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1、12.1 波的形成和传播【学习目标】1.通过观察和分析，认识波是振动的传播，知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息。2.能区分纵波和横波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。3.知道什么是机械波和机械波形成的条件。【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：（1）绳子各部分看成许多组成，各部分之间存在着相互作用的力；（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）波动（简称波）：。（4）绳子可看成由大量质点构成，质点之间有相互作用，一个质点的振动，会引起相邻质点的振动，这样机械振动在绳子中由近及远的传播，形成。二、波的分类及特点
2、1横波：。波峰、波谷：。2纵波：。密部、疏部：。3列举常见的横波和纵波：。三、机械波1. 介质：。2.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，总结分析：传播的只是振动的和，质点不随波迁移。（1）各质点均在自己的平衡位置附近振动（2）在波的传播方向上各质点依次开始振动（3）后面学前面，时间晚一点（4）各质点振动周期、振幅、起振方向相同（周期由振源决定）*总结波动和振动的联系与区别：。【反馈练习】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
3、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下列说法不妥的有（ ）A声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波B波不但传送能量，还能传递信息C发生地震时，由振源传出的既有横波又有纵波D一切波的传播均需要介质4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12.2 波的图象【学习目标】1 能够通过描点的方法作出波的图像，理解波的图象的物理意义。2 知道什么是简谐波。3通过用图像描述横波，加强利用图像分析问题的能力。【知识要点】 思考：如何描述机械波？一、波
4、的图象1物理意义：反映偏离平衡位置的。横坐标：各质点的平衡位置纵坐标：某时刻各质点偏离平衡位置的位移对横波，图象反映某时刻介质中各质点在空间的实际分布情况，故又称波形图，简称波形。2波的图象：正弦波：，也叫，是一种最基本、最简单的波.。介质中有正弦波传播时，介质的质点做。3 图象反映的物理信息振幅，质点位移，回复力、加速度、速度方向“录像带”“照片”随时间推移图像延伸，已有图像不变随时间推移图像沿传播方向平移二、振动图象与波的图象的比较三、波的图象的基本应用1波的传播方向质点的振动方向例1如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图。试求出波形图上A、B、C、D四个质点的振动方向。若这列波是
5、向左传播的，则这四个质点的振动方向如何？例2如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图形上某点的振动方向如图所示。试求这列波的传播方向。若这个质点的振动方向向上，则波的传播方向又如何？若这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？若这个质点加速度在逐渐减小，则波的传播方向又如何？2求波在任意时刻的波形图 例3如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图。试画出再经过T/4、3T/4和5T/4时的波形图。3已知波动图像画振动图像：-描点法【反馈练习】1一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点（ ）A它们的振幅相同B质点D和F的速度方向相同C
6、质点A和C的速度方向相同D从此时算起，质点B比C先回到平衡位置2A、B、C、D是一列横波上的四个点，某时刻波形如图所示，那以如果A此时速度是向上的，则C点必是，如果B点此时速度是向上的，则波向传播，A、B两点加速度方向。C、D两点加速度方向。12.3波长、频率和波速【学习目标】1 知道什么是波长、频率和波速。2 理解波长、频率和波速的关系。3 了解决定波长、频率和波速的因素。【知识要点】一、波长（）1定义：。2物理意义：反映波在空间传播的。3说明： 波长等于波在一个周期内传播的距离 相邻的相对平衡位置的位移总是完全相同的质点之间的距离 相邻两个波峰或波谷之间的距离二、波的周期（T）、频率（f）
7、 1定义：。2说明： (1)波的周期/频率由决定，与无关 (2)每经历一个周期，原有的波形图不改变。三、波速（v） 1定义：。2物理意义：反映振动在介质中传播的。3说明：(1)波速由性质决定： 一列波在不同介质中传播速度不同； 同一均匀介质中波速是定值，同时还和温度有关(2)波速与质点振动速度的区别： 四、波长、周期（或频率）和波速的关系：例1下图的实线是一列简谐波在某一时刻的波形图，经0.5秒后，波形如图中的虚线所示。已知该波的波长为24cm，周期 T大于0.5秒，求下面两种情况下的波速和周期。（1）波向左传播；（2）波向右传播。例2一列横波沿直线传播，在传播方向上有A、B两点，相距1.2m
