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1、學校：臨清實驗高中學校：臨清實驗高中 學科：物理學科：物理 編制：李以磊編制：李以磊審核：劉雲濤審核：劉雲濤選修選修 3-43-4 第十二章第第十二章第 1 1 節波的形成和傳播節波的形成和傳播課前預習學案：課前預習學案：一、預習目標：一、預習目標：1 1、知道直線上機械波的形成過程、知道直線上機械波的形成過程2 2、知道什麼是橫波，知道波峰和波谷；知道什麼是縱波，知道疏部和密部、知道什麼是橫波，知道波峰和波谷；知道什麼是縱波，知道疏部和密部二、預習內容二、預習內容1 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點發生振動，並依次波的形成：引起波動的振動體叫波源波源振動帶動它相鄰質點
2、發生振動，並依次帶動離波源更遠的質點振動，只是帶動離波源更遠的質點振動，只是的振動比前一質點的振動遲一些於是，波源的的振動比前一質點的振動遲一些於是，波源的振動逐漸傳播開去振動逐漸傳播開去2 2機械波產生的條件：機械波產生的條件：(1)(1)要有要有；(2)(2)要有傳播振動的要有傳播振動的3 3機械波的特點：機械波的特點：(1)(1)機械波傳播的是質點的機械波傳播的是質點的，也是傳遞能量和資訊的一種方，也是傳遞能量和資訊的一種方式介質中的質點只是在平衡位置附近振動，並不隨波的傳播而遷移式介質中的質點只是在平衡位置附近振動，並不隨波的傳播而遷移(2)(2)波動是大量質點波動是大量質點的集體行為
3、，各個質點的振動有一個時間差，離波源越遠的質點振動越滯後的集體行為，各個質點的振動有一個時間差，離波源越遠的質點振動越滯後4 4 機械波的分類機械波的分類：機械波分成機械波分成和和兩類兩類 質點振動的方向與波的傳播方向質點振動的方向與波的傳播方向的的波叫橫波在橫波中，凸起的最高處叫波叫橫波在橫波中，凸起的最高處叫，凹下的最低處叫，凹下的最低處叫質點的振動方向跟傳質點的振動方向跟傳播方向播方向的波叫縱波在縱波中，質點分佈最密的地方叫的波叫縱波在縱波中，質點分佈最密的地方叫，質點分佈最疏的，質點分佈最疏的部分叫部分叫三、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三、
4、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點疑惑內容疑惑內容課內探究學案課內探究學案一、學習目標：一、學習目標：1.1.理解形成機械波的物理過程；理解形成機械波的物理過程；2.2.學習中掌握振動質點的運動只在平衡位置附近振動學習中掌握振動質點的運動只在平衡位置附近振動，並不隨波遷移並不隨波遷移。知道橫波和縱波的區知道橫波和縱波的區別是波形不同，別是波形不同，二、學習過程：二、學習過程：合作探究合作探究 1 1 波動與振動的區別：波動與振動的區別：振動是單個質點在其平衡位置附近做往復運動的“個體行為”振動是單個質點在其平衡位置附近做往復運動的“個體行為”
5、；波動則是大量的波動則是大量的、彼此彼此相聯繫的質點將波源的振動在空間傳播的“群體行為”相聯繫的質點將波源的振動在空間傳播的“群體行為”這種“群體行為”雖不同步但卻是這種“群體行為”雖不同步但卻是有秩序的有秩序的根據機械波的定義，機械波產生的條件有兩個：根據機械波的定義，機械波產生的條件有兩個：(1)(1)有起振的波源；有起振的波源；(2)(2)有傳播振動的介有傳播振動的介質由此可以知道：有波動就一定有振動，因為波中的各個質點都是重複波源的振動；但有質由此可以知道：有波動就一定有振動，因為波中的各個質點都是重複波源的振動；但有振動卻不一定有波動，還要看是否有傳播振動的介質例如，放在抽成真空的玻
6、璃罩內的鬧振動卻不一定有波動，還要看是否有傳播振動的介質例如，放在抽成真空的玻璃罩內的鬧鐘，儘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鐘，儘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，不能形成聲波的介質，不能形成聲波合作探究合作探究 2 2請同學們再思考請同學們再思考：如果波源停止了振動如果波源停止了振動，那麼由它引起的波動是否也會立即停止？試舉那麼由它引起的波動是否也會立即停止？試舉例說明例說明三、反思總結三、反思總結1.1.波是自然界一種常見的運動，知道了產生機械波的條件是波源和介質波是自然界一種常見的運動，知道了產生
