波的形成和传播188.pdf

《波的形成和传播188.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《波的形成和传播188.pdf（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、第十二章 机械波 12.1 波的形成和传播 A 自主探究 阅读课本思考下面的问题 1机械波是怎样形成和传播的？2波动与振动有什么区别和联系？B 合作探究 一、提问题 1波的特点：（1）在波的传播方向上质点的振动依次_.（2）各质点的起振方向_.(3)各质点的振动周期都等于_周期.（4）波传播的是振动的_和_,各质点并不随波移动.各质点仅在各自的平衡位置两侧振动.2横波和纵波 （1）横波 定义：质点的振动方向和波的传播方向_的波.波峰和波谷 波峰：凸起的_处.波谷：凹下的_处.(2)纵波 定义：质点的振动方向和波的传播方向在_的波.密部：质点分布_的地方.疏部：质点分布_的地方.3机械波 （1）

2、定义：_在介质中的传播.（2）产生原因：介质中的质点间有_，前面的质点通过相互作用力带动后面的质点依次振动下去.（3）产生条件 产生振动的_ 传播振动的_ 二、变题目 1下列关于横波和纵波的说法中正确的是（）A质点沿水平方向振动就是横波，沿竖直方向振动就是纵波 B波沿水平方向传播就是横波，沿竖直方向传播就是纵波 C.波传播的距离远的是横波，传播的距离近的是纵波 D.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波是横波，质点的振动方向和波的传播方向在同一条直线上的波是纵波 2振源带动细绳振动，某时刻形成的波形如图所示，在波传播到细绳上一点 P 时开始计时，则图中能表示 P 点振动图像是（）SP C 总结拓

3、展 如图所示，细绳的一端在外力作用下从 t=0 时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐振动，在细绳上选取 15 个点，图（1）为 t=0 时刻各点所处的位置，图（2）为 t=4T时刻的波形图（T为波的周期）.在图（3）中画出 t=43T时刻的波形图.（1）t=0 （2）t=T/4 (3)t=3T/4 D 反馈测评 1沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时（）A.绳上各质点同时停止振动，横波立即消失 B.绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失 C.离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动 D离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动 2下列说法正确的是（）A.声波在空气中

4、传播是纵波，在水中传播是横波 B.波不但能传播能量还能传播信息 C.发生地震时，由振源传出的既有横波也有纵波 D.只有横波的传播需要介质 3某时刻做简谐运动的弹性绳 abcde 形状如图所示，自此刻起，当质点 a 通过 30cm 的路程时，质点e 走过的路程（）A5cm B.10cm C.15cm D.20cm 4如图所示，沿水平方向的介质中的部分质点，每两个相邻质点间距离相等，其中 O 为波源.设波源的振动周期为 T，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过 T/4.质点1 开始振动，则下列关于各质点的振动和介质中波的说法正确的是（）A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质

5、点 9 起振最晚 oxDtAxotoxBtCxotO123456789bcde55amx/my/oB图中所画的质点起振方向都是相同的，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，知识质点 8 振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点 7 通过相同位置时落后 T/4 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，但如果质点 1发生的是第 100 次振动，则质点 9 发生的就是第 98 次振动 参考答案 一、提问题 1(1)落后；（2）相同；(3)波源；（4）形式，能量 2（1）垂直，最高，最低；（2）同一直线上，最密，最疏

6、3（1）机械振动；（2）相互作用；（3）振源，介质 二、变题目1D 2A C 总结拓展1如图所示，根据机械波的形成特点可知，在 t=3T/4 时刻 1 号质点运动到波谷，振动传到 10 号点，7 号点在最高点.D 反馈测评 1.C 2.BC 3C 4.ACD 第十二章 机械波 12.2 波的图像 1 课时 李余存 A 自主探究 阅读课本思考下面的问题 1波的图像的物理意义？从波的图像上可以看出哪些物理量？2什么是简谐波？它有什么特点？B 合作探究 一、提问题 1波的图像的物理意义：反映某一时刻介质中的_相对于_的位移情况.2简谐波:波源做_所形成的波。它的波源及介质中的各个质点都做_。它的图像

7、为_曲线。3振幅与波长：波的图像中最高处叫_，最低处叫_。这两处位移的绝对值就是波的_。相邻的波峰或波谷间的距离就是_ 二、变题目 1如图所示为一列向右传播的横波在某个时刻的波形图线由图线可知（）A质点 b 此时的位移是零 B质点 b 此时向 y 轴负方向运动 C质点 d 的振幅是 2cm D质点 d 此时的加速度沿 y 轴正方向 2如图是某一时刻简谐横波的图像，波的传播方向沿 x 轴正方向，下列说法中正确的是（）A质点 A、D 的振幅相等 B该时刻质点 D 正向下运动 C该时刻质点 C、F 的加速度为零 D该时刻质点 B、E 的速度大小和方向相同 C 总结拓展 1 一列横波沿直线向右传播，某

