物理教案驻波.doc
物理教案驻波
物理教案驻波一、教学目标1.了解驻波的概念和特点。
2.掌握驻波的形成原因和表达形式。
3.理解驻波在实际生活中的应用。
二、教学准备1.教学课件。
2.实验器材：弦线、传声筒、频率发生器等。
3.学生实验工具：计时器、尺子等。
4.学生手册。
三、教学过程1. 引入教师通过布置问题或讲解故事的方式，引起学生对驻波的兴趣，激发他们的思考。
例如，教师可以问学生：“你们在泳池里游泳时是否注意到过水面上出现的那种看似不动的波纹？你曾经观察到这种现象吗？请描述一下你所观察到的现象。
”2. 理论讲解通过教师的讲解和示范，学生对驻波的概念和特点有了初步了解。
2.1 驻波的概念驻波是波在一条传播介质中来回反射形成的一种特殊现象，即入射波与反射波在传播介质内发生叠加而形成的一种固定振幅、固定位置的波动现象。
2.2 驻波的形成原因驻波的形成需要满足两个条件：•波源必须是固定的，在一个特定位置不断产生波动。
•波的传播速度在介质中是恒定的。
2.3 驻波的表达形式驻波可以使用波的振幅和相位来表达。
学生需要了解驻波的振幅沿传播方向不改变，相位随传播方向改变180度。
3. 实验操作学生通过实验来观察和验证驻波的形成。
3.1 实验材料准备1.弦线：选用一条柔软的弦线，将其一端连接到频率发生器；2.铅直支撑物：将弦线固定在墙上或夹子上；3.传声筒：将传声筒放置在弦线的中部位置。
3.2 实验步骤1.保证弦线的拉紧度，控制频率发生器的频率，使弦线上形成不同波长的驻波；2.观察传声筒的振动，通过计时器测量传声筒振动的时间，记录实验数据；3.针对不同的频率和波长进行多次观察和记录。
4. 实验结果和分析学生根据实验结果，进一步分析驻波的特点和规律。
例如，学生可以发现当形成全波长驻波时，传声筒不振动，称为节点；而形成半波长驻波时，传声筒振动幅度最大，称为腹部。
5. 完善学生手册学生整理实验结果和分析，将其记录在手册中，以便日后温习和查阅。
6. 课堂小结教师对本节课的重点知识进行总结，巩固学生的学习成果。
12.驻波教学设计
及教学安排知识回顾1.惠更斯原理2.波的叠加原理3.波的干涉约5分钟1.提问点评。
2.进一步强化波的特性，为下一步驻波形成方程的推导奠定基础。
导入一、驻波的产生1.通过模型展示驻波产生的条件。
2.振幅、传播速度都相同的两列相干波，在同一直线上沿相反方向传播时叠加而形成的一种特殊的干涉现象.约10分钟1.模型展示驻波的产生条件，增强学生的感性认知，激发学生学习物理的兴趣，并有效促进理性认知的转化。
2.PPT课件展示图片。
授课二、驻波方程1.正向)(π2cos1λνxtAy-=2.负向)(π2cos2λνxtAy+=已知：①A表示振幅，ω表示圆频率；②入射波和反射波的初相位相同且为零；设问：①合成波的方程讨论结果：21yyy+=)(π2cos)(π2cosλνλνxtAxtA++-=txAνλπ2cosπ2cos2=即驻波方程。
约25分钟1.通过由浅入深的讨论得到驻波方程，并分析不同的时间下，驻波的形成图形，引导学生进行演绎思维的训练。
2.根据驻波方程，引导学生发现自然真理的公式抽象并能够欣赏自然的简单美，引导学生更深层次的思考和探究。
3.启发学生自己由浅入深、由简入繁、由个别到一般问题逐层深入的探讨，调动学生积极参与高斯定理的证明过程，从而完成知识的深入理解和内化。
三、驻波的特点1.波腹与波节 驻波振幅分布特点驻波方程t xA y νλπ2cos π2cos 2=振幅λxA π2cos 2随 x 而异， 与时间无关.使0π2cos =λx即 ,2,1,0π)21(π2=+±=k k xλ为波节的位置 同理， ,2,1,0ππ2=±=k k xλ为波腹的位置2.驻波相位的分布特点相邻两波节之间质点振动同相位，任一波节两侧振动相位相反，在波节处产生π的相位跃变 .（与行波不同，无相位的传播）.四、半波损失定义： 当波从波疏介质垂直入射到波密介质， 被反射到波疏介质时形成波节. 入射波与反射波在此处的相位时时相反, 即反射波在分界处产生π的相位跃变，相当于出现了半个波长的波程差，称半波损失.4.PPT 课件展示与板书推导结合，逐层推进，条理清晰加深印象。
