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1、1机械波的形成和传播机械波的形成和传播必必备知知识自主学自主学习关关键能力能力合作探究合作探究随堂演随堂演练自主自主检测课 标 要 求1.理解机械波的形成过程和产生条件2知道机械波的种类横波和纵波的概念3明确机械波传播的特点4掌握由传播方向确定质点振动方向的方法思 维 导 图必必备知知识自主学自主学习一、机械波的形成和传播1机械波形成原因以绳波为例(如图)(1)可以将绳分成许多小段，每一段都可以看作_(2)如果手不抖动，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的_(3)手连续上下抖动，引起的振动就会沿绳向另一端传去，_在绳上的传播就形成了机械波(4)手是引起绳上初始振动的装置，叫_
2、质点平衡位置振动状态波源导学1由于相邻质点间存在着相互作用，当绳中某一质点发生振动(振源)时，就会带动相邻的质点，使它上下振动，这个质点又带动更远一些的质点振动起来，后面的质点步调滞后导学2(1)各点开始起振方向与振源相同(2)传播过程中各质点的振动都是受迫振动，周期与振源相同2介质(1)定义：能够传播振动的物质(2)质点运动特点：介质中的各质点只是在各自的平衡位置附近左右振动，并没有随波的传播而向前移动3机械波(1)定义：_在介质中的传播，形成了机械波(2)机械波的产生条件波源：_的部分介质：_的物质(3)机械波的特点介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起迁移，传播的只是_这种运动形式波
3、是传递_的一种方式机械振动产生初始振动能够传播振动机械振动能量导学3横波只能在固体介质中传播；纵波在固体、液体和气体中均能传播二、横波与纵波机械波可分为横波和纵波两类定义标识性物理量实例横波质点的振动方向和波的传播方向_的波波峰：横波中凸起的_波谷：横波中凹下的_绳上形成的波纵波质点的振动方向和波的传播方向_的波密 部：纵 波 中 质 点 分 布_的部分疏 部：纵 波 中 质 点 分 布_的部分声波、弹簧上的波垂直最高处最低处平行密集稀疏关关键能力能力合作探究合作探究探究点一波的形成、传播及特点导学探究导学探究如图所示，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，
4、可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动如果在绳子上某处系一手帕做标记，观察手帕的运动有什么特点？手帕随着凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动吗？提示：手帕标记做上下振动，并没有随凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动归纳总结归纳总结1.机械波的形成与传播2波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同(2)周期(频率)：各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后(4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近做往复振动，并不随波迁移各质点的起振方向都
5、与波源开始振动的方向相同(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也可以传递能量和信息典例示范典例示范例1(多选)如图是一条软绳，绳上选有18个质点，质点1在外力作用下首先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波由波的形成及图示可知下列说法正确的是()A质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动B每个质点开始运动后，在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动C绳子上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同D绳子上波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒答案：ACD归纳总结归纳总结
6、机械波的形成和传播特点(1)机械波的形成过程及特点可以概括为“带动、重复、落后”，即前一质点“带动”后一质点振动，后一质点“重复”前一质点的振动形式，并且后一质点的振动“落后”于前一质点(2)就整个物体来说，呈现的现象是波动，而就构成物体的单个质点来说，所呈现的现象是振动(3)要画另一时刻的波形图，应先确定特殊点的位置，即此时刻在平衡位置或最大位移处的点，这些点的位置确定后，其他点可顺势找出素养训练1(多选)关于机械波，下列说法正确的是()A各质点都在各自的平衡位置附近振动B相邻质点间有相互作用力C前一质点的振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各质点随波的传播而迁移答
7、案：ABC解析：按“带动、重复、落后”的原则可判知B、C正确；由波的实质可知，波传播的只是振动这种运动形式，各介质质点并不随波定向迁移，A正确，D错误素养训练2在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况以下说法正确的是()A因为“随波逐流”，木块将被推至远处B因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况C无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动D木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关答案：C解析：波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置附近运动，并不随波迁移，故A、B、D错误，C正