8、时刻在介质中形成的波动图像如图所示。（1）指出此时质点 a、b、d、f 的运动方向;（2）画出当质点 a 第一次回到负向最大位移时在介质中形成的波动图像。2波动图像与振动图像有何区别？D 反馈测评 1关于波的图像的物理意义，下列说法中正确的是（）A表示某时刻某一质点的位移为零 B表示各个时刻某一质点的位移 C表示某一时刻质点相对于各自平衡位置的位移 D表示各个时刻各个质点的位移 2根据简谐波的图像可以直接确定（）A同一时刻各个质点相对于平衡位置的位移 B各质点做简谐运动的振幅 C波的传播方向 D各质点的运动方向 3如图所示是一列横波某时刻的波形图，已知质点 A 此时运动方向如图所示，则（）A波

9、传播方向向右，质点 B 向下，C 向上 B波传播方向向右，质点 B,C 均向上 C波传播方向向左，质点 B 向下，C 向上 D波传播方向向左，质点 B,C 均向下 4如图所示是一列简谐波的波形图，已知波向右传播，在波BCExyADFabcvABCxy上取 a、b、c 三个质点，每个质点经过一定时间之后，都要回到平衡位置，它们回到平衡位置的先后次序是（）Aa、b、c Bc、b、a Ca、c、b Db、c、a 参考答案 一、提问题 1质点、平衡位置 2简谐运动、简谐运动、正弦 3波峰、波谷、振幅、波长 二、变题目 1AC 2AB D 反馈测评 1C 2AB 3C 4D 第十二章 机械波 12.3

10、波长、频率和波速 1 课时 李余存 A 自主探究 阅读课本思考下面的问题 1 波长、频率和波速的定义是什么？它们之间有什么关系？/x m/y cmabcde22 B 合作探究 一、提问题 1波长：在波动中，对于_的位移总是相等的两个_间的距离.在横波中，两个_或_间的距离等于波长；在纵波中，两个_或_间的距离等于波长。2频率：波的振动频率等于_，与波的频率与波的传播介质无关。3波速：在单位时间内某一_向前移动的距离或单位时间内振动形式所传播的距离。它描述振动在介质中传播的快慢程度。4关系;周期和频率只取决与_而与波速和波长无关；波速取决于_，而与周期和波长没有直接的关系；波长取决与_，只要有一

11、个发生变化，波长就发生变化，但却保持 v=_.二、变题目 1关于波速的正确说法是（）A反映了振动在介质中传播的快慢 B反映了介质中质点振动的快慢 C波源振动频率越大，波速就越大 D波源振动频率越大，波速就越大 2关于波长的说法正确的是（）A早波动中，两个对平衡位置的位移总是相等的质点的距离叫波长 B在波动中，对平衡位置的位移相等的相邻质点间的距离叫波长 C在纵波中，质点在一个周期内通过的路程等于波长 D在纵波中，两相邻密部间的距离等于波长 C 总结拓展 一根张紧的水平弹性长绳上有 a、b 两点，b 点在 a 点的右方.当一列周期为 T 的简谐波沿此长绳向右传播时，若 a 点的位移达到正向最大时

12、，b 点的位移恰为零，且向负方向运动。经过时间 t 后，a、b 间的波形如图所示，则 t 的可能值为（）A.T/4 B.T/2 C.3T/4 D.5T/4。D 反馈测评 1关于对波速、波长和频率的关系 v=f 的理解，下列说法正确的是（）Av=f，说明提高波源频率，它产生的波速成正比增大 B由 v=f 可知，波长大的波，其传播速度 v 一定大 Cv、f 三个量中，对于同一机械波通过不同介质时，只有 f 不变 D关系式 v=f 适用于一切波 2如图所示是一列横波在某时刻的波形图，波沿 x 轴正向传播，波速是 18m/s，则（）A波长是 6m，频率是 1/3mHz B波长是 8m，频率是 9/4H

