3.1 波的形成和传播 导学案-（2019）新人教版高中物理高二选择性必修第一册.rar

第三章第三章 机械波机械波3.1 波的形成和传播波的形成和传播 【学习目标学习目标】1以绳波为例体会机械波的形成过程2知道什么是横波，知道波峰和波谷；知道什么是纵波，知道疏部和密部3知道波在传播振动形式的同时也传递了能量和信息【开启新探索开启新探索】阅读课本 P59，理解波的相关实例。说明：“未见其人，先闻其声”涉及到哪种机械波？又可以反映出机械波具有什么特性？【质疑提升质疑提升 1】波的形成波的形成1. 波动现象无处不在，波传递能量和信息，结合声波、带操表演中运动员抖起的“绳波” 。说说什么是波动？2. 观察“绳波”演示实验，说明：（1）波的形成原因？（2）在波的传播过程中，绳上各点随波的传播向绳的另一端移动吗？3. 结合课本 P59“图 3.1-2”及相关说明，进一步的理解绳中质点的运动与波的传播关系，回答下列问题：（1）由振源 P0的振动到波传播是怎样的形成过程？（2）波源 P0和绳上其他各点的起振方向和先后顺序？（3）绳波形成后，波源和其后各点的振动周期是否相同？为什么？（4）绳上各点是否随波的传播前进？ (5) 根据波形成的过程和原因，分析图中时刻，P6、P5、P3、P2、P1五个质点34Tt 的运动方向？由此总结一下在某一时刻质点的振动方向的判定方法？ 4我们学到的振动和波之间有怎样的区别、联系?【质疑提升质疑提升 2】横波和纵波横波和纵波1什么样的波是横波？什么是横波的波峰、波谷？2观察弹簧振动形成的振动传播，说明什么样的波是纵波？什么是纵波的密部、疏部？【学以致用学以致用】1. 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 T 时，1 到达最上方，5 开始向上运动。 （1）t T 时，质点 8、12、16 的运动状态如何？ 上、静止、静止 （2）t T 时，质点 8、12、16 的运动状态如何？ 下、上、静止、 （3）t T 时 , 质点 8、12、16 的运动状态如何？ 下、下、上 2. 如图所示是以质点 P 为波源的机械波在绳上传到质点 Q 时的波形。（1）请判断此机械波的类型。 横波 （2）P 点从平衡位置刚开始振动时，是朝着哪个方向运动的？ 上 3 图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点 A 正向上运动，如图中箭头所示，由此可断定此横波A向右传播，此时质点 B 正向上运动 B向右传播，此时质点 C 正向下运动C向左传播，且此时质点 D 正向上运动D向左传播，且此时质点 E 正向下运动【核心素养提升核心素养提升】1关于机械振动和机械波下列叙述正确的是（）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，振动质点随波的传播发生迁移D在波的传播中，如振源停止振动，波的传播会立即停止2在机械波中，下列说法中不正确的是（ ） A各质点都在各自平衡位置附近振动 B机械波在传播时，介质中无数个质点依次做同频率的受迫振动C前一质点的振动带动相邻后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D纵波的传播速度就是质点的振动速度3关于振动和波的关系，下列说法中不正确的是（ ） A振动是波形成的原因，波是振动的传播形式B振动是单个质点呈现出的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C介质质点的振动形式由近及远传播开去D横波质点的振动方向和波的传播方向共线4一个小石子投向平静的湖水中，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述中正确的是( )A渐渐飘向湖心 B渐渐飘向湖边 C在原处上下振动 D沿着波纹做圆周运动5 一列横波沿 x 轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，质点 a、b 均处于平衡位置则下列说法正确的是（）A该时刻质点 a 正向下运动B该时刻质点 b 正向上运动C该时刻质点 a、b 的速度相同D质点 a、b 的振动周期相同6 一列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 六个质点说法正确的是（）A质点 B 向右运动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7 振源 A 带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图所示，规定绳上各质点向上运动的方向为 x 轴的正方向，从波传播到细绳上的 P 点开始计时，下列四个图形中能表示 P 点振动图像的是（）A B C D8 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 M、N 之间，已知此波的周期为 T，下面说法正确的是（）A波源 N 的起振方向向下B由波源起振开始计时，Q 质点已经振动了 TC由波源起振开始计时，Q 质点已经振动了4TD由波源起振开始计时，P 质点已经振动了 4T9. 如图所示为某绳波形成过程的示意图，1、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 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t0 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（）At时质点 5 的运动方向向下4TBt时质点 7 的速度方向向上2TCt时质点 11 的运动方向向下34TDtT 时质点 17 开始向下运动10已知一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，如图所示，试标明此时刻 a、b、c、d 各质点的振动方向。11AB 为一弹性绳，设法在绳上传播一个脉冲的波，如图所示，当波从 A向 B 传播时，绳上质点开始起振时，质点振动的速度方向是向_下_；当波从 B向 A 传播时，绳上质点开始起振时，质点振动的速度方向是向_上_（填“上”或“下” ）12一种简易地震仪由竖直弹簧振子 P 和水平弹簧振子 H 组成，如图所示。在一次地震中，地震波中的横波和纵波传播速率分别约为 3.5km/s 和 7km/s，震源在地震仪下方，观察到两振子开始振动的时间相差 5s。