( http: / / www.21cnjy.com )．质点振动的方向与波的传播方向垂直的波叫横波．在横波中，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷．质点的振动方向跟传播方向在同一直线上的波叫纵波．在纵波中，质点分布最密的地方叫密部，质点分布最疏的部分叫疏部．
【预习检测】
1．关于机械波的下列说法正确的是
A．有机械振动就有机械波
B．有机械波就一定有机械振动
C．机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式
D．没有机械波就没有机械振动
2．波在传播过程中，正确的说法是
A．介质中的质点随波迁移
B．波源的振动能量随波传递
C．介质中质点振动的频率随着波的传播而减小
D．波源的能量靠振动质点的迁移来传播
3．区分横波和纵波是根据
A．质点振动的振幅和波的传播速度的大小
B．质点振动的频率和波的传播能量的多少
C．质点振动的方向和波传播的远近
D．质点振动的方向和波传播的方向
4．在机械波中
A．各质点都在各自的平衡位置附近振动
B．相邻质点间必有相互作用力
C．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点
D．各质点也随波的传播而迁移
【参考答案】
【课前预习】
1．B、C 2．B 3．D
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【典题探究】
例1.关于波动的下列说法，正确的是
A．介质中的质点随波的传播而迁移
B．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向
C．波不但传递能量，还能传递信息
D．一切波的传播均需要介质
解析：介质中的质点只是随波源在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波形的移动而迁移．选项A错误．
横波中质点振动的方向和波传播的方向垂直，而纵波中质点振动的方向和波的传播方向在同一直线上．选项B错误．
波在传播过程中，传播的不仅 ( http: / / www.21cnjy.com )是波源振动的形式，还传播波源振动的能量和信息．譬如，老师讲课时，他的喉部和口腔是波源，通过空气介质形成声波，声波传入同学们的耳道引起鼓膜的振动——鼓膜获得了波源传递的能量，同时也获得了声波传递的信息——老师讲课的内容．选项C正确．
传播机械波一定要有介质，但传播电磁波可以没有介质．关于这一点，在后面“电磁波”的教学中还要讲到．选项D错误．
故本题的正确答案是C．
例2.如图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．
解析：由波的形成特点可知，介质中先振动 ( http: / / www.21cnjy.com )的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点．
此题中质点c和g此时在最大位移处， ( http: / / www.21cnjy.com )速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点知d点的振动滞后于c，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，E、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；a超前b，已回到平衡位置，速度最大也向上；同理以g为参照点，可知h点速度向上．
拓展:确定波的传播过程中某质点的振动方向，关键是要理解清楚波的形成原因，掌握波的传播特点．