13、z C波长是 10m,频率是 1.8Hz D波长是 8m，频率是 4/9Hz 参考答案 一、提问题 1平衡位置、相邻位置、相邻波峰、相邻波谷、相邻密部、相邻疏部 2波源的振动频率 3波峰或波谷（密部或疏部）4波源的频率、介质的物理性质、波速与周期、f 二、变题目1A 2D C 总结拓展 1ABC D 反馈测评 4B 3CD 第十二章 机械波 12.4 波的衍射和干涉 1 课时 李余存 A 自主探究 阅读课本思考下面的问题 1假如现在水槽只有一个振源，若要想获得两个波源，你用什么办法可以做到？2为什么两列波的频率必须相同才能产生干涉？B 合作探究 一、提问题 1波的衍射(1)波绕过_继续传播的现

14、象叫波的衍射。(2)衍射的最大特点是波绕过障碍物在其阴影部分传播。在阴影部分传播着的波的多少取决于 _等因素。(3)一切波都能发生衍射，衍射是波_的现象。(4)_的存在说明波沿直线传播只是一种特殊情况。2发生明显衍射的条件(1)水波槽中水波传播的实验表明：障碍物的宽度对衍射的明显程度有较大影响，_，衍射越明显。(2)发生明显衍射的条件：缝，孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长_,或者比波长_。3波的独立性原理 两列（或几列）波在空间相遇及分离后都保持各自原来的特性（、A、f等）沿原来的方向传播而_。4波的叠加原理 几列波相遇时能够保持各自的_继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点_参与这几列波引起的

15、_,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的_。5波的干涉 定义：_相同的两列波叠加，使某些区域的振动_，使某些区域的振动_，而且振动加强区和振动减弱区_。干涉图样：干涉现象所形成的图样 产生的必要条件：两列波的_相同。一切波都能发生干涉现象，干涉是波特有的现象。二、变题目 7.如图所示，S 为波源，M,N 为两块挡板，其中 M 板固定，N 板可上下移动，两板中间有狭缝。此时，测得 A 点没有振动，为了使 A 点发生振动，可采用的方法是（）A增大波源频率 S N M A B减小波源频率 C将 N 板向上移动一些 D将 N 板向下移动一些 13.一个质点同时受到两列波的影响。若这两列波的波源

16、振动情况完全相同，要使该质点不振动，则必须具备的条件是（）A质点到两列波的波源距离相同 B质点应在两列波的连线上 C质点到两列波的波源距离之差等于半波长的奇数倍 D质点到两列波的波源距离之差等于半波长的偶数倍 3光也是一种波，一切波都能发生衍射，但在平时生活中我们看到光都是沿直线传播的，这是为什么？C 总结拓展 如图所示，沿 x 轴正方向传播的一列简谐波在某时该的波形图为一正弦曲线，其波速为200sm，则下列说法正确的是（）A图中质点 b 的加速度正在增大 B从图示时该开始，经过 0.01s，质点 a 通过的路程为 4m，位移为零 C若此波遇到另一波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的波的频率

17、为 50Hz D若发生明显的衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一般不小于 20m D 反馈测评 1下列关于波的衍射的说法正确的是（）A横波和纵波都能发生衍射现象 B只有纵波才能发生衍射现象，横波不能发生衍射现象 C只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象 D只有机械波才有衍射现象 2下列现象属于波的衍射现象的是（）A在空旷的山谷里叫喊，可以听到回声 B在墙外听到墙内有人讲话 C水波向前传播时，遇到突出水面的小树枝不受影响地继续向前传播 D敲响一个音叉，另一个完全相同的音叉也响起来 3下列几种说法正确的是（）A波的衍射必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象 B要观察到水波的明显衍射现象

18、，必须使狭缝的宽度远大于水波波长 C波长越长的波越容易发生衍射 D“闻其声不见其人”，是声波的衍射现象 4常温下传播的超声波通过直径 1cm 小孔时发生了明显的衍射现象，该波的频率最接近于（）022135mxmyabcvvA23 10 Hz B.33 10 Hz C43 10 Hz D53 10 Hz 5甲，乙两列水面波通过同一个小孔时，甲波的衍射现象比乙波显著，说明（）A甲波通过小孔的能量大 B甲波通过小孔的速度大 C甲波通过小孔后传播的范围大 D甲波通过小孔后传播的距离远 6.一列水波通过小孔发生衍射，衍射后的水波 ()A波长增大 B周期增大 C频率减小 D振幅减小 7下列说法正确的是（）

19、A一列波影响了另一列波，这就叫波的干涉 B两列波相互叠加时，必定产生干涉 C两列波相互干涉是波叠加的结果 D几个人在一房间内購说话，相互间听得清楚，说明声波在相遇时互不干扰 8.关于波干涉，下列说法正确的是（）A只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉 B只要是波就能产生稳定的干涉 C不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同就能产生稳定干涉 D波长很小的波可以产生衍射，而不能产生干涉 9.如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时或相遇后，可能出现的波形图是（）10.两列波在同一种介质中传播时发生了干涉现象，则（）A在振动加强区域，介质质点的位移总是

