3.1波的形成 学案 - 2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册(含答案)

第三章机械波波的形成学习目标认识波的传播形式，知道波在传播的同时也传播能量传播信息。了解纵波和横波的区别以及波峰、波谷、密部和疏部等概念。掌握机械波形成的条件和过程。重点难点重点波的形成和传播过程中的特点了解纵波和横波的区别以及波峰、波谷、密部和疏部等概念。难点机械波形成的条件和过程自主探究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。这个质点又①更远一些的质点②起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始③，这样在整个绳子上就形成了凹凸相间的波。2.介质（1）定义：波借以④的物质。（2）特点：组成介质的质点之间有⑤，一个质点的各特振动会引起相邻质点的振动。3.质点振动的方向与波的传播方向⑥的波叫作横波。在横波中，凸起的最高处叫作⑦，凹下的最低处叫作⑧4.质点的振动方向跟传播方向⑨的波叫作纵波。在纵波中，质点分布最密的地方叫作⑩质点分布最疏的部分叫作⑪5.形成：⑫在介质中传播，形成了机械波。6.产生条件：（1）要有⑬（2）要有传播振动的⑭答案：①带动②跟着振动③振动④传播⑤相互作用⑥垂直⑦波峰⑧波谷⑨在同一直线上⑩密部⑪疏部⑫机械振动⑬波源⑭介质预习检测判一判：1.横波中分密部和疏部,纵波中分波峰和波谷(

)2.在水平方向传播的波为横波(

)3.在绳波的形成和传播中,所有质点同时运动,同时停止运动(

)4.在机械波中各质点不随波的传播而迁移(

)5.纵波指的是质点的振动方向和波的传播方向垂直的波(

)6.机械波在传播过程中,各质点振动的周期、起振方向都相(

)答案：×××√×√探究思考探究1机械波的形成及特点一、波的形成从振源开始依次带动相邻的质点做相同的振动，整体上形成凹凸相间的波形二、横波与纵波由质点振动方向和波的传播方向的关系，可将机械波分为两类，一类为横波，一类为纵波。横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波横波中，凸起的最高点叫作波峰，凹下的最低点叫作波谷2.纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波纵波中，质点分布最密的位置叫作密部，质点分布最疏的位置叫疏部。三、机械波1.质点：能够传播振动的物质叫作介质。2.机械波：机械振动在介质中的传播就形成了机械波波是传递能量的一种形式，波在传播过程中会传递能量和信息【典例一】对机械波的认识,下列说法正确的是(

)A.同一波中各质点的振动情况完全相同B.横波传播到最前面时波峰和波谷交替出现C.简谐波的周期等于每个质点振动的周期D.波向前传播时快时慢,速度大小周期性变化答案：C解析：同一波中各质点的振动情况有先后之分,A错;由于波动过程中各质点的起振方向相同,横波向前传播时在最前面要么是波峰要么是波谷,不会发生变化,B错;简谐波的周期等于每个质点振动的周期,C正确;波向前传播时速度大小是一定的,D错。【拓展练习】关于振动和波的关系,下列说法正确的是(

)A.如果振源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止B.物体做机械振动,一定产生机械波C.波的速度即振源的振动速度D.波在介质中的传播频率与介质性质无关,仅由振源的振动频率决定答案：D解析：机械振动传播形成机械波,振源停止振动时,其他质点仍会引起相邻质点的振动,即波继续在介质中传播,所以A、B错.机械波在介质中的传播速度由介质本身性质决定,与振源振动速度无关,所以C错.在波动中,各个质点的振动周期、频率是相同的,它们都等于波源的振动周期或频率,D对.探究2机械波和机械振动的比较1.从产生条件看：机械振动是机械波形成的原因，机械波是机械振动在介质中传播产生的。有波动必有振动，但是有振动未必有波动。2.从运动的角度看：机械振动是单个质点在平衡位置附近做往复运动，而机械波则为许多质点先后连续在平衡位置附近做往复运动3.从运动性质看：振动是非匀速周期性运动，而波的传播速度与传播振动的介质有关。【典例二】关于机械振动和机械波，下列说法正确的是()A.物体做机械振动时，一定产生机械波 B.没有机械振动，也可能形成机械波C.有机械波，一定有质点做机械振动 D.机械振动和机械波的产生无关答案：C解析：机械振动在介质中的传播形成了机械波，所以有机械波必有机械振动，而有机械振动若没介质不会形成机械波，故C正确，ABD错误。【拓展练习】关于机械振动和机械波下列叙述不正确的是()A.有机械振动必有机械波B.有机械波必有机械振动C.在波的传播中,振动质点并不随波的传播发生迁移D.在波的传播中,如果振源停止振动,波的传播并不会立即停止答案：A解析：机械振动是形成机械波的条件之一,有机械波一定有机械振动,但有机械振动不一定有机械波,A错,B对。波在传播时,介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动,它们不随波的传播而发生迁移,C对。振源停止振动后,已形成的波仍继续向前传播,直到波的能虽消耗尽为止,D对。故符合题意的选项为A。知识梳理

随堂训练1.关于机械波的下列说法中,正确的是()A.自然界所刮的风就是一种机械波B.波不仅能传递能量,而且参与振动的质点也在随波迁移C.波将波源的运动形式传播出去的同时,也可以传递信息D.能传播机械波的介质一定是可以自由流动的2.科学探测表明,月球表面无大气层,也没有水,更没有任何生命存在的痕迹。在月球上,两宇航员面对面讲话也无法听到,这是因为()A.月球上太冷,声音传播太慢 B.月球上没有空气,声音无法传播C.宇航员不适应月球,声音太轻 D.月球上太嘈杂,听不清楚声音3.机械波传播的是()A.介质中的质点 B.质点的运动形式C.能量 D.信息4.关于电磁波与机械波,下列说法正确的是()A.电磁波传播不需要介质,机械波传播需要介质B.电磁波在任何介质中传播速率都相同,机械波在同一种介质中传播速率都相同C.电磁波和机械波都不能发生干涉D.电磁波与机械波都能发生衍射

答案以及解析1.答案：C解析：自然界所刮的风,实质上是由于压强差等因素引起的空气流动,不是机械波,所以A错;波是运动形式的传播,是能量传递的一种方式,但各质点均在各自平衡位置附近振动,并不随波迁移,因此B错;波不仅能传播运动形式,它也是信息传递的载体,故C正确;固体也能传播机械波,故D错。2.答案：B解析：两宇航员面对面讲话却无法听到,说明声波有振源却传播不出去,即缺乏声波传播的另一条件,没有介质,故B选