(1)哪个振子先开始振动?(2)震源距地震仪距离为多少?P35km第三章 机械波3.1 波的形成和传播 【学习目标】1以绳波为例体会机械波的形成过程2知道什么是横波，知道波峰和波谷；知道什么是纵波，知道疏部和密部3知道波在传播振动形式的同时也传递了能量和信息【开启新探索】阅读课本 P59，理解波的相关实例。说明：“未见其人，先闻其声”涉及到哪种机械波？又可以反映出机械波具有什么特性？【质疑提升 1】波的形成1. 波动现象无处不在，波传递能量和信息，结合声波、带操表演中运动员抖起的“绳波” 。说说什么是波动？2. 观察“绳波”演示实验，说明：（1）波的形成原因？（2）在波的传播过程中，绳上各点随波的传播向绳的另一端移动吗？3. 结合课本 P59“图 3.1-2”及相关说明，进一步的理解绳中质点的运动与波的传播关系，回答下列问题：（1）由振源 P0的振动到波传播是怎样的形成过程？（2）波源 P0和绳上其他各点的起振方向和先后顺序？（3）绳波形成后，波源和其后各点的振动周期是否相同？为什么？（4）绳上各点是否随波的传播前进？ (5) 根据波形成的过程和原因，分析图中时刻，P6、P5、P3、P2、P1五个质点34Tt 的运动方向？由此总结一下在某一时刻质点的振动方向的判定方法？ 4我们学到的振动和波之间有怎样的区别、联系?【质疑提升 2】横波和纵波1什么样的波是横波？什么是横波的波峰、波谷？2观察弹簧振动形成的振动传播，说明什么样的波是纵波？什么是纵波的密部、疏部？【学以致用】1. 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 T 时，1 到达最上方，5 开始向上运动。 （1）t T 时，质点 8、12、16 的运动状态如何？ 上、静止、静止 （2）t T 时，质点 8、12、16 的运动状态如何？ 下、上、静止、 （3）t T 时 , 质点 8、12、16 的运动状态如何？ 下、下、上 2. 如图所示是以质点 P 为波源的机械波在绳上传到质点 Q 时的波形。（1）请判断此机械波的类型。 横波 （2）P 点从平衡位置刚开始振动时，是朝着哪个方向运动的？ 上 3 图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点 A 正向上运动，如图中箭头所示，由此可断定此横波A向右传播，此时质点 B 正向上运动 B向右传播，此时质点 C 正向下运动C向左传播，且此时质点 D 正向上运动D向左传播，且此时质点 E 正向下运动【核心素养提升】1关于机械振动和机械波下列叙述正确的是（）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，振动质点随波的传播发生迁移D在波的传播中，如振源停止振动，波的传播会立即停止2在机械波中，下列说法中不正确的是（ ） A各质点都在各自平衡位置附近振动 B机械波在传播时，介质中无数个质点依次做同频率的受迫振动C前一质点的振动带动相邻后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D纵波的传播速度就是质点的振动速度3关于振动和波的关系，下列说法中不正确的是（ ） A振动是波形成的原因，波是振动的传播形式B振动是单个质点呈现出的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C介质质点的振动形式由近及远传播开去D横波质点的振动方向和波的传播方向共线4一个小石子投向平静的湖水中，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述中正确的是( )A渐渐飘向湖心 B渐渐飘向湖边 C在原处上下振动 D沿着波纹做圆周运动5 一列横波沿 x 轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，质点 a、b 均处于平衡位置则下列说法正确的是（）A该时刻质点 a 正向下运动B该时刻质点 b 正向上运动C该时刻质点 a、b 的速度相同D质点 a、b 的振动周期相同6 一列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 六个质点说法正确的是（）A质点 B 向右运动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7 振源 A 带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图所示，规定绳上各质点向上运动的方向为 x 轴的正方向，从波传播到细绳上的 P 点开始计时，下列四个图形中能表示 P 点振动图像的是（）A B C D8 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 M、N 之间，已知此波的周期为 T，下面说法正确的是（）A波源 N 的起振方向向下B由波源起振开始计时，Q 质点已经振动了 TC由波源起振开始计时，Q 质点已经振动了4TD由波源起振开始计时，P 质点已经振动了 4T9. 如图所示为某绳波形成过程的示意图，1、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 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t0 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（）At时质点 5 的运动方向向下4TBt时质点 7 的速度方向向上2TCt时质点 11 的运动方向向下34TDtT 时质点 17 开始向下运动10已知一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，如图所示，试标明此时刻 a、b、c、d 各质点的振动方向。11AB 为一弹性绳，设法在绳上传播一个脉冲的波，如图所示，当波从 A向 B 传播时，绳上质点开始起振时，质点振动的速度方向是向_下_；当波从 B向 A 传播时，绳上质点开始起振时，质点振动的速度方向是向_上_（填“上”或“下” ）12一种简易地震仪由竖直弹簧振子 P 和水平弹簧振子 H 组成，如图所示。在一次地震中，地震波中的横波和纵波传播速率分别约为 3.5km/s 和 7km/s，震源在地震仪下方，观察到两振子开始振动的时间相差 5s。(1)哪个振子先开始振动?(2)震源距地震仪距离为多少?P35km