7、機械波的條件是波源和介質.2.2.機械波和機械振動是有區別的機械波和機械振動是有區別的機械振動在介質中的傳播，形成機械波，有機械波一定有機械振動，有機械振動不一定機械振動在介質中的傳播，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有機械波.3.3.機械波形成時，介質中的質點只在各自的平衡位置附近振動，並不隨波逐流機械波形成時，介質中的質點只在各自的平衡位置附近振動，並不隨波逐流.4.4.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，又有縱波波.四、當堂檢測四、當堂檢測1.1.關於波動
8、的下列說法，正確的是關於波動的下列說法，正確的是A A介質中的質點隨波的傳播而遷移介質中的質點隨波的傳播而遷移B B質點振動的方向總是垂直於波的傳播方向質點振動的方向總是垂直於波的傳播方向C C波不但傳遞能量，還能傳遞資訊波不但傳遞能量，還能傳遞資訊D D一切波的傳播均需要介質一切波的傳播均需要介質2.2.如圖如圖 10101 11 1 是一列向右傳播的橫波，請標出這列波中是一列向右傳播的橫波，請標出這列波中 a a、b b、c c、d dh h 等質點這等質點這一時刻的速度方向一時刻的速度方向課後練習與提高課後練習與提高1 1關於機械波的下列說法正確的是關於機械波的下列說法正確的是A A有機
9、械振動就有機械波有機械振動就有機械波B B有機械波就一定有機械振動有機械波就一定有機械振動C C機械波是機械振動在介質中的傳播過程，它是傳遞能量的一種方式機械波是機械振動在介質中的傳播過程，它是傳遞能量的一種方式D D沒有機械波就沒有機械振動沒有機械波就沒有機械振動2 2波在傳播過程中，正確的說法是波在傳播過程中，正確的說法是A A介質中的質點隨波遷移介質中的質點隨波遷移B B波源的振動能量隨波傳遞波源的振動能量隨波傳遞C C介質中質點振動的頻率隨著波的傳播而減小介質中質點振動的頻率隨著波的傳播而減小D D波源的能量靠振動質點的遷移來傳播波源的能量靠振動質點的遷移來傳播3 3區分橫波和縱波是根
10、據區分橫波和縱波是根據A A質點振動的振幅和波的傳播速度的大小質點振動的振幅和波的傳播速度的大小B B質點振動的頻率和波的傳播能量的多少質點振動的頻率和波的傳播能量的多少C C質點振動的方向和波傳播的遠近質點振動的方向和波傳播的遠近D D質點振動的方向和波傳播的方向質點振動的方向和波傳播的方向4 4在機械波中在機械波中A A各質點都在各自的平衡位置附近振動各質點都在各自的平衡位置附近振動B B相鄰質點間必有相互作用力相鄰質點間必有相互作用力C C前一質點的振動帶動相鄰的後一質點的振動，後一質點的振動必定落後於前一質點前一質點的振動帶動相鄰的後一質點的振動，後一質點的振動必定落後於前一質點D D
11、各質點也隨波的傳播而遷移各質點也隨波的傳播而遷移5 5質點的振動方向與波的傳播方向質點的振動方向與波的傳播方向_的波叫橫波的波叫橫波，質點的振動方向與波的傳播方質點的振動方向與波的傳播方向在一直線上的波叫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，機械波中的橫波、縱波傳播時均需要有_6 6沿繩傳播的一列機械波，當波源突然停止振動時沿繩傳播的一列機械波，當波源突然停止振動時A A繩上各質點同時停止振動，橫波立即消失繩上各質點同時停止振動，橫波立即消失B B繩上各質點同時停止振動，縱波立即消失繩上各質點同時停止振動，縱波立即消失C C離波源較近的各質點先停止振動，較遠的各質點稍後停止
12、振動離波源較近的各質點先停止振動，較遠的各質點稍後停止振動D D離波源較遠的各質點先停止振動，較近的各質點稍後停止振動離波源較遠的各質點先停止振動，較近的各質點稍後停止振動7 7日常生活中，若發現球掉入池塘裡，能否通過往池塘丟入石塊，借助石塊激起的水日常生活中，若發現球掉入池塘裡，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？說明理由波把球沖到岸邊呢？說明理由8 8如圖如圖 10101 12 2 所示是沿繩向右傳出的一列橫波所示是沿繩向右傳出的一列橫波在圖上畫出各個質點的振動速度方在圖上畫出各個質點的振動速度方向，並回答下列幾個問題：向，並回答下列幾個問題：(1)(1)速度最大的點
13、是第速度最大的點是第_點、第點、第_點；點；(2)(2)第第_點所在的位置是波的波峰，此時該質點振動的點所在的位置是波的波峰，此時該質點振動的速度為速度為_9 9ABAB 為一彈性繩，設法在繩上傳播一個脈衝的波，如圖為一彈性繩，設法在繩上傳播一個脈衝的波，如圖10101 13 3 所示，當波從所示，當波從A A 向向 B B 傳播時，繩上質點開始振動時，質傳播時，繩上質點開始振動時，質點振動的速度方向是點振動的速度方向是_，若當波從，若當波從 B B 向向 A A 傳播時，繩上質傳播時，繩上質點開始振動時，質點振動的速度方向是點開始振動時，質點振動的速度方向是_1010如圖如圖 10101 1