10-5 驻波
第十章 波动
8
物理学
第五版
二、半波损失
1010-5
驻波
实验中B点固定，形成波节， 实验中B点固定，形成波节，说明入射波 和反射波反相位。 和反射波反相位。 (1)入射波和 (1)入射波和 反射波同相位
(2)入射波和 (2)入射波和 反射波反相位 入射波和反射波有π的相位突变____ 入射波和反射波有π的相位突变____半波损失
t + x y2 = A cos 2π T λ
驻波
合成波： 合成波：
y = y1 + y 2
t x t x = Acos 2π ( − ) + cos 2π ( + ) T λ T λ
2π = ( 2 A cos x) cos t λ T
2π
A x ) = 2Acos (
物理学
第五版
一. 驻波
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驻波
是由振幅相同， 驻波: 是由振幅相同，传播方向相反的两列相干 波叠加而成，是一种特殊的干涉现象。 波叠加而成，是一种特殊的干涉现象。
驻 波 的 形 成
第十章 波动
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驻波的形成： 驻波的形成：
第十章 波动
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驻波
对于波沿分界面垂直入射的情形, 与波速u 对于波沿分界面垂直入射的情形,把密度ρ 与波速 较大的介质称为波密介质 波密介质， 较小的介质称 的乘积ρu 较大的介质称为波密介质，ρu较小的介质称 波疏介质。 为波疏介质。 当波从波疏介质传播到波密介质，有半波损失， 当波从波疏介质传播到波密介质，有半波损失， 分界面反射点形成波节。 分界面反射点形成波节。 当波从波密介质传播到波疏介质，无半波损失， 当波从波密介质传播到波疏介质，无半波损失， 分界面反射点形成波腹。 分界面反射点形成波腹。 若反射点为自由端，无半波损失。 若反射点为自由端，无半波损失。 自由端 若反射点为固定端，有半波损失。 若反射点为固定端，有半波损失。 固定端
大学物理 驻波(一)2024
大学物理驻波（一）引言概述：驻波是在介质中传播的波在与逆向传播的波相遇时形成的一种特殊波动现象。
它在大学物理中有着重要的应用和理论意义。
本文将从驻波的基本概念和特点入手，详细介绍了驻波的形成条件，驻波的数学描述以及驻波的实验观察等。
正文：1. 驻波的基本概念和特点- 驻波是由两个相同频率、振幅相等而方向相反的波在空间中相遇而形成的。
- 驻波的震动节点是固定不动的，而虚节点一直在不断地交替出现。
- 驻波是由于波的干涉而形成的，不会传输能量或物质。
2. 驻波的形成条件- 驻波形成的必要条件是波的传播速度相同，波长相等且频率相同。
- 在一维情况下，驻波形成的充分条件是两波的幅值、频率、相位相同。
3. 驻波的数学描述- 驻波可以用数学方程来描述，常用的方程为y(x,t) = Acos(kx)cos(ωt + φ)，其中A为振幅，k为波数，ω为角频率，φ为初相位。
- 驻波方程中的k和ω与波长λ和周期T之间有着确定的关系：k = 2π/λ，ω = 2π/T。
4. 驻波的实验观察- 驻波可以通过在一定条件下的波的传播介质中观察到，如绳上的驻波、声管中的驻波等。
- 在实验观察中，可以通过调节波的频率、振幅、传播介质的长度等参数来观察驻波的形成与特性。
5. 驻波的应用- 驻波在声学、光学、电磁学以及其他物理学领域中有着广泛的应用，如乐器共鸣现象、干涉仪的工作原理等。
- 驻波还可以用于测量波的参数，如测量波速、波长等。
总结：驻波是在介质中传播的波在与逆向传播的波相遇时形成的一种特殊波动现象。
