波的形成（学生版）2022-2023学年高二物理讲义（人教版选择性必修一）

第01节波的形成

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课程标准课标解读

1.知道机械波的概念、形成条件、形成过1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.

程.2.知道横波和纵波的概念，了解横波的波峰与波谷、

2.理解机械波波动过程的特点，知道其传纵波的密部与疏部.

播的是运动形式、能量和信息.3.知道机械波，专播的特点.

3.知道机械波的分类.

W知识精讲

知识点()1机械波

1•波的形成：当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动，相邻质点又带动更远一

些的质点振动起来，后面的质点重复前面质点的振动，只是后面的质点总比前面的质点晚一些开始振动.

2.波的传播：绳端这种上下振动的世态沿绳传播出去，称为波的传播.

3.机械波的形成：

(1)机械振动在介质中传播,形成机械波.

(2)介质是指波借以传播的物质.

4.机械波的产生条件

(1)要有波源,(2)要有传播振动的介质.

5.机械波的传播特点

(1)传递运动形式：介质本身并不随波迁移,传播的只是振动这种运动形式.

(2)传递能量：使本来静止的质点发生振动，说明波是传递能量的一种方式.

(3)传递信息：如：用语言进行交流，说明波可以传播信息.

【即学即练1](多选)如图所示是一条软绳.绳上诜有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，下列说法中错误的是（)

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

知识点02机械波的分类

机械波可分为横波和纵波两类，对比如下:

名称

横波纵波

项目

在波动中，质点的振动方向和波在波动中，质点的振动方向和波的传播方向

概念

的传播方向相互垂直在一条直线上

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

在波动中交替、间隔出现波峰和

特征在波动中交替、间隔出现密部和疏部

波谷

波形波峰：凸起的最高处密部：质点分布最密的位置

特点波谷：凹下的最低处疏部：质点分布最疏的位置

纵波

实物

密部密部

波形

琉部

注意：声波是纵波，它不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播.

【即学即练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.形成纵波的质点不随波迁移

知识点（）3振动与波动的比较

振动波动

目\

运

振动是单个物体所表现出的波动是大量质点受到扰动时,从扰动中心

动现

周而复始的运动现象传播开来的固血复始的运动现象

象

运物体由于某种原因离开平衡介质中质点受到相邻质点的扰动而随着运

动成位置，同时受到指向平衡位置的动，并由近及远的传播开去，且各部分都受

因力一1可复力作用到指向原平衡位置的力的作用

运

动性变加速运动在均匀介质中匀速向前传播

质

能波的传播过程是能量传递过程,当波源停

动能与势能相互转化，如果是

量变止振动不再向外传递能量时，各个质点的振

简谐运动，机械能保持不变

化动也会相继停下来

【即学即练3］（多选）关于振动和波的关系，下列说法正确的是

A.振动是形成波的原因，波动是振动的传播

B.振动是单个质点呈现的现象，波动是许多质点联合起来呈现的现象

C.波的传播速度就是质点振动的速度

D.有波动一定有振动，有振动一定有波动

能力拓展

题组A基础过关练

1.（多选）关于机械波的说法正确的是（）

A.相邻的质点要相互做功

B.纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能

C.波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动

D.除波源外，波中各质点都做受迫振动

2.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

3.关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法正确的是（）

A.在横波中二者方向有时柞同

B.在横波中二者方向一定不同

C.在纵波中二者方向一定相同

D.在纵波中二者方向一定不同

4.图中展示了一张骨牌倒下时引起的相邻骨牌依次倒下的照片，以及一阵风吹过麦地形成的麦浪滚滚

的景象。关于骨牌和麦浪的运动，下列说法正确的是（）

A.骨牌的运动形成了波，麦子的运动形成的不是波

B,麦子的运动形成了波，骨牌的运动形成的不是波

C.麦浪和骨牌的运动都形成了波

D.麦浪和骨牌的运动都没有形成波

5.如图，是以质点P为波源的机械波沿着一条一端固定的轻绳传播到质点Q的波形图，则质点P刚开

始振动时的方向为（）

A.向上B.向下C.向左D.向右

6.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

7.把闹钟悬放在密闭的玻璃罩内，在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声，但如果将罩内空气抽去，就

听不到闹钟的铃声，这说明（）

A.声波是纵波

B.抽去罩内的空气后，闹钟不再运转了

C.气体和固体都能传播声音

D.声波不能在真空中传播

8.（多选）在学到“机械振动与机械波”时，四位同学就自己看到的现象，发表自己的观点，你从物理学

的角度来看，你认为他们谁说的对。（）

小张说：医生用听诊器是利用了固体可以传递机械波。

小王说：军队过桥时不能齐步走，就是因为怕产生共振，损坏了桥，火车过铁桥时要减速，也是同样

的道理。

小李说：我家的木板门，春夏季听不到响声，一到秋冬季节，就开始呢崂作响，这是风吹振动的。

小赵说：树叶在水面上下振动说明，机械波并不向外传递介质。

A.小张说的对B.小王说的对

C.小李说的对D.小赵说的对

9.振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，1=0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，点的振动图象是（）

