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2.1波的形成和传播
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【学习目标】
1、理解机械波的形成过程。
2、掌握什么是横波,知道波峰和波谷;掌握什么是纵波,知道疏部和密部。
3、知道波在传播运动形式的同时也传递了能量。同时波还能传递信息等。
【知识要点】
一、波的形成和传播
1.观察绳波的形成过程,回答下列问题:(演示实验:老师做课本P23页演示实验,注意观察)
(1)、绳上的每个质点怎样运动?
(2)、质点是否随波向绳的另一端移动?
(3)形成绳波的条件是什么?
2、波的形成原因
(1)绳子各部分看成许多 组成,各部分之间存在着 力;
(2)沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点 一段时间(超前或落后),质点依次被带动;
(3)绳波传播的是: 和
3、画出横波的形成图
二、机械波
1、介质: 。
2、波源:
3、机械波定义: 。
3、机械波产生条件: 。
4.仔细观察右图——横波的形成,回答下列问题
①绳子上各点做什么运动?
②绳子上各点运动的方向、位移和振幅分别是怎样?
③绳子上各点刚开始运动时的运动状态如何?
④手停止抖动后,绳上的各点如何运动?
⑤绳子上做标记的地方如何运动?和波传播的方向有什么关系?
5、总结机械波的特点:
(1)、
(2)、
(3)、
(4)、
[典例] 图甲中有一条均匀的绳,1、2、3、4…是绳上一系列等间距的点。现有一列简谐横波沿此绳传播。某时刻,绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图乙所示(其他点的运动情况未画出),其中点12的位移为零,向上运动,点9的位移达到最大值。试在图丙中画出再经过周期时的波形图。
二、波的分类及特点
1. 横波: 。
波峰、波谷:
纵波: 。
密部、疏部: 。
3.列举常见的横波和纵波: 。
*总结波动和振动的联系与区别:
(1)从运动对象看: 振动是___个质点在平衡位置两侧做的_____运动;
波动是_______质点在依次发生振动而形成的_______运动。
(2)从运动原因看: 质点振动是在_______力的作用下形成的;
波动是由于介质中相邻质点间的_________力带动的结果。
(3)从能量变化看:
简谐运动的机械能_______;波动现象中波源的能量在向外______。
【课后练习】
1.日常生活中,发现球掉入池塘里,能否通过往池塘丢入石块,借助石块激起的水波把球冲到岸边?
2.(多选)在机械波中有( )
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
3.关于振动和波的关系,下列说法正确的是( )
A.有机械波必有振动 B.有机械振动必有波
C.离波源远的质点振动较慢 D.波源停止振动时,介质中的波立即停止传播
4.(多选)一列波由波源向周围扩展开去,由此可知 ( )
(A)介质中各质点由近及远地传播开去 (B)介质质点的振动形式由近及远传播开去
(C)介质质点振动的能量由近及远传播开去 (D)介质质点只是振动而没有迁移
5.(多选)关于横波和纵波,下列说法正确的是( )
A.质点的振动方向和波的传播方向相互垂直的波叫横波
B.质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波
C.横波有波峰和波谷,纵波有密部和疏部 D.地震波是横波,声波是纵波
6.(多选)如图2所示,沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点的距离相等,其中O为波源,设波源的振动周期为T,从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时,经质点1开始振动,则下列关于质点的振动和介质中的波的说法中正确的是( )
A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的,但图中质点9起振最晚
B.图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的
C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后
D.只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的就是第98次振动
7.如图10-2所示是沿绳向右传出的一列横波。在图上画出各质点的振动速度方向,并回答下列问题:(1)速度最大的点是________、________; (2)第5点所在的位置是波的__________。
8.AB为一弹性绳,设法在绳上传播一个脉冲的波,如图8所示,当波从A向B传播时,绳上质点开始起振时,质点振动的速度方向是向________;当波从B向A传播时,绳上质点开始起振时,质点振动的速度方向是向______(填“上”或“下”)
9.一列绳波某时刻的波的形状如图所示,已知质点a此时正在向平衡位置运动,判断b的振动方向
10、画出t=T/12时的波动图像
3—4机械波导学案第 2 页 共 2 页
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