它具有震动节点固定、虚节点不断交替出现的特点，是由波的干涉形成的。
驻波的形成需要满足波的传播速度相等、波长相等且频率相同的条件。
驻波可以通过实验观察到，并可用数学方程进行描述，有着广泛的应用价值。
06 驻波
驻波教案
教学目标
１、了解驻波现象。
了解波腹和波节
２、了解驻波是怎样产生的
３、了解驻波是一种特殊的干涉现象
教学重点
了解驻波是怎样产生的
了解驻波是一种特殊的干涉现象
教学难点
了解驻波是怎样产生的
教学方法与教具
启发式综合教学法
教学过程
一、复习：
波的干涉
二、授新：
共同阅读课本实验：
１、波节：介质中始终静止不动的点
２、波腹：介质中振幅最大的那些点
３、驻波：波形虽然随时间而改变，但是不向任何方向移动，这种现象叫做驻波行波：相对于驻波来说，波形向前传播的那种波叫做行波。
４、驻波的产生条件：
两列沿相反方向传播的振幅相同、频率相同的波叠加时，形成驻波５、相邻两波节的距离等于λ/2
讲解驻波的形成过程
６、驻波是一种特殊的干涉现象
７、弦乐器发声原理：
激起弦线的振动（弹、拉、打击），就能在弦线上产生驻波，并在周围的空气中发
出声波
８、演示实验：空气内的驻波
空气柱发出较强的声音，必须满足条件：空气柱的长度l=(2n+1)λ/4
９、管乐器发声原理：
激起空气驻的振动（如吹奏），就能使空气柱产生驻波，并在周围空气中发出声波。
实验指导书(驻波)
上海电力学院物理实验指导书所属课程：大学物理实验实验名称：驻波（一）（二）面向专业：全院理工科实验室名称：物理实验室2006年2月驻波（一）一．实验目的：1.观察在弦线上形成的驻波；2.了解弦线振动时驻波波长与弦线所受张力的关系,并利用它来测定电动音叉的频率.二、实验仪器、设备：名称型号、规格备注电动音叉f=103.3Hz滑轮1个弦线μ=2.61×10-3g/cm砝码20g米尺1m劈形木板2个三、实验原理1.驻波：两个振幅相同的相干波，在同一直线上沿相反方向传播时。
叠加后直线上各质点形成稳定的振动状态，称此为驻波。
让相干前进的波与反射波叠加就能形成驻波。
2.在张紧的弦线上观察驻波：一根弦线横跨在音叉的一端A和劈形木块P的刀口B之间，在刀口右面通过滑轮H和砝码m给弦线施加一定的张力。
音叉由电磁策动力维持振幅恒定的振动。
当音叉振动时,在弦线上激起一横波，此波向右行进。
当此波遇到固定点B时又被反射，形成向左行进的反射波，这两个波在弦上相互叠加就形成驻波。
驻波从B开始就被分成几段,每段的两个端点的振幅为零，固定不动，这些点称为波节。
每段中的各质点则同步作上下振动。
两相邻的波节中间的点振幅最大，称为波腹。
相邻两波节（或波腹）之间的距离L等于形成这驻波的相干波波长的一半，即L=λ/2。
当弦线AB段的长度接近半波长的整数倍时，驻波振幅最大而且稳定。
由于B端是固定点，所以B端一定是波节。
3.当改变音叉频率或改变加上弦线的张力F时，就可改变半波长L。
在本实验中，采用改变张力F来改变L。
在弦线上传播的横波的波速u和张力F及弦线的单位长度的质量μ有如下关系：u2=F/μ又u=λf从上两式可知张力F的改变，引起u的变化。
由于音叉频率f不变，所以λ改变。
由上两式得f2=F/(μλ2)所以只要测得F、μ及λ就能求得电动音叉的频率f。
四．实验内容与步骤：1.记下弦线单位长度质量（由实验室给出）。
μ=2.45×10-4kg/m=2.45×10-3g/cm(原悬线值)μ=2.61×10-4kg/m=2.61×10-3g/cm(2001/9/10重测新悬线值)2.在弦线下垂端加砝码140克，记下张力（化为达因）。
驻波
相邻两波腹距离
3.相位特点
各质点作振幅为 2 A0 cos( 2 ) ，角频率为ω的简谐运动。
2 A0 cos2x / cost y 2 A0 cos2x / cost
x
cos2x / 0 cos2x / 0
0.4 sin x sin 200t
(3)在O与P间各个波节和波腹点的坐标.
