20182018学年人教版选修34 波的形成和传播 第1课时 学案.docx

12.1波的形成和传播学习目标：1.理解机械波的形成过程和产生条件.2.知道波的种类及横波和纵波的概念.3.明确机械波传播的特点．重点：理解机械波的形成过程和产生条件.难点;知道波的种类及横波和纵波的概念.预习导学：一、机械波的形成和传播1．波的形成由于绳的各部分之间都有相互作用的弹力联系着所以当手抖动绳的一端紧靠这一端的质点运动它会带动相邻的质点运动依次传递下去．每一个质点都在重复绳一端的振动后一个质点的运动状态总是滞后于前一个质点的运动状态．2．介质能够传播振动的物质．3．机械波机械振动在介质中的传播．4．波源引起初始振动的装置．5．机械波是机械振动这一运动形式(包括波源的振动信息)的传播介质本身并没有沿着波的方向发生迁移．6．波是传递能量的一种方式．二、横波与纵波1．按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同常将波分为横波和纵波．2．横波(1)定义：介质中质点的振动方向与波的传播方向垂直的波．(2)标识性物理量①波峰：凸起来的最高处．②波谷：凹下去的最低处．3．纵波(1)定义：介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波．(2)标识性物理量①密部：介质中质点分布密集的部分．②疏部：质点分布稀疏的部分．4．简谐波：如果传播的振动是简谐运动这种波叫做简谐波.一、波的形成和传播1．波的形成传播波的物质如水、绳、空气等可以分成许多小部分每一小部分都可以看作质点．当其中一个质点振动时由于质点间的相互作用就带动相邻的质点振动起来该质点又带动后面的质点振动起来这样振动的状态就传播出去形成了机械波．2．机械波的传播(1)各质点的振动周期都与波源的振动周期相同．(2)离波源越远质点的振动越滞后但各质点的起振方向与波源起振方向相同．(3)波传播的只是振动形式介质中的每个质点只在自己平衡位置附近振动并不随波迁移．【例1】(多选)关于机械波的形成和传播下列说法中正确的是()A．机械波只能在介质中传播波源周围如果没有介质就不能形成机械波B．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些C．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些D．一旦波源振动起来介质中的各个质点也就立刻振动起来解析机械波形成的条件是有波源和介质两者缺一不可；机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点故离波源近的质点振动的早一些分析知A、C正确．答案AC【例2】如图1所示是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿垂直直线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(T4)时1到达最上方5开始向上运动．问：图1(1)t＝eq\f(T2)时质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t＝eq\f(3T4)时质点8、12、16的运动状态如何？解析各质点在各时刻的情况．如图所示.(1)由甲图可知t＝eq\f(T2)时质点8未达到波峰正在向上振动质点12、16未振动．(2)由乙图可知t＝eq\f(3T4)时质点8正在向下振动质点12向上振动质点16未振动．答案见解析借题发挥根据波的形成特点先振动的质点带动后面的质点振动后面质点总是落后于前面质点的振动每一个质点都在自己的平衡位置附近振动正确画出各时刻的波形图可以使问题变得更形象直观．二、振动与波动的区别与联系1．区别(1)研究对象不同振动是单个质点所表现出的周而复始的运动现象波动是大量质点表现出的周而复始的运动现象．(2)运动成因不同振动是质点由于某种原因离开平衡位置同时受到指向平衡位置的力——回复力的作用．波动是由于介质中质点受到相邻质点的扰动而随着运动并将振动形式由近及远传播开去各质点间存在相互作用的弹力各个质点受到回复力作用．(3)运动性质不同质点的振动是变速运动在同一介质中波动的传播速度不变．2．联系(1)振动是波动的起因波是振动的传播；(2)有波动一定有振动有振动不一定有波动；(3)波动的周期等于质点振动的周期波动和振动都是周期性运动．【例3】(多选)关于振动和波的关系下列说法中正确的是()A．振动是波的成因波是振动的传播B．振动是单个质点呈现的运动现象波是许多质点联合起来呈现的运动现象C．波的传播速度就是质点振动的速度D．波源停止振动时波立即停止传播解析机械波的产生条件是有波源和介质．由于介质中的质点之间相互作用一个质点的振动带动相邻质点的振动由近及远传播而形成波所以选项A和B正确；波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度在均匀介质中其速度大小不变而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化选项C错误；波源一旦将振动传给了介质振动就会在介质中向远处传播当波源停止振动时介质仍然继续传播波源振动的运动形式不会随波源停止振动而停止传播即波