机械波导学案新课标人教版

12.1节波的形成和传播课前预习学案：一、预习目标：1、知道直线上机械波的形成过程.2、知道什么是横波，知道波峰和波谷；知道什么是纵波，知道疏部和密部.二、预习内容1.波的形成：引起波动的振动体叫幽.波源振动带动它相邻质点发生振动，并依次带动离波源更远的质点振动，只是 的振动比前一质点的振动迟一些.于是，波源的振动逐渐传播开去.2 .机 械 波 产 生 的 条 件：（1）要有;（2）要有传播振动的.3.机械波的特点：（1）机 械 波 传 播 的 是 质 点 的,也是传递能量和信息的一种方式.介质中的质点只是在平衡位置附近振动，并不随波的传播而迁移.（2）波动是大量质点的集体行为，各个质点的振动有一个时间差，离波源越远的质点振动越滞后.4.机械波的分类：机械波分成 和 两类.质点振动的方向与波的传播方向 的波叫横波.在横波中，凸 起 的 最 高 处 叫，凹下的最 低 处 叫.质点的振动方向跟传播方向 的波叫纵波.在纵波中，质 点 分 布 最 密 的 地 方 叫,质 点 分 布 最 疏 的 部 分 叫.三、提出疑惑：同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中课内探究学案一、学习目标：1.理解形成机械波的物理过程；2.学习中掌握振动质点的运动只在平衡位置附近振动，并不随波迁移。知道横波和纵波的区别是波形不同，二、学习过程：合作探究1波动与振动的区别：振动是单个质点在其平衡位置附近做往复运动的“个体行为”；波动则是大量的、彼此相联系的质点将波源的振动在空间传播的“群体行为”.这种“群体行为”虽不同步但却是有秩序的.根据机械波的定义，机械波产生的条件有两个：（1）有起振的波源；（2）有传播振动的介质.由此可以知道：有波动就一定有振动，因为波中的各个质点都是重复波源的振动；但有振动却不一定有波动，还要看是否有传播振动的介质.例如，放在抽成真空的玻璃罩内的闹钟，尽管铃锤不停地振动敲击铃壳，但是我们却听不到铃响，原因是闹钟周围没有传播声音的介质，不能形成声波.合作探究2请同学们再思考：如果波源停止了振动，那么由它引起的波动是否也会立即停止？试举例说明.三、反思总结1.波是自然界一种常见的运动，知道了产生机械波的条件是波源和介疑惑点疑惑内容质.2.机械波和机械振动是有区别的机械振动在介质中的传播，形成机械波，有机械波一定有机械振动，有机械振动不一定有机械波.3.机械波形成时，介质中的质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波逐流.4.机械波分为横波和纵波，横波和纵波可以同时存在，例如地震波，既有横波，又有纵波.四、当堂检测1.关于波动的下列说法，正确的是A.介质中的质点随波的传播而迁移B.质点振动的方向总是垂直于波的传播方向C.波不但传递能量，还能传递信息D.一切波的传播均需要介质2.如 图10-11是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d-“h等质点这一时刻的速度方向.图 101一1课后练习与提高1.关于机械波的下列说法正确的是A.有机械振动就有机械波B.有机械波就一定有机械振动C.机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式D.没有机械波就没有机械振动2.波在传播过程中，正确的说法是A.介质中的质点随波迁移B.波源的振动能量随波传递C.介质中质点振动的频率随着波的传播而减小D.波源的能量靠振动质点的迁移来传播3.区分横波和纵波是根据A.质点振动的振幅和波的传播速度的大小B.质点振动的频率和波的传播能量的多少C.质点振动的方向和波传播的远近D.质点振动的方向和波传播的方向4.在机械波中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的振动，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5.质点的振动方向与波的传播方向 的波叫横波，质点的振动方 向 与 波 的 传 播 方 向 在 一 直 线 上 的 波 叫，机械波中的横波、纵波传播 时 均 需 要 有.6.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7.II常生活中，若发现球掉入池塘里，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呢？说明理由.8.如 图 10 12 所示是沿绳向右传出的一列横波.在图上画出各个质点的振动速度方向，并回答下列几个问题：(1)速度最大的点是第 点、第 点；(2)第_ _ _ _ _ _点所在的位置是波的波峰，此时该质点振动的速度为.9.AB为弹性绳，设法在绳上传播一个脉冲的波，如 图 10一1一3 所示，当波从4 向方传播时，绳上质点开始振动时，质点振动的速度方向是_ _ _ _ _ _，若当波从砌句4 传播时，绳上质点开始振动时，质 点 振 动 的 速 度 方 向 是.图 10 13当堂检测参考答案：1.解析：介质中的质点只是随波源在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波形的移动而迁移.选项A错误.横波中质点振动的方向和波传播的方向垂直，而纵波中质点振动的方向和波的传播方向在同一直线上.选项B错误.波在传播过程中，传播的不仅是波源振动的形式，还传播波源振动的能量和信息.譬如，老师讲课时，他的喉部和口腔是波源，通过空气介质形成声波，声波传入同学们的耳道引起鼓膜的振动一一鼓膜获得了波源传递的能量，同时也获得了声波传递的信息老师讲课的内容.选1 0.如 图 10 14 所示为一列横波在某时刻的波形，已知F质点在此 项 C正确.时的运动方向向下，那么下列说法中正确的是A.波向左传播B.质 点。比 6 先回到平衡位置C.质 点 c 和 7的振幅相同D.质 点。在此时刻的加速度为零图 10 14传播机械波一定要有介质，但传播电磁波可以没有介质.关于这一点，在后面“电磁波”的教学中还要讲到.选项D错误.故本题的正确答案是C.2.解析：由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复.