y驻 0.4 sin x sin t
波节点的坐标满足：
x k , k取整数
考虑x的范围解得：x＝0，1，2，3，4，5，6 波腹点的坐标满足： x 2k 1 , k取整数 2 1 3 5 7 9 11 考虑x的范围解得： x , , , , , . 2 2 2 2 2 2
作业：P172 （6.22）（6.25）
波节 (1) 两相邻波节间的点（同一段的点）
cos(2 x
x
) 符号相同，相位相同。
驻波波形曲线 分为很多“分段” (每段长λ/2 );
(2) 波节两边的点（相邻段的点）
cos( 2
)
符号相反，相位相反。
驻波相位不传播 ---"驻"字的第二层含义。
4.能量特点 (1)动能： 当各质点同时到达平衡位置时：介质无形变，势能 为零，此时驻波能量为动能。波腹处动能最大，驻 波能量集中在波腹附近。 (2)势能： 当各质点同时到达最大位移时：动能为零，此时驻波 能量为势能。波节处形变最大，势能最大，能量集中 在波节附近。 (3)结论： 动能、势能不断在波腹附近和波节附近间相互转换， 能量交替传递。
（素材取自酷6网）
二 、驻波方程
设有两列同振幅相干波在同一直线上相向传播
大学物理实验教案6-驻波法测振动频率
大学物理实验教案实验名称：驻波法测振动频率 实验目的：1、求出弦线线密度；2、观察弦线上的驻波；3、绘出弦线上横波波长与张力的关系；4、测出弦振动的频率。
实验仪器：电振音叉（频率约为Hz 100） 弦线 滑轮 砝码托 砝码（5个） 钢卷尺 螺丝刀 电子天平实验原理：1、 弦线上横波传播速度（一） 如图1所示，将细弦线的一端固定在电振音叉的一个叉子顶端上，另一端绕过滑轮挂上砝码。
闭合电源K 后，调节音叉断续器的接触点螺丝k '，使音叉维持稳定的振动，并将其振动沿弦线向滑轮一端传播，形成横波。
当横波到达B 点后产生反射，由于前进波与反射波能够满足相干条件，在弦线上形成驻波，而任意两个相邻的波节（或波腹）间的距离都为波长的一半。
适当调节砝码重量或弦长（音叉端到滑轮轴间的线长），在弦上将出现稳定的 图1强烈的振动，即弦与音叉共振（弦振动频率应当和音叉的频率f 相等）。
弦共振时，驻波的振幅最大，音叉端为稍许振动的节点（非共振时，音叉端不是驻波的节点），若此时弦上有n 个半波区，则n l 2=λ，弦上的波速v 则为：f v λ= （1）即：f nlv 2= （1’） 2、 弦线上横波传播速度（二）若横波在张紧的弦线上沿x轴正方向传播，我们取ds AB =的微元段加以讨论（图2）。
设弦线的线密度（即单位长质量）为ρ，则此微元段弦线ds 的质量为ds ρ。
在A 、B 处受到左右邻段的张力分别为1T F 、2T F，xy图2其方向为沿弦线的切线方向与x 轴交成1α、2α角。
由于弦线上传播的横波在x 方向无振动，所以作用在微元段ds 上的张力的x 分量应该为零，即：0cos cos 1122=-ααT T F F （2）又根据牛顿第二定律，在y 方向微元段的运动方程为：221122sin sin dtyd ds F F T T ραα=- （3）对于小的振动，可取dx ds ≈，而1α、2α都很小，所以1cos 1≈α，1cos 2≈α，11sin ααtg ≈，22sin ααtg ≈。
大学物理演示实验——弦驻波3页
大学物理演示实验——弦驻波3页第一页：实验名称：弦驻波实验实验原理：弦驻波是指在两端固定并受一定张力作用下的弦子上，由于弦子的振动而形成的波动现象。
当弦子振动的频率趋近于弦子固有频率时，在弦子上会形成一系列波峰和波谷，这种状态被称为驻波。
实验材料：弦子、螺钉、扳手、符合弦子长度的振动板、线圈、信号发生器、示波器。
实验过程：1.将弦子固定在一侧的螺钉上，穿过振动板并拉直。
将另一侧的弦子固定在无线电线圈上。
2.调整信号发生器的频率，使得弦子的振动频率趋近于弦子固有频率。
可以通过变化振动板的长度和张力来调整弦子的固有频率。
3.观察弦子上形成的驻波现象，并使用示波器显示出波形。
第二页：实验注意事项：1.调整弦子的长度和张力时，要注意不要使弦子太紧或者太松，以免影响实验结果。
2.在进行实验时，应该保持实验室的安静，以便于观察弦子上的驻波现象。
3.在使用示波器时，要注意将其接在弦子的两端，并调整合适的垂直放大倍数和时间基准，以便于观察驻波的波形。
实验结果分析：1.驻波现象的产生是由于弦子振动频率趋近于弦子固有频率，才能使得波峰波谷不断循环出现。