20、比振动减弱区域介质质点的位移大 B振动加强区域，介质质点的振幅总比振动减弱区域介质质点的振幅大 C振动加强区域，介质质点的位移随时间做周期性变化 D振动加强区域，介质质点的振幅随时间做周期性变化 11.如图所示，a、b 两质点是两列相向传播的简谐横波的振源，它们的间距为 6m。若 a、b振动为 5Hz，位移大小方向始终相同，两列波的波速均为 10sm，则（）Aab 连线中点振幅最大 Bab 连线上离 a 为 1.5m 处无振动 Cab 连线上振动最弱位置共三处 Dab 连线上振动最强位置共五处 vvDCBA 参考答案 一、提问题 1（1）障碍物 （2）障碍物的尺寸 （3）特有 （4）衍射现象

21、2（1）障碍物越小（2）相差不多，更小 3 互不干扰 4 运动状态，同时，振动，矢量和 5 频率，加强，减弱，相互间隔 频率 二、变题目 1 BC 2C 3 光波的波长很小，跟一般障碍物的尺寸相比非常小，所以在通常情况下，看不到光的衍射，光是沿直线传播的。C 总结拓展 AC D 反馈测评 1A 2BC，3CD 4C 5C 6.D 7CD 8C 9AB 10BC 11ABD 第十二章 机械波 12.5 多普勒效应 1 课时 李余存 A 自主探究 阅读课本思考下面的问题 1什么是多普勒效应？它产生的机理及解释生活中的一些现象？B 合作探究 一、提问题 1音调和频率的关系，音调_;频率越小，音调_。

22、2多普勒效应 （1）定义：由于波源与观察者之间有_,使观察者感到_发生变化的现象。（2）规律：波源与观察者无相对运动时，观察者感觉到的频率与波源_相同，_不变，两者相互靠近时，观察者感觉到的_变大，_变高,反之观察者感觉到的_变小，_变低。3应用：根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢 以炮弹的飞行尖叫声判断其是接近还是远离 测定汽车的速度以及遥远天体相对于地球的运动速度 4.多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅机械波，_和_也 二、变题目 频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动，以u表示声源的速度，v表示声波的速度（uv），f表示接收器接收到的频率，若u增大，则（）Af增大，v增大 Bf

23、增大，v不变 Cf不变，v增大 Df减小，v不变 C 总结拓展 以速度20/um s行驶的火车，鸣笛声频率为 275 Hz,已知常温下空气中的声速340/vm s。（1）当火车驶来时，站在铁道旁的观察者听到的鸣笛声频率是多少?（2）当火车驶来时，站在铁道旁的观察者听到的鸣笛声频率是多少？D 反馈测评 1下列说法正确的是（）A发生多普勒效应时，波源的频率变化了 B发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化 C当波源运动而观察者不动时，波的传播速度不变但频率改变 D发生多普勒效应就是波的频率发生了变化 2某人骑自行车在公路旁向东走，一辆警车一边发出警报声一边飞速地从动迎面驶来又飞速地向西离去，这

24、一过程中，我们听到的警报声的变化将是（）A音调先高后低 B音调先低后高 C音调没什么明显变化 D频率先高后低 3下面哪些应用是利用了多普勒效应（）A利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度 B交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的音调发生的变化，来知道汽车的速度，以便于进行交通管理 C铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况 D有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去 4有甲乙两同学，甲在 A 车上，乙在 B 车上，A、B 两车在一笔直的公路上同向行驶，现坐在后面 A 车上的甲同学有事要叫喊坐在前

25、面的乙同学，下列说法正确的是（）A乙同学听到甲同学的声频一定比甲同学实际发出的声频高 B乙同学听到甲同学的声频一定比甲同学实际发出的声频低 C乙同学听到甲同学的声频一定比甲同学实际发出的一样高 D乙同学听到甲同学的声频高低与车行驶的速度大小有关 5如图所示，波源 S 不动，每秒发出 30 个完全波，观察者 1s 内由位置 A 移到位置 B，则观察者每秒将接收到完全波的个数是（）A28 B29 C30 D31 .SBA参考答案 一、提问题 1越高，越低 2相对运动，频率，频率，音调，频率，音调，频率，音调，电磁波，光波 二、变题目 B C 总结拓展 292 Hz、260 Hz D 反馈测评 1B