比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点.此题中质点C 和 g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言.若以此时最大位移处的C点为参照点，由波的形成特点知d 点的振动滞后于c,要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，E,/1 依次跟上，速度都向下；6 的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；a 超 前 6,已回到平衡位置，速度最大也向上；同理以g为参照点，可知力点速度向上.说明：确定波的传播过程中某质点的振动方向，关键是要理解清楚波的形成原因，掌握波的传播特点.课后练习与提高参考答案：1.B C 2.B 3.D 4.A B C 5.垂直；纵波；介质 6.C7.解析：不能.向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去.这是表面现象，实际上水波向四周传播时水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动。8.答案：图 略.(1)3,7(2)5；零 9.答案：向下；向上1 0.解析：由波的传播特点可知，当/点向下移动时，与它邻近的点也将向下运动，E、f两点相比较，/的运动超前于反f为前一质点，E为后一质点，波由右向左传播.质点c已到达最大位移处，之 后 c 将移向平衡位置，而质点6 却正在向最大位移处移动，所以质点。将 比 6 先回到平衡位置.尽管此时c和/的位移不同，但它们的振幅却是相同的.质点。此时处在最大位移处，加速度最大.答案：A B C12.2波的图象课前预习学案一、预习目标：预习课本内容，知道波的图象与振动图象的区别二、预习内容：1 .波 的 图 象 有 时 也 称 为,简称波形。它是用横坐标表示在波的传播方向上各质点的纵坐标表示某一时刻各质点。2 .这样的波叫做正弦波，也叫 o介质中有正弦波传播时，介质的质点在做3 .波的图象表示 的位移，振动图象则表示的位移。三、提出疑惑：同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑内容课内探究学案一、学习目标1 .理解波的图象的物理意义及简谐波的概念2 .能根据波的图象，确定各质点的振动方向重 点：波的图象的物理意义及应用二、学习过程探究一：认识波的图像用 横 坐 标X表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵 坐 标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定在横波中，位移向上时y取正值，向 下 时y取负值。在x-y平面上，画出各个质点 平衡 位置x与各 质 点 偏离平衡位置的位移y的 各 点（x,y）,用平滑的曲线把各点连接起来就得到了横波的波形图象，如 图5-2-1所示 波 的 形 状 是 什 么 样 子 的？可以用怎样的函数来表示？波的图像的物理意义是什么？通 过 波 的 图 像 可 以 解 决 那 些 问 题？从图象中可以看出波 长：波 源 振 动 一 个 周 期，波 向 前 传 播 的 距 离 为 一 个 波 长，即：A x =A ；从图象中可以看出各质点振动从图象中可以看出该时刻各质点从图象中可以看出各质点；从图象中可以看出各质点；从图象中可以看出各质点；就知道了波的传播方向 方法二成因法：山于波的形成是山于前面的质点带动后面的质点振5-2-1动，后面的质点重复着前面质点的振动，并且总滞后于前面质点的振动。山此可确定出已知振动方向质点的前面的质点，从而确定出波的传播方向。探究三:根据某个时刻的波形图画出另一个 时刻的波形图的方法 方法一 特殊点法:取正弦波上五个特 殊 点（一个波峰点、三个平衡位置点和一个波谷点），先根据波传播的方向确定它们的振动方向，再判断经，后各质点运动到什么位置，最后连成曲线，即为另一时刻的波形图，适用于=一情形。4 方法二 平移 法：由=先 计 算 出 经 2时间波传播的距离，再将原波形图沿波的传传播方向平移工即可。注 意：由波的重复性可知：波形平移波长整数倍时，波形和原来重合，所以实际处理时通常采用去整留零的方法处理。三、反思总结从图象中可以间接地比较各质点在该时刻的振能、回复力、加速度等量的大小；探 究二：根据某个质点的振动方向确定波的传播方向 方法一微平移法：根据质点的振动方向，作出经希洋居对比内振动图象波的图象某个振动质点连续介质中的无数个质点题人质点振动的时间各 质 点 平 衡 位 置 距 坐 标 原 点 的 位 置（距 离）示个质点不同时刻对平衡位置的位移各质点同一时刻对各自平衡位置的位移周期是多少？此波的波长是多少？当 t=l.2 s时 P 点的位移？从 t=0勺 路程是多少？课后练习与提高f,正确的说法是 二 一 切波f 增大，则波速v 也增大三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持也 义描述一个振动质点的位移随时间变化的规律，能直观表示一个振动质点在一段时间内的运动情况描述介质中各个质点某一时刻对平衡班的位彩原德直1观表示列波在某时刻的波形正弦或余弦曲线相邻峰值横轴的距等于质点振动的周期，显示出振动的时间对称性等于一个波长，显示出波动的空间对称惟大于公A V二 AA.v=X f 适用T遁时间的随着时间的推移，图象将沿着横坐标轴的正方向延伸，但原有的图象不发生变化随着时间的推移，波的图象将沿波的彳锣在围平朝,f 每经一个周期，图象又恢复原来的形状,一 匕 喻录像带集体照 C.由 V、入、f显示的主里 量由纵坐标可知振幅，由横坐标可知周期，由图象的切线斜率可知速度的大小及方向的变化情况，由位移的变化情况可知加速度的大小及方向的变化情况由纵坐标可知振幅，由 横 坐 标 可 知 波 场 班 附 娜 的 传播方向确定各质点某时刻的运动方向，也可戒输某质点的运动方向确定波的传播方向，由位稀情钝可确定介痛,中各质点在某一时刻加速度的大小及方向情况波长是2m的声波比波长是4m的声波传播速度小2 倍四、当堂检测 2.图 1 所示是一列波的波形图，波沿x 轴正向传播，就 a、b、c、d、e 五1.某时 刻-列简谐波的图象如图所示