2.在一定条件下，弦子上的驻波现象稳定不动，可以提取弦子的固有频率。
3.弦子的固有频率与其长度和张力有关，通过调整长度和张力可以调节弦子的固有频率，从而控制弦子上的驻波现象。
第三页：实验结论：通过弦驻波实验，我们可以了解到驻波的产生原理和特点。
在实验中，我们可以通过调整弦子的长度和张力，使得弦子振动频率趋近于固有频率，从而使得驻波现象稳定出现。
在观察弦子上的驻波现象时，可以使用示波器显示弦子的波形，以便于更加直观的观察弦子上的波动现象。
弦子的固有频率与其长度和张力有关，通过调节这些变量可以控制弦子的固有频率，进而控制驻波现象的出现。
驻波法
大学物理实验教案实验名称：空气中声速的测定1、实验目的（1）学会用驻波法和相位法测量声波在空气中传播速度。
（2）进一步掌握示波器、低频信号发生器的使用方法。
（3）学会用逐差法处理数据。
2、实验仪器超声声速测定仪、低频信号发生器DF1027B、示波器ST16B。
3、实验原理3．1 实验原理声速V、频率f 和波长λ之间的关系式为V f 。
如果能用实验方法测量声波的频率f和波长λ，即可求得声速V。
常用的测量声速的方法有以下两种。
3．2 实验方法3．2．1 驻波共振法（简称驻波法）S1 发出的超声波和S 2 反射的超声波在它们之间的区域内相干涉而形成驻波。
当波源的频率和驻波系统的固有频率相等时，此驻波的振幅才达到最大值，此时的频率为共振频率。
驻波系统的固有频率不仅与系统的固有性质有关，还取决于边界条件，在声速实验中，S1 、S 2 即为两边界，且必定是波节，其间可以有任意个波节，所以驻波的共振条件为：Ln n 123 2 （1）即当S1 和S 2 之间的距离L 等于声波半波长的整数倍时，驻波系统处于共振状态，驻波振幅最大。
在示波器上得到的信号幅度最大。
当L 不满足（1）式时，驻波系统偏离共振状态，驻波振幅随之减小。
移动S 2 ，可以连续地改变L 的大小。
由式（1）可知，任意两个相邻共振状态之间，即S 2 所移过的距离为：L L n 1 Ln n 1 n 2 2 2 （2）可见，示波器上信号幅度每一次周期性变化，相当于L 改变了 2 。
此距离 2 可由超声声速测定仪上的游标卡尺测得，频率可由低频信号发生器上的频率计读得，根据V f ，就可求出声速。
3．2．2 两个相互垂直谐振动的合成法（简称相位法）在示波器荧光屏上就出现两个相互垂直的同频率的谐振动的合成图形——称为李沙如图形。
其轨迹方程为：2 2 X Y Cos 2 1 Sin 2 2 1 2 XY A1 A2 A1 A2 （5）2 1 0 在一般情况下，此李沙如图形为椭圆。
西北师大附中高一物理奥赛教案第六节：驻波
教材分析：驻波是一种常见的现象，弦振动产生的驻波和空气柱振动产生的驻波，在国外教材中多加以介绍，我国高中教材多年没有这一内容，但为了使学生对波的认识更全面，新大纲列入了这一内容，但本节教材属于选学内容，所以教学时让学生对这一现象有个最初步的了解即可，不宜作过高的要求。
本节教学时，要做好课本的演示实验。
实验一：弦上的驻波演示，利用已有的打点计时器、长木板、定滑轮和砝码即可完成。
准备演示实验时要细心调整好弦线的长度，以取得最佳效果。
实验二：演示空气柱内的驻波时，所用粗玻璃管长度可根据所用音叉的频率(波长)算出，使它能至少有1.5个波长为好。
讲解驻波如何产生时，只要让学生知道：它是由两列在同一直线上向相反方向传播的行波叠加而成的，但叠加后介质的运动状态却不传播，故名“驻波”就可以了。
引入课题一个乐队中有弦乐器和管乐器，它们为什么会发声呢？学了本节课的知识你就明白了。
板书：第六节驻波新课教学一、驻波演示实验：P59页实验，把弦线的一端A固定在电磁打点计时器的振针上，另一端跨过定滑轮拴一个砝码盘，盘上放砝码，将弦线拉平。
在靠近定滑轮的B处，用一个尖劈把弦线支起来。
接通打点计时器的电源，振针振动时，有一列波向定滑轮的一侧传播，并在B处发生反射。
改变尖劈的位置，来调节AB的长度，把尖劈调到某适当位置时，可以看到：弦线会分段振动起来。
结合实验现象和模拟图教师总结，在弦线上形成的波：1、波节：有一些点始终静止不动，这些点称为波节。
2、波腹：在波节和波节之间，各质点以相同的频率、相同的步调振动，但振幅不同，两波节之间的中点振幅最大，称为波腹。