26、C 2AD 3ABD 4D 5D 第十二章 机械波 12.6 惠更斯原理 1 课时 李余存 A 自主探究 阅读课本思考下面的问题 1.水波我们都见过，那么这种波在传播过程中有什么特点？1.波也会反射和折射，那么波的反射和折射与光的反射和折射规律是否相似？B 合作探究 一、提问题 1.由振动状态相同的点组成的平面或曲面叫波振面或波面；与波面垂直的那些线代表了波的 ，叫波线。2.波振面是以 为球心的一个个球面，波线是这些球面的 ，这种波为球面波；波面是 的波为平面波。3.惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任一时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面。4.当波遇

27、到障碍物时，会返回到原来的介质中继续传播，这种现象叫波的反射。5.波传播到两种不同的可传播波的介质界面时，会有一部分进入第二种，但波会发生变化，这种现象叫波的折射。二、变题目 波的折射和反射规律？C 总结拓展 若波的反射和折射规律跟光的一样，那么光跟波是不是会有某种联系呢？D 反馈测评略 参考答案 略 章末练习 1(2010重庆理综，14)一列简谐波在两时刻的波形如下图中实线和虚线所示，由图可确定这列波的()A周期 B波速 C波长 D频率 2(2010天津理综，4)一列简谐横波沿 x 轴正向传播，传到 M 点时波形如图所示，再经 0.6 s，N 点开始振动，则该波的振幅 A 和频率 f 为()

28、AA1 m f5 Hz BA0.5 m f5 Hz CA1 m f2.5 Hz DA0.5 m f2.5 Hz 3(2010全国理综，15)一简谐横波以 4 m/s 的波速沿 x 轴正方向传播已知 t0 时的波形如图所示，则()A波的周期为 1 s Bx0 处的质点在 t0 时向 y 轴负向运动 Cx0 处的质点在 t14 s 时速度为 0 Dx0 处的质点在 t14 s 时速度值最大 4(2010北京理综，17)一列横波沿 x 轴正向传播，a、b、c、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置某时刻的波形如图 1 所示，此后，若经过34周期开始计时，则图 2描述的是()Aa 处质点的振动图

29、象 Bb 处质点的振动图象 Cc 处质点的振动图象 Dd 处质点的振动图象 5(2009上海，12)弹性绳沿 x 轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当 t0 时使其开始沿 y 轴做振幅为 8 cm 的简谐振动，在 t0.25s 时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为_cm/s，t_时，位于 x245cm 的质点 N 恰好第一次沿y 轴正向通过平衡位置 6(2010山东理综，37)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位，已知某超声波频率为 1.0105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示 (1)从该时刻开始计时，画出 x7.5103m 处质点做简谐运动的振动图象(至少一个

30、周期)(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为 4s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)参考答案 1、答案：C 解析：由题图可知波长 4m，故本题正确选项为 C.点评：本题考查机械波的图象，考查考生的读图能力，题目较容易 答案：D 2 解析：由图象可知，该简谐横波的振幅 A0.5m，波的传播速度 vxtf，fxt60.64Hz2.5Hz，故选项 D 正确 点评：本题考查了波的图象，波速与波长、频率的关系，主要考查学生的理解能力和推理能力 3、答案：AB 解析：由图知，波长 4m，周期 Tv1s，故选项 A 正确；由同侧法可判断 x0 处的质点在 t0 时的振动方向沿 y 轴

31、负方向，故选项 B 正确；t14sT4，x0 处的质点经过T4后位于平衡位置和负向最大位移之间，所以该质点在14s 时速度既不为 0，也不是最大值，故选项 C、D 错误 点评：本题考查了波动图象及周期、波长、波速的关系，主要考查学生的理解能力和推理能力 4、答案：B 解析：由波在某时刻的波形图知，a 质点经34周期处在波谷，与图不符；c 质点经34周期处在波峰，也与图 2 不符；d 质点经34周期处于平衡位置，但接着向上振动，不符合图 2；只有 b 质点经34周期后处于平衡位置且向下振动 点评：根据波形图分析质点的振动图像，考查学生的理解能力、推理能力 5、答案：20 2.75 解析：本题考查了机械波的相关知识 vxt50.25cm/s20cm/s 经过时间 t234T2.75s，N 恰好第一次沿 y 轴正向通过平衡位置 6、答案：(1)见解析(2)3000m 解析：(1)因为超声波的频率为 f1.0105Hz，所以质点振动周期 T1f105s x7.5103m 处质点图示时刻处于波谷，所以可画出该质点做简谐运动的图象如下图所示 (2)因为超声波的频率为 f1.0105Hz，由波的图象可知超声波的波长 15103m，vf 可得超声波的速度 vf151031.0105m/s1500m/s 所以鱼群与渔船间的距离 xvt2150042m3000m