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1、波的描述【学习目标】1能够通过描点的方法作出波的图像，理解波的图像的物理意义。2从波的图象中会求机械波的相关物理量。3明确振动图象与波动图形的区别。4掌握波的时间周期性和空间周期性的特点。5知道什么是波长、频率和波速，理解波长、频率和波速的关系，了解决定波长、频率和波速的因素。【学习重点】1理解波的图像的物理意义，并从图像中分析相关问题。2理解波长、频率和波速的关系。【学习难点】1明确振动图象与波动图形的区别。2理解波长、周期（频率）和波速的物理意义及它们之间的关系。3分析、解决波的多解问题。【学习过程】一、温故知新问题1：机械波形成条件是什么？问题2：机械波特点是什么？问题3：机械波的实质是
2、什么？问题4：波的种类有几种？二、新知学习（一）波的图像预习教材后，回答下列问题：1在波的图象中，横纵坐标分别表示什么物理量？（1）横坐标：_。（2）纵坐标：_。在xOy坐标平面上，画出各个质点的平衡位置x与各个质点偏离平衡位置的位移y的各个点(x，y)，并把这些点连成曲线，就得到某一时刻的波的图象，简称波形图。（二）波长、频率和波速1波长：在横波中，两个_的距离等于波长。在纵波中，两个_的距离也等于波长。（1）“位移总相等”的含义是“每时每刻都相等”。（2）位移总相等的两个质点，其速度_。（3）相距整数倍的质点振动步调总是_；相距/2奇数倍的质点振动步调总是_。2频率（周期）：（1）波源以某
3、一频率振动后，介质中的质点也依次以这个频率振动。这个频率就是波的频率，与介质_。（2）每经过一个周期的时间，波传播的距离等于_。（3）每经历一个周期，原有的波形图不改变。3波速：波速：一个周期T内，振动在介质中传播的距离等于一个波长，所以波在介质中的传播速度v=_=_（1）机械波在介质中的传播速度由_决定，同一列波在不同介质中传播速度_。（2）波速等于波长和频率的乘积。这个关系虽然是从机械波得到的，但是它对于我们以后要学习的电磁波、光波也是适用的。4波长、周期（或频率）和波速的关系问题：在波动中，每经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于一个波长。由此我们可以找到、T（或f）和v三者之间的关
4、系。请同学们推导：讨论与交流：波动图象与振动图象的联系和区别。【练习巩固】一、单选题1某一列简谐横波中的质点a的振动图像如图甲所示，这列简谐波在时的波形图如图乙所示，则（）As时刻，质点a经平衡位置向下运动B在01 s时间内，质点a的位移始终在增大C这列波沿x轴负方向传播，波速为D这列波沿x轴负方向传播，波速为2一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，质点P、Q在x轴上的位置为和。从此时开始，P质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A该波沿x轴正向传播B此后P、Q两点速度大小始终不相等C时，Q质点的位移为D若此波遇到另一列简谐横波发生了干涉现象，则所遇到的波的频率为3健身市场上有一种时尚的
5、运动器材“战绳”，健身者把两根绳子一端固定在P点上，用双手各自将绳子的另一端分别握住，然后根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳子，使绳子振动起来，从而达到健身的目的，某时刻，绳子形成的波形如图所示（还未传到P点），其中a、b是右手绳子上的两个点，下列选项正确的是（）A健身者右手刚抖动时的方向是向下B无论右手如何抖动绳子，a、b两点的振动步调都不可能相反C改变抖动绳子的幅度，绳子上的波形传播到P点的时间不变D增大抖动绳子的频率，绳子上的波形传播到P点的时间变短二、多选题4图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P是平衡位置在x=1m处的质点，Q是平衡位置在x=4m处的质点，图乙为质点
6、Q的振动图象，则下列说法正确的是（）。A这列波的波长是8m，周期是0.20s，振幅是10cmB在t=0时刻，质点Q向y轴正方向运动C从t=0到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6mD从t=0到t=0.25s，质点P通过的路程为50cmE质点Q简谐运动的表达式为y=0.1sin10t（m）5一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示，图乙是位于x=1m的质点N此后的振动图像，Q是位于x=10m处的质点。则下列说法正确的是（）A波沿x轴正方向传播B在6s6.5s时间内，质点M的速度在增大，加速度在减小C在t=9s时，质点N运动到Q点D在t=10s时，质点 Q通过的路程为24cm6如图
7、所示，手持绳子的左端在竖直方向上做周期为T的简谐运动，在绳子上可形成沿水平方向传播的简谐波，若此时手恰好经过平衡位置向下，距绳子左端L处的质点P恰好位于平衡位置且速度方向向上，下列判断正确的是（）A该简谐波的波长最大为B该简谐波的波长可能为C再经时，质点P位于平衡位置上方D再经时，质点P的速度方向向上三、填空题7一列机械波在某一均匀介质中传播。如果将波源的振动频率调为原来的一半，而其他条件保持不变，则这列波在该介质中的传播速度_（填“变大”“变小”或“不变”），波长变为原来的_倍。8波长、波速、频率及其关系 （1）波长：在波的传播方向上，振动相位总是_的两个_质点间的距离。（2）波速v：波在介
8、质中的传播速度，由_本身的性质决定。（3）频率f：由波源决定，等于波源的_。（4）波长、波速和频率的关系： _。9在x轴上处有一波源形成一列沿x轴正方向传播的简谐波，t=0时刻的波形如图中实线所示，此时处的质点B恰好起振，质点B的起振方向是_。在时，在间的波形图如图中虚线所示，该波的周期为_s。四、解答题10一列简谐横波沿x轴负方向传播。图甲是t1s时的波形图，图乙是该列波中某振动质点的振动图象，求；（1）该波的传播速度。（2）图甲中x5m处的质点在振动过程中的位移随时间变化的关系式（不要求推导过程）。11有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，P、Q是波上两质点，在时，P质点位于的波峰位置，Q质点
9、位于恰好经过平衡位置向上运动，P、Q两质点间还有1个波峰。在时，Q质点运动到的位置（未画出）。已知该简谐横波的周期，求：（1）这列简谐横波的波长；（2）这列简谐横波的周期；（3）这列简谐横波的波速。12如图所示，某介质中有一质点P从其中心位置开始做振幅A=0.3m的简谐振动，M是P在振动过程中经过的位置，MP=0.15m。已知P开始振动后第一次经过M点的时间t =0.1s，P的振动在介质中激起一列沿PQ方向传播的简谐波，PQPM。当质点P在上方最大位移处时，Q正通过平衡位置向下运动，PQ 之间的距离x=0.6m。求：质点振动周期的可能值；质点P激起的简谐波的最大传播速度；试卷第7页，共7页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1C2D3C4ABE5AD6AC7 不变 28 相同 相邻 介质 振动频率 9 轴负方向 10（1）1 m/s；（2）（m）11（1）；（2）或；（3）波速或9.6m/s1212s或；8 / 8