二、驻波的产生过程1、分析弦上驻波的产生过程：在弦上A处激发的波沿弦线传到B上被反射，反射回来的波与入射波叠加后，波形虽然随时间改变，但是不向任何方向传播，产生了驻波。
2、总结驻波的产生条件入射波和反射波——频率相同；入射波和反射波——方向相反；入射波和反射波——振幅相同所以产生驻波的条件是：两列沿相反方向传播的振幅相同，频率相同的波叠加时，形成驻波。
弦线上的驻波实验
弦线上的驻波实验弦线上的驻波实验是一种基本的物理实验，旨在研究弦线中产生的驻波现象。
驻波是指在一定边界条件下，由两个同频率、同振幅的波相遇而产生的几乎不移动的波。
弦线上的驻波实验通过在一条拉紧的弦线上固定一端，另一端通过机械振荡器产生振动，观察弦线产生的驻波现象，并通过实验数据计算弦线的基频和波长等物理量。
一、实验原理实验中使用的弦线是一种能承受瞬时大强度冲击的、具有高弹性和高强度的材料。
实验中先将弦线固定在实验平台上，并通过一台机械振荡器将一定频率的振动传递到弦线上。
由于弦线同一端被固定，另一端产生的振动波将反射回来，在传播的过程中与产生振动的波相遇，在一定的条件下产生驻波现象。
驻波的产生需要满足一些特定的条件。
其中一个重要的条件是产生波的两端固定，这样产生的波会反射回来，与另一组波相遇，从而形成驻波。
由此，实验需要满足弦线的一端固定，另一端振动的条件。
另一个重要的条件是两组波的频率与振幅相同，如果频率或振幅不同，则波将不会相遇，并不会产生驻波。
在实验中，可以通过改变弦线的长度或振动机械振荡器的频率，来控制产生驻波的条件。
二、实验器材1.弦线：使用高强度、高弹性的弦线，在实验平台上固定弦线的一端。
2.机械振荡器：通过发射一定频率的振动波传递到弦线上，产生驻波。
3.频率计：用于测量机械振荡器发射出的振动波的频率。
5.示波器：用于观察产生的驻波现象，并测量弦线的波长。
三、实验步骤3.将机械振荡器的另一端与弦线相连，并调整振幅的大小。
4.观察弦线上的波动情况，利用振动传感器测量弦线上的振动波的频率和振幅。
四、实验注意事项1.实验中要保持弦线的张力稳定。
2.调整机械振荡器的频率时，要注意避免产生共振现象。
3.在测量振动波的频率时，要避免相关干扰引起的误差。
4.在观察驻波现象时，要注意不要将示波器的灵敏度调得太高，以避免产生过量的噪声。
5.实验中要注意安全，防止机械振荡器对实验者造成伤害。
五、实验结果分析通过实验数据的分析，可以计算出弦线的基频和波长等物理量。
高二物理驻波教案1
七、驻波教案教学目的1．知道驻波现象及什么是波节、波腹，驻波是一种特殊的干涉现象．2．理解驻波的形成过程，理解驻波与行波的区别，理解空气柱共鸣的条件．教具驻波演示仪、投影仪、水槽、音叉、玻璃管．教学过程●引入新课一列波在向前传播的途中遇到障碍物或者两种介质的分界面时，会发生反射，如果反射波和原来向前传播的波相互叠加，会发生什么现象呢？●进行新课【板书】*第七节驻波一、驻波【演示】如课本图10－31所示，把弦线的一端A固定在电磁打点计时器的振针上，另一端跨过定滑轮拴一个砝码盘，盘上放砝码，将弦线拉平．在靠近定滑轮的B处，用一个尖劈把弦线支起来．接通电磁打点计时器的电源，振针振动时，有一列波向定滑轮的一侧传播，并在B处发生反射．改变尖劈的位置，来调节AB的长度，当尖劈调到某适当位置时，可以看到，弦线会分段振动起来．仔细观察这时弦线振动情况(课本10－32)，可以看到：【板书】1．波节——弦线上有些点始终是静止不动的，这些点叫做波节．波腹——在波节和波节之间的那段弦线上，各质点以相同的频率、相同的步调振动，但振幅不同，振幅最大的那些点叫做波腹．在相邻的两段弦线上，质点的振动方向是相反的．相邻的两个波节(或波腹)之间的距离等于半个波长，即等于λ/2．【板书】2．驻波——波形虽然随时间而改变，但是不向任何方向移动，这种现象叫做驻波．行波——驻波跟前面讲过的波形向前传播的那种波显然是不同的，相对于驻波来说波形向前传播的那种波叫行波．【板书】3．两列沿相反方向传播的振幅相同、频率相同的波叠加，形成驻波．【板书】4．振幅相同、频率相同波的叠加．课本10－33中用虚线表示两列沿相反方向传播的振幅相同、频率相同波的叠加，用实线表示这两列波叠加后形成的合成波．图中画出了每隔T/8周期波形的变化情况．由图可以看出，合成波在波节的位置(图中的“·”表示)，位移始终为零．在两波节之间，各质点以相同的步调在振动，两波节之间的中点振幅最大，就是波腹(图中用“＋”表示)．