選修3-4第十二章第1節(jié)波的形成和傳播
課前預習學案:
一、預習目標:
1、知道直線上機械波的形成過程.
2、知道什么是橫波,知道波峰和波谷;知道什么是縱波,知道疏部和密部.
二、預習內(nèi)容
1.波的形成:引起波動的振動體叫波源.波源振動帶動它相鄰質(zhì)點發(fā)生振動,并依次帶動離波源更遠的質(zhì)點振動,只是 的振動比前一質(zhì)點的振動遲一些.于是,波源的振動逐漸傳播開去.
2.機械波產(chǎn)生的條件:(1)要有 ;(2)要有傳播振動的 .?
3.機械波的特點:(1)機械波傳播的是質(zhì)點的 ,也是傳遞能量和信息的一種方式.介質(zhì)中的質(zhì)點只是在平衡位置附近振動,并不隨波的傳播而遷移.(2)波動是大量質(zhì)點的集體行為,各個質(zhì)點的振動有一個時間差,離波源越遠的質(zhì)點振動越滯后.?
4.機械波的分類:機械波分成 和 兩類.質(zhì)點振動的方向與波的傳播方向 的波叫橫波.在橫波中,凸起的最高處叫 ,凹下的最低處叫 .質(zhì)點的振動方向跟傳播方向 的波叫縱波.在縱波中,質(zhì)點分布最密的地方叫 ,質(zhì)點分布最疏的部分叫 .
三、提出疑惑:同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學案
一、學習目標:
1.理解形成機械波的物理過程;
2.學習中掌握振動質(zhì)點的運動只在平衡位置附近振動,并不隨波遷移。知道橫波和縱波的區(qū)別是波形不同,
二、學習過程:
合作探究1波動與振動的區(qū)別:
振動是單個質(zhì)點在其平衡位置附近做往復運動的“個體行為”;波動則是大量的、彼此相聯(lián)系的質(zhì)點將波源的振動在空間傳播的“群體行為”.這種“群體行為”雖不同步但卻是有秩序的.
根據(jù)機械波的定義,機械波產(chǎn)生的條件有兩個:(1)有起振的波源;(2)有傳播振動的介質(zhì).由此可以知道:有波動就一定有振動,因為波中的各個質(zhì)點都是重復波源的振動;但有振動卻不一定有波動,還要看是否有傳播振動的介質(zhì).例如,放在抽成真空的玻璃罩內(nèi)的鬧鐘,盡管鈴錘不停地振動敲擊鈴殼,但是我們卻聽不到鈴響,原因是鬧鐘周圍沒有傳播聲音的介質(zhì),不能形成聲波.
合作探究2
請同學們再思考:如果波源停止了振動,那么由它引起的波動是否也會立即停止?試舉例說明.?
三、反思總結(jié)
1.波是自然界一種常見的運動,知道了產(chǎn)生機械波的條件是波源和介質(zhì).
2.機械波和機械振動是有區(qū)別的
機械振動在介質(zhì)中的傳播,形成機械波,有機械波一定有機械振動,有機械振動不一定有機械波.
3.機械波形成時,介質(zhì)中的質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動,并不隨波逐流.
4.機械波分為橫波和縱波,橫波和縱波可以同時存在,例如地震波,既有橫波,又有縱波.
四、當堂檢測
1.關于波動的下列說法,正確的是
A.介質(zhì)中的質(zhì)點隨波的傳播而遷移
B.質(zhì)點振動的方向總是垂直于波的傳播方向
C.波不但傳遞能量,還能傳遞信息
D.一切波的傳播均需要介質(zhì)
2.如圖10—1—1是一列向右傳播的橫波,請標出這列波中a、b、c、d……h(huán)等質(zhì)點這一時刻的速度方向.
課后練習與提高
1.關于機械波的下列說法正確的是
A.有機械振動就有機械波
B.有機械波就一定有機械振動
C.機械波是機械振動在介質(zhì)中的傳播過程,它是傳遞能量的一種方式
D.沒有機械波就沒有機械振動
2.波在傳播過程中,正確的說法是
A.介質(zhì)中的質(zhì)點隨波遷移?
B.波源的振動能量隨波傳遞?
C.介質(zhì)中質(zhì)點振動的頻率隨著波的傳播而減小
D.波源的能量靠振動質(zhì)點的遷移來傳播?
3.區(qū)分橫波和縱波是根據(jù)
A.質(zhì)點振動的振幅和波的傳播速度的大小?
B.質(zhì)點振動的頻率和波的傳播能量的多少?
C.質(zhì)點振動的方向和波傳播的遠近?
D.質(zhì)點振動的方向和波傳播的方向?
4.在機械波中
A.各質(zhì)點都在各自的平衡位置附近振動?
B.相鄰質(zhì)點間必有相互作用力?