8、确探究点二横波和纵波归纳总结归纳总结1.质点的振动方向与波的传播方向的关系不同：横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直；纵波中，质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上2传播介质不同：横波只能在固体介质中传播；纵波在固体、液体和气体中均能传播3特征不同：横波中交替、间隔出现波峰和波谷；纵波中交替、间隔出现密部和疏部典例示范典例示范例2下列关于横波、纵波的说法正确的是()A凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷B质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波C沿横向传播的波叫横波，沿纵向传播的波叫纵波D沿横向传播的波叫纵波，沿纵向传播的波叫横波答案：A解析：从振动方向上
9、看，质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波，振动方向与波的传播方向平行的波叫纵波；从波形上看，横波有波峰和波谷，而纵波有密部和疏部，A正确，B、C、D错误归纳总结要区分横波和纵波，须从两个方面入手，一是划分标准，二是波形特征(1)横波和纵波的最大区别表现在波的传播方向和质点振动方向的关系上(2)横波和纵波都需要介质传播，但对介质的要求不同素养训练3下列关于横波的说法正确的是()A横波中，质点的振动方向一定与波的传播方向垂直B横波中，质点的振动方向也可能与波的传播方向在同一直线上C横波中，波水平向右传播，各个质点一定上下振动D能形成波峰、波谷的波是横波答案：A解析：横波的传播方向与质点的振动方
10、向垂直，A正确，B错误；向右传播的横波，质点可能前后振动，C错误；水波有波峰和波谷，但不是横波，D错误素养训练4(多选)下列有关横波与纵波的说法正确的是()A沿水平方向传播的波为横波B纵波可以在固态、液态、气态介质中传播C纵波与横波不可以同时在同一介质中传播D横波只能在固体中传播答案：BD解析：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波，A错误；纵波可在任何介质中传播，B正确；横波和纵波可在同一种介质中传播，如地震波，C错误；横波只能在固体中传播，D正确探究点三波的传播方向与质点振动方向的互判方法归纳总结归纳总结内容图像“上下坡”法沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动
11、“同侧”法波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧“微平移”法将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向典例示范典例示范例3一列横波在某时刻的波形图如图所示，此时F质点的振动方向向下，则下列说法正确的是()A波水平向右传播B质点H与质点F的运动方向相同C质点C比质点B先回到平衡位置D此时刻质点C的加速度为零答案：C素养训练5振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t0时刻绳上形成的波形如图所示规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图像是()答案：B随堂演随堂演练自主自主检测1(多选)关于机械波的形成，下列说法正确的是()A物体做机械
12、振动，一定产生机械波B后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C参与振动的质点均有相同的频率D机械波是介质随波的迁移，也是振动能量的传递答案：BC解析：机械波的形成必须具备的两个条件：振源和介质，若物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处介质的质点不可能振动起来形成机械波，A错误；任何一个振动的质点都是一个波源，带动它周围的质点振动，将振动传播开来，所以后一质点总是落后于前一质点，但振动频率相同，B、C正确；形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从波源获得的，D错误2以下对机械波的认识正确的是()
13、A形成机械波一定要有振源和介质B振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同C横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动答案：A解析：振源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，A正确；简谐运动在介质中传播时，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，B、C、D错误3(多选)下列关于横波与纵波的说法正确的是()A声波一定是纵波B水波一定是横波C地震波既有横波，也有纵波D横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体中传播，也可以在液体、气体中传播答案：CD解析：声波
14、可以在空气中传播，也可以在液体和固体中传播，空气中的声波一定是纵波，而固体中的声波既可能是纵波，也可能是横波，A错误；水波既不是横波，也不是纵波，它的形式比较复杂，B错误；地震波既有横波，也有纵波，故发生地震时，地面既有上下振动，也有左右运动，C正确；横波只能在固体中传播，纵波在固体、液体、气体中都可以传播，D正确4在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，其原因是()A大钟的回声B大钟在继续振动，空气中继续形成声波C人的听觉发生“暂留”的缘故D大钟虽停止振动，但空气仍在振动答案：B解析：停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会立即消失，大钟
15、做一段时间的阻尼振动，因此还会在空气中形成声波，这就是“余音未绝”的原因，B正确5(多选)一列简谐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六个质点的说法正确的是()A它们的振幅相同B质点D和质点F的速度方向相同C质点A和质点C的速度方向相同D从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置答案：AD解析：波中各质点均做受迫振动，不考虑能量损耗，各质点振幅相同，A正确；波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着近的质点振动，D跟随C向上运动，F跟随E向下运动，同理，A向下运动，C向上运动，B、C错误；由于此时B和C都向上运动，所以B比C先到达最大位移处，并先回到平衡位置，D正确