8、，当波刚好到达B点时开始计时，已知4秒内，A位置的质点完成8次全振动，B位置质点完成10次全振动。这列波的波长为多少？频率为多少？速度为多少？例3某列波沿x轴正方向传播，t=0时的波形图如图所示，已知在t=0.6秒时A点正好第三次出现波峰，则波的周期为多少？波传到P点所需的时间为多少？P点第一次出现波峰的时间是多少？【反馈练习】1关于简谐波说法中正确的是（ ）A两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长B任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长C波动在一周期内向前传播的距离等于波长D一个周期内质点所走过的路程等于一个波长2关于波速说法错误的有（ ）A波速由介质和波源共同决定B提高振源频率，波的传
9、播速度将增大C同时在空气中传播两列声波，波长较大的声波传播较快D频率越高的声波在空气中传播的波长越短E波速反映了介质中质点振动的快慢F波速反映了振动在介质中传播的快慢3如图在一条直线上有三点S、M、N，S为波源，距M点为12m，距N点为21m由于波源S的振动在直线上形成一列横波，其波长为8m，波速为4m/s，下列说法中正确的是（ ）A. M点先开始振动，N点后振动，振动时间相差2.25s，但振动周期都为2sB. M点在最高点时，N点在平衡位置以上向下振动C. M点在最高点时，N点在平衡位置以上向上振动D.振动过程中M、N两点的位移有可能在某时刻相同4一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图
10、实线所示，经过t=0.05s后的波形如图虚线所示。已知t小于一个周期，则（ ）A这列波的波长是4mB这列波的振幅是0.4mC这列波的波速一定是20m/s D这列波的频率可能是15Hz5如图，在xOy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s，振幅为4cm，频率为2.5Hz在t=0时刻（P、Q两点均已振动）P点位于其平衡位置上方最大位移处，则距P点为0.2m的Q点（ ）A. 在0.1s时的位移是4cmB. 在0.1s时的速度最大C. 在0.1s时的速度方向向上D. 在0到0.1s时间内的路程是8cm6如图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线。经t=0.5s后，其波形如图中虚线所示。
11、设t2T（T为波的周期），（1）如果波是向右传播，求波的周期和波速；（2）如果波是向左传播，求波的周期和波速。12.4 波的反射和折射(惠更斯原理)【学习目标】1 知道什么是知道什么是波面和波线，了解惠更斯原理。2 认识波的反射、折射现象，并能用惠更斯原理进行解释。【知识要点】一、惠更斯原理内容：。波面、波线概念；。二、惠更斯原理的应用：解释反射、折射、衍射、散射现象1波的反射与折射当波传播到两种介质的分界面时，一部分反射形成，另一部分进入介质形成。反射定律：。折射定律：。填表：波在反射、折射时的频率、波速和波长决定因素反射时折射时频率波速波长*2波的衍射现象：。*3波的散射现象：。12.5
12、波的衍射和干涉【学习目标】1 通过观察水波的衍射现象，认识衍射现象的特征，知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件。2 了解波的叠加原理。3 通过实验，认识波的干涉现象和波的干涉图样，知道发生明显干涉现象的必要条件。4 知道衍射、干涉现象是波特有的现象。【知识要点】一、 波的衍射列举实例：。定义：。发生明显衍射的条件：。*试用惠更斯原理解释波的衍射现象。*说明：1衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍射现象。2衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异。障碍物或孔的尺寸大小，是决定发生明显衍射的条件。3一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象。4波达到狭缝处，缝上各点都可看作子波源，
13、作出子波包络，得到新的波面。在缝的边缘处，波的传播方向发生改变。5当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但由于能量的减弱，衍射现象不容易观察到。二、 波的干涉（一）波的叠加：1波的独立作用原理：几列波相遇时仍保持各自原有特征（频率、波长、振幅、振动方向等），继续传播，相互之间无影响 。2波的叠加原理：重叠区域，质点位移等于两列波单独传播分别引起位移的。（二）波的干涉1定义：。形成的图样叫做。 干涉是波特有的现象2产生干涉的必要条件：。3干涉图样的特点： 两列频率相同的波叠加，振动加强点始终加强，振动减弱点始终减弱。 振动加强点和振动减弱点是间隔出现的。4加强点和减弱点的分布规律 若两波源振
14、动情况完全相同，到两波源的路程差（波程差）s满足。 若两波源振动情况完全相反，到两波源的路程差（波程差）s满足。例如图所示，两列简谐波均沿x轴传播，传播速度的大小相等，其中一列沿x方向传播(图中实线所示)，一列沿负x方向传播(图中虚线所示)，这两列波的频率相同，振动方向均沿y轴，则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是x=的点，振幅最小的是x=的点。【反馈练习】1下列现象属于波的衍射现象的是（）A在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声B“空山不见人，但闻人语响”C“余音绕梁，三日而不绝”D夏日的雷声有时轰鸣不绝2关于波的衍射下列说法中正确的是（）A在衍射现象中，波不是沿直线传播的B水波碰到障碍物后返回传播的现象属于衍射现象C横波能发生衍射，而纵波不能发生衍射D不能发生明显衍射的，必定不是波E衍射是一切波的特性F波长跟孔的宽度差不多时能发生明显衍射现象G波长比孔的宽度小得越多，衍射现象越不明显H波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越不明显3如图是观察水面波衍射的实验装置