C.前一質(zhì)點的振動帶動相鄰的后一質(zhì)點的振動,后一質(zhì)點的振動必定落后于前一質(zhì)點
D.各質(zhì)點也隨波的傳播而遷移
5.質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向_______的波叫橫波,質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在一直線上的波叫_______,機械波中的橫波、縱波傳播時均需要有_______.
6.沿繩傳播的一列機械波,當波源突然停止振動時
A.繩上各質(zhì)點同時停止振動,橫波立即消失
B.繩上各質(zhì)點同時停止振動,縱波立即消失
C.離波源較近的各質(zhì)點先停止振動,較遠的各質(zhì)點稍后停止振動
D.離波源較遠的各質(zhì)點先停止振動,較近的各質(zhì)點稍后停止振動
7.日常生活中,若發(fā)現(xiàn)球掉入池塘里,能否通過往池塘丟入石塊,借助石塊激起的水波把球沖到岸邊呢?說明理由.
8.如圖10—1—2所示是沿繩向右傳出的一列橫波.在圖上畫出各個質(zhì)點的振動速度方向,并回答下列幾個問題:
(1)速度最大的點是第_______點、第_______點;?
(2)第_______點所在的位置是波的波峰,此時該質(zhì)點振動的速度為_______.
9.AB為一彈性繩,設法在繩上傳播一個脈沖的波,如圖10—1—3所示,當波從A向B傳播時,繩上質(zhì)點開始振動時,質(zhì)點振動的速度方向是_______,若當波從B向A傳播時,繩上質(zhì)點開始振動時,質(zhì)點振動的速度方向是____________.?
10.如圖10—1—4所示為一列橫波在某時刻的波形,已知f質(zhì)點在此時的運動方向向下,那么下列說法中正確的是
A.波向左傳播
B.質(zhì)點c比b先回到平衡位置
C.質(zhì)點c和f的振幅相同
D.質(zhì)點c在此時刻的加速度為零
當堂檢測參考答案:1. 解析:介質(zhì)中的質(zhì)點只是隨波源在各自的平衡位置附近做簡諧運動,并不隨波形的移動而遷移.選項A錯誤.
橫波中質(zhì)點振動的方向和波傳播的方向垂直,而縱波中質(zhì)點振動的方向和波的傳播方向在同一直線上.選項B錯誤.
波在傳播過程中,傳播的不僅是波源振動的形式,還傳播波源振動的能量和信息.譬如,老師講課時,他的喉部和口腔是波源,通過空氣介質(zhì)形成聲波,聲波傳入同學們的耳道引起鼓膜的振動——鼓膜獲得了波源傳遞的能量,同時也獲得了聲波傳遞的信息——老師講課的內(nèi)容.選項C正確.
傳播機械波一定要有介質(zhì),但傳播電磁波可以沒有介質(zhì).關于這一點,在后面“電磁波”的中還要講到.選項D錯誤.
故本題的正確答案是C.
2. 解析:由波的形成特點可知,介質(zhì)中先振動的質(zhì)點將帶動它后面的質(zhì)點振動,后面質(zhì)點的振動是前面質(zhì)點振動的重復.比較沿波傳播方向上相鄰的兩質(zhì)點,可知后面質(zhì)點的振動狀態(tài)總是滯后于前面的質(zhì)點.?
此題中質(zhì)點c和g此時在最大位移處,速度為零,無速度方向可言.若以此時最大位移處的c點為參照點,由波的形成特點知d點的振動滯后于c,要追隨移動到最大位移處,所以速度方向向下,E、f依次跟上,速度都向下;b的振動超前,已從負的最大位移回振,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為參照點,可知h點速度向上.
說明:確定波的傳播過程中某質(zhì)點的振動方向,關鍵是要理解清楚波的形成原因,掌握波的傳播特點.
課后練習與提高參考答案:
1.BC 2.B 3.D? 4.ABC 5.垂直;縱波;介質(zhì) 6.C
7.解析:不能.向水中投入石塊,水面受到石塊的撞擊開始振動,形成水波向四周傳去.這是表面現(xiàn)象,實際上水波向四周傳播時水只是上下振動并不向外遷移,所以球也僅僅是上下振動而不會向岸邊運動。 8.答案:圖略.(1)3,7(2)5;零 9.答案:向下;向上
10.解析:由波的傳播特點可知,當f點向下移動時,與它鄰近的E點也將向下運動,E、f兩點相比較,f的運動超前于E,f為前一質(zhì)點,E為后一質(zhì)點,波由右向左傳播.質(zhì)點c已到達最大位移處,之后c將移向平衡位置,而質(zhì)點b卻正在向最大位移處移動,所以質(zhì)點c將比b先回到平衡位置.盡管此時c和f的位移不同,但它們的振幅卻是相同的.質(zhì)點c此時處在最大位移處,加速度最大.
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