波的形成+导学案 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

3.1波的形成【学习目标】1.通过观察和分析，认识波是振动的传播.2.知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息。3.能对波动现象进行分析和推理，认识波的形成过程。【学习重难点】机械波的形成 2．波的特点【导学探究】学习任务一、波的形成和特点（阅读62-63页完成下列问题）1）波的形成问题：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，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（称为波动）．如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动．(1) 红色标记有没有随波迁移？(2) 当手停止抖动后，绳上的波动会立即停止吗？归纳：1.波：的传播称为波动，简称波。2.波的形成和传播（以绳波为例研究）（1）一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个______质点，这些质点之间存在着______的作用。（2）当手握绳端上下振动时，绳端______相邻的质点，使它也上下振动，这个质点又______更远一些的质点…绳上的质点都______起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。这样依次带动下处，绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去了，整体上形成了凹凸相间的波形。例、如图所示，是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t＝0时，质点1开始向上运动，t＝eq\f(T,4)时，1到达最上方，5开始向上运动．问：(1) t＝12T(2) 画出t＝34T，t＝54T时的波动图2）波传播的特点问题1：各质点随波迁移吗？问题2：各质点做什么运动？问题3：各质点的起振方向相同吗?问题4：各质点振幅相等吗?问题5：各质点振动周期和频率都相等吗？与波源的周期频率有关系吗？问题6：各质点振动有先后顺序吗？问题7：波源停止运动后，各质点如何运动？总结:波传递的是和.归纳：波的传播有以下特点：(1)振动由振源逐步向远处传播；(2)各质点相继发生振动，后一质点将重复前一质点的振动；(3)各质点的起振方向均相同；(4)各质点只在平衡位置附近做机械振动，而不随波迁移.学习任务二、横波和纵波（阅读64-65页完成下列问题）1．横波(1)定义：质点的振动方向和波的传播方向的波，只能在介质中传播，例如绳波。(2)波峰：凸起的(3)波谷：凹下的2．纵波(1)定义：质点的振动方向和波的传播方向在的波，在固体、和气体介质中均能传播，例如声波。(2)密部：质点分布最的位置(3)疏部：质点分布最的位置归纳：1．横波与纵波的区别项目横波纵波概念在波动中，质点的振动方向和波的传播方向相互垂直在波动中，质点的振动方向和波的传播方向在同一条直线上介质只能在固体介质中传播在固体、液体和气体介质中均能传播特征在波动中交替、间隔出现波峰和波谷在波动中交替、间隔出现密部和疏部2.横波和纵波的特点(1)横波的质点振动方向和波的传播方向相互垂直．(2)纵波的质点振动方向和波的传播方向在同一条直线上．(3)横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部．学习任务三、机械波（阅读65页完成下列问题）1．介质(1)定义：绳、弹簧、水、空气等是波借以，叫作介质。(2)特点：组成介质的质点之间有，一个质点的振动会引起相邻质点的。2．形成：在介质中传播，形成机械波。3．产生条件：①要有；②各质点间可以的介质。4．特点(1)机械波传播时，介质中的质点只发生，并不随波，机械波传播的只是振动这种；(2)介质中本来静止的质点，随着波的传来而发生振动，可见波是传递的一种方式；(3)我们能用语言进行交流，说明波可以传播。学习任务四、典型例题例1（多选）如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻质点间距离相等，其中0处为波源，设波源的振动周期为T，从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经过eq\f(T,4)，质点1开始振动，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是()．A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下，但图中质点9起振最晚B．图中所画的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振方向是不相同的C．图中质点8的振动重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间比质点7通过相同位置时落后eq\f(T,4)D．只要图中所有的质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，若质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动例2、关于横波和纵波，下列说法正确的是()A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同C．形成纵波的质点随波一起迁移D．空气介质中只能传播纵波例3、如图所示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．例4．(多选)一列横波沿水平方向传播，某一时刻的波形如图所示，则图中a、b、c、d四点在此时刻具有相同运动方向的是()A．a和c B．a和dC．b和c D．b和d例5、一列波在介质中向某一方向传播，如图所示为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下列说法正确的是(