14、4 4 所示為一列橫波在某時刻的波形，已知所示為一列橫波在某時刻的波形，已知 f f 質點在此時的運動方向向質點在此時的運動方向向下，那麼下列說法中正確的是下，那麼下列說法中正確的是A A波向左傳播波向左傳播B B質點質點 c c 比比 b b 先回到平衡位置先回到平衡位置C C質點質點 c c 和和 f f 的振幅相同的振幅相同D D質點質點 c c 在此時刻的加速度為零在此時刻的加速度為零當堂檢測參考答案：當堂檢測參考答案：1.1.解析：介質中的質點只是隨波源在各自的平衡位置附近做簡諧解析：介質中的質點只是隨波源在各自的平衡位置附近做簡諧運動，並不隨波形的移動而遷移選項運動，並不隨波形的移
15、動而遷移選項A A 錯誤錯誤橫波中質點振動的方向和波傳播的方向垂直橫波中質點振動的方向和波傳播的方向垂直，而縱波中質點振動的方向和波的傳播方向而縱波中質點振動的方向和波的傳播方向在同一直線上選項在同一直線上選項 B B 錯誤錯誤波在傳播過程中波在傳播過程中，傳播的不僅是波源振動的形式傳播的不僅是波源振動的形式，還傳播波源振動的能量和資訊還傳播波源振動的能量和資訊 譬如譬如，老師講課時，他的喉部和口腔是波源，通過空氣介質形成聲波，聲波傳入同學們的耳道引起老師講課時，他的喉部和口腔是波源，通過空氣介質形成聲波，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鼓膜的振動鼓膜獲得了波源傳遞的
16、能量，同時也獲得了聲波傳遞的資訊老師講課的同時也獲得了聲波傳遞的資訊老師講課的內容選項內容選項 C C 正確正確傳播機械波一定要有介質傳播機械波一定要有介質，但傳播電磁波可以沒有介質但傳播電磁波可以沒有介質 關於這一點關於這一點，在後面“電磁波”在後面“電磁波”的教學中還要講到選項的教學中還要講到選項D D 錯誤錯誤故本題的正確答案是故本題的正確答案是 C C 2.2.解析：由波的形成特點可知，介質中先振動的質點將帶動它後面的質點振動，後面解析：由波的形成特點可知，介質中先振動的質點將帶動它後面的質點振動，後面質點的振動是前面質點振動的重複質點的振動是前面質點振動的重複比較沿波傳播方向上相鄰的
17、兩質點比較沿波傳播方向上相鄰的兩質點，可知後面質點的振可知後面質點的振動狀態總是滯後於前面的質點動狀態總是滯後於前面的質點此題中質點此題中質點 c c和和 g 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處的 c c點為參照點，由波的形成特點知點為參照點，由波的形成特點知d d 點的振動滯後於點的振動滯後於 c c，要追隨移動到最大位移處，所，要追隨移動到最大位移處，所以速度方向向下，以速度方向向下，E E、f f依次跟上，速度都向下；依次跟上，速度都向下；b b 的振動超前，已從負的最大位移回振，所的振動超前，已
18、從負的最大位移回振，所以速度向上；以速度向上；a a 超前超前 b b，已回到平衡位置，速度最大也向上；同理以，已回到平衡位置，速度最大也向上；同理以g g 為參照點，可知為參照點，可知 h h 點點速度向上速度向上說明：確定波的傳播過程中某質點的振動方向，關鍵是要理解清楚波的形成原因，掌握說明：確定波的傳播過程中某質點的振動方向，關鍵是要理解清楚波的形成原因，掌握波的傳播特點波的傳播特點課後練習與提高參考答案：課後練習與提高參考答案：1 1BCBC2 2B B3 3D D4 4ABCABC5 5垂直；縱波；介質垂直；縱波；介質6 6C C7 7解析：不能向水中投入石塊，水面受到石塊的撞擊開始
19、振動，形成水波向四周傳去解析：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象這是表面現象，實際上水波向四周傳播時水只是上下振動並不向外遷移實際上水波向四周傳播時水只是上下振動並不向外遷移，所以球也僅僅是上所以球也僅僅是上下振動而不會向岸邊運動。下振動而不會向岸邊運動。8 8答案：圖略答案：圖略(1)3(1)3，7(2)57(2)5；零；零9 9答案：向下；答案：向下；向上向上1010解析：由波的傳播特點可知，當解析：由波的傳播特點可知，當f f點向下移動時，與它鄰近的點向下移動時，與它鄰近的E E 點也將向下運動，點也將向下運動，E E、f f兩點相比較，兩點相比較，f f的運動超前於的運動超前於 E E，f f為前一質點，為前一質點，E E 為後一質點，波由右向左傳播質為後一質點，波由右向左傳播質點點 c c已到達最大位移處，之後已到達最大位移處，之後c c將移向平衡位置，而質點將移向平衡位置，而質點b b 卻正在向最大位移處移動，所以卻正在向最大位移處移動，所以質點質點 c c將比將比 b b 先回到平衡位置儘管此時先回到平衡位置儘管此時c c和和 f f的位移不同，但它們的振幅卻是相同的質的位移不同，但它們的振幅卻是相同的質點點 c c此時處在最大位移處，加速度最大此時處在最大位移處，加速度最大答案：答案：ABCABC