10.（多选）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，则关于质点A的受力，下列说法正确的是（）

A.如果波向右传播，则质点A受到向上的作用力

B.如果波向右传播，则质点A受到向下的作用力

C.如果波向左传播，则质点A受到向上的作用力

D.如果波向左传播，则质点A受到向下的作用力

11.（多选）如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时刻质点尸的运动方向如图中示，则（）

G

A.该波向左传播

B.质点8和。的运动方向相同

C.质点C比质点8先回到平衡位置

D.此时质点产和，的速度方向相反

12.如图所示，1、2、3、4…是某绳（可认为是均匀介质）上一系列等间距的质点.开始时绳处于水平方

向，质点I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，=0时，质点1开始向下运动，经过二分之一周期，质点9开始运动.则在二分之一周

期时，下列说法正确的是（）

123456789

A.质点3向上运动B.质点5所受回复:力为零

C.质点6的加速度向下D.质点9的振幅为零

13.如图是某绳波形成过程的示意图，I、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向.质

点I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.，=0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动，下列判断正确的是（）

A.质点2开始振动时的运动方向向上

B.寸质点5的加速度方向向上

C.，=乎时质点10的运动方向向下

D.时质点12的运动方向向上

14.如图甲为波源1的振动图像，图乙为均匀介质中一些均匀分布等间距的质点在t=ls时的振动状

态.请在图丙中画出t=5s时质点的振动状态.

题组B能力提升练

1.一列横波在某时刻的波形图像如图所示，此时质点广的运动方向向下，则下列说法正确的是（）

A.波水平向右传播

B.质点，与质点尸的运动方向相同

C.质点C比质点3先回到平衡位置

D.此时刻质点C的加速度为零

2.（多选）一般高层建筑物在底层与岩石之间建有支柱，如图所示.地震时产生的纵波和横波是造成建

筑物损坏的主要原因，为了避免在地震时建筑物损坏，可在建造时采取适当的措施，下列做法中比较合理

的是（）

A.减小支柱的长度

B.增加建筑物的高度

C.在建筑物底层与支柱间嵌入高弹性橡胶块

D.在支柱和岩石间安置可在水平方向滑动的护垫

3.（多选汝口图为一列简谐波在某时刻的波形图，〃、b、c、d为介质中的四个质点.〃在波峰，d在波谷,

C在平衡位置，力的位移大小等于振幅的一半，四个质点的加速度大小分别为为、恁、恁、4/，它们的速度

大小分别为%、监、%、Vd，则（）

=

A.ac<ab<aaadB.Cl(>Clb>Ua==0

=

C.Vav(i>V/>>vcD.Va=V(l<Vb<Vc

4.（多选）一列绳波在X轴上传播，某时刻的波形图如图所示，4、b、C为三个质元，。正向上运动.由

此可见（）

A.该波沿x轴正方向传播

B.。正向上运动

C.该时刻以后，〃比c先到达平衡位置

D.该时刻以后，〃比。先到达离平衡位置最远处

5.（多选）一列波在某一时刻的波形图如图所示，N为波源，并且此时振动只发生在必、N之间，己知

此波的周期为。下面说法正确的是（）

A.由波源起振开始计时，。质点已经振动了7

37

B.由波源起振开始计时，。质点已经振动了——

4

T

C.由波源起振开始计时，。质点已经振动了一

4

D.由波源起振开始计时，户质点已经振动了工

2

6.一列波在介质中向某一方向传播，图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。。质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是（）

A.波源是M,由波源起振开始计时，P质点已经振动时间了

B.波源是N,由波源起振开始计时，尸质点已经振动时间乎

T

C.波源是N,由波源起振开始计时，P质点已经振动时间j

D.波源是M,由波源起振开始计时，P质点已经振动时间（

7.地震波中的横波和纵波传相速率分别约为4km/s和9km/s,一种简易地震仪由竖直弹簧振子〃和水

平弹簧振子，组成，如图所示。地震中，假定震源在地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则下列

说法正确的是（）

A.P先开始振动，震源距地震仪约36km

B.。先开始振动，震源距地震仪约25km

C.H先开始振动，震源距地震仪约36km

D.〃先开始振动，震源距地震仪约25km

8.（多选）一列简谐横波沿x轴传播，周期为。尸0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3m

处的质点正在向上运动，若。、。两质点平衡位置的坐标分别为.j=2.5m,弗=5.5m,则以下说