由此可知，驻波有如下特点：【板书】5．驻波——特殊的干涉现象驻波也是一种波的干涉现象，但是一种特殊的干涉现象．其特殊性表现在两个方面：【板书】6．波源特殊驻波是由频率相同，振幅相同，振动方向相同，而传播方向相反的两列波叠加而成的．【板书】7．波形特殊波形虽然随时间而改变，但是不向任何方向移动，相邻两波节间质点运动方向一致，但振幅不同，波节两侧的质点振动方向总是相反．从上述弦线上驻波的形成来看，可以认为驻波是一种特殊的干涉现象．从驻波的振动情况来看，可以认为驻波是组成弦线的无数有相互联系的质点的一种振动模式．实际上，只要设法激起弦线的振动(弹、拉、打击等)，就能在弦线上产生驻波，并在周围空气中发出声波，这就是弦乐器发声的原理．管乐器是否是这样呢？【演示】在盛有水的容器中插入一根粗玻璃管，管口上方放一个正在发声的音叉，慢慢向上提起玻璃管，当管内空气柱达到一定长度时，可以听到空气柱发出较强的声音这时，从音叉发出并进入玻璃管的声波和经水面反射回来的反射波相互叠加，在空气柱内产生驻波，玻璃管开口处为波腹，水面处为波节，空气柱的长度l＝λ/4、l＝3λ/4、l＝5λ/4时．课本图10－34(乙、丙、丁)，都会产生驻波．【板书】8．空气柱产生驻波条件l＝(2n＋1)/4(n＝0，1，2，3……)空气柱内的驻波可看作空气柱的一种振动模式，所以上述现象可看作音叉和空气柱发生了共鸣．实际上，只要设法激起空气柱的振动(如吹奏)，就能使空气柱产生驻波，并在周围空气中发出声波，这就是管乐器发声的原理．在上述实验中，如果测出空气柱的长度l，就可以测出声波的波长λ．如果已知音叉的频率f，还可测出声波的速度v＝λf．【例】一玻璃管坚直插入一水槽中，在玻璃管上端有一发声音叉，频率为200Hz，上下移动玻璃管，测到相邻两次共鸣时管中空气柱的长度差为34 cm，如课本图10－34所示，试求声速．分析与解：由于玻璃管中的空气要产生共鸣，空气柱长L等于λ/4的奇数倍，因此相邻两次共鸣的空气柱长度差：△L＝λ/2 根据：△L＝λ/2＝34cm 所以：λ＝68cm＝0.68m 又：v＝λ/T＝λf＝0.68×500＝340 m/s●巩固练习(1)对着一只空罐子唱歌，当唱到某一单调(即某一频率)时，声音会特别响亮，同时罐子会发生振动，这是什么缘故？(2)课本图10－34甲所示的情景中，如果音叉的频率是400Hz，管在水面上的部分至少为多长时，管内空气柱会产生共鸣？(设这时空气中的声速为340 m/s)●作业1．复习本节课文．2．课本练习五第(1)、(2)题．参考题(1)驻波的说法正确的是：[ ] A．两列向相反方向传播的波叠加就一定会产生驻波B．在驻波中有些质点始终静止不动；相邻的两个这样的质点的距离相距半个波长C．驻波各质点都有相同的振幅D．驻波中各质点的振动频率相同(2)说法正确的是：[ ] A．波节处质点始终静止B．波腹处质点的振幅最大C．波腹处质点的位移有时可能为零D．相邻的两个波节之间的距离为一个波长(3)如图10－23所示，在弦上的A、B两点间形成了如图所示的驻波，且两点间距离7.5m，则波长为：[ ] A．1mB．1.5mC．3mD．4m(4)弦ab之间某时刻形成的驻波如图10－24所示，那么经过半个周期后波形应是下图中的哪一个？[ ](5)驻波与行波的区别是[ ] A．驻波中的质点振动形式不向外传播，而行波的波形则外传播B．行波在传播过程中，质点沿波前进的方向移动，而驻波不同C．行波向外传播能量，而驻波不向外传播能量D．在形成驻波的区域内，存在着所有质点位移都为零的时刻，而行波在传播过程中不存在这样的时刻．(6)如图10－25所示，在玻璃管的上端有振动频率未知的音叉，现使音叉发声，并将玻璃管上提，当玻璃管口离水面距离为17cm，则刚好能听到空气柱共鸣(已知声音在空气中传播速度v＝340 m/s)，则音叉的频率为：[ ] A．200 HzB．1000 HzC．500 HzD．100 Hz说明驻波与行波的区别1．物理意义不同：驻波是两列波的特殊干涉现象，行波是一列波在介质中的传播．2．质点振动不同：相邻波节间质点运动方向一致．波节两侧质点振动方向总相反．3．波形不同：波形向前传播的是行波，波形不向任何方向传播的是驻波．天津市武清区杨村一中郎荣福。
物理教案驻波
物理教案驻波物理教案：驻波一、教学目标1.了解驻波的概念及产生条件；2.掌握驻波的节点、反节点和波长计算方法；3.能够应用驻波的知识进行问题求解。
二、教学重点1.驻波的概念和产生条件；2.驻波的节点、反节点和波长计算方法。
三、教学难点1.驻波节点和反节点的理解和计算方法；2.驻波波长的计算方法。
四、教学过程1.了解驻波的概念及产生条件驻波是指两个相同频率、振幅和波速的相反方向行进的波在空间重叠后，造成的一种特殊波形。
驻波的产生需要满足以下条件：波的频率和振幅相同；两个波在相反方向行进；两个波的相遇会发生干涉，干涉后形成固定不动的波形。
2.掌握驻波的节点、反节点和波长计算方法驻波的波形是由一系列节点和反节点组成的。
节点是波浪线上不动的部分，反节点是波浪线上振幅变化最大的部分。
波长是两个相邻方向的节点之间的距离，可以用以下公式计算：λ = 2L/n (n为节点个数，L为管长)3.应用驻波的知识进行问题求解驻波是一种波动现象，在音叉、单管短笛等乐器中都能够体现。
因此，学生们可以通过练习求解一些驻波相关的问题来更好地理解和应用驻波的知识。
五、教学方法1.讲授法：通过讲解、演示等方式让学生快速了解驻波的概念和产生条件。
2.实验法：通过设备的展示和操作，让学生自己亲身体验和观察驻波的产生和特点。
3.问题解决法：通过实际问题的解决，培养学生运用知识分析和解决问题的能力。
六、教学评价学习驻波的过程中，教师应该注重学生的亲身体验和思考能力的培养。
同时，对于重难点的内容，要及时进行讲解和练习，帮助学生掌握相关知识。
最后可以通过测试、作业等方式对学生的学习效果进行评估。
七、教学拓展1.了解声音的传播特性和音量的衰减规律；2.研究其他波动现象的性质，如机械波、电磁波等；3.开展相关实验和探究，加深对波动现象的认识。
高中物理-高二驻波教案
高中物理-高二驻波教案教学目标：1.了解什么是驻波及其特征。
2.认识谐振现象，并与实际生活联系起来。
3.掌握一些与驻波有关的公式，如驻波的频率、波长、振幅等。
4.分析驻波的产生原因。
5.通过实验，验证驻波的产生和特征。
重点难点：1.驻波的概念及特征。
2.谐振现象及其应用。
3.频率、波长、振幅等公式的掌握与应用。
教学重点：1.驻波的概念及特征。
2.谐振现象及其应用。
教学难点：1.频率、波长、振幅等公式的掌握与应用。
2.驻波的产生原因。
教法与学法：1.在讲解时，运用生活和实际知识，激发学生的兴趣，加深对知识的理解和记忆。
2.通过实验，让学生自己确认驻波的特征，激发学生的实践动手能力和探究精神。
教学过程：一、引入（约5分钟）今天我们要学习什么？嗯，是关于驻波的知识，那驻波是什么呢？它们有什么特征呢？你们知道吗？二、理论知识讲解（约20分钟）1.什么是驻波？在一定范围内，由于反射波和入射波在同一介质中叠加而形成的波称为驻波。
2. 驻波的特征①波节和波腹的交替出现，波、谷和共振出现在固定位置。
②波幅不变，波动过程中没有能量传输。
③驻波频率、波长、振幅等为固定值。
3. 谐振现象当外力作用于一个物体，如果频率等于物体的自然频率时，物体与外界发生共振，这种现象称之为谐振。
三、公式及应用讲解（约15分钟）1.驻波的频率公式f=nv/2L(n=1,2,3…)。
2. 驻波的波长公式λ=2L/n(n=1,2,3…)。
3.驻波的振幅公式E=E0sin(kx)cos(ωt)。
四、实验操作（约30分钟）实验步骤：1. 实验用的仪器和材料音箱、信号源、频率计、差动音频放大器、示波器、直尺、蜡烛、锥形共振管等。
2.实验步骤①将音箱固定在已知的位置，并到达了共振条件（发出最大声音）；②用直尺、蜡烛和锥形共振管等材料制成一段长度为Lx的共振管，并测量其长度；③调整信号源的频率，观察示波器上形成了什么样的波形，测量共振管内的共振波的频率f0，计算波长λ0；④根据实验数据计算声速v，并结合谐振现象来分析驻波的产生原因。
物理学驻波(教学版)
2
y
o 4 4
3 2 4
x
由驻波方程 y 2 A co
cos 2π t 可知
5.6 驻波
5.6.3 半波损失 ρu相对较大的称为波密介质，相对较小的称 为波疏介质。其中 ρ为介质密度，u为波速。 当波从波疏介质垂直入射到波密介质， 被反射 到波疏介质时形成波节. 入射波与反射波在此处的相 位时时相反, 即反射波在分界处产生 π 的相位跃变， 相当于出现了半个波长的波程差，称半波损失.
x
变化。
5.6 驻波
讨论： 驻波方程 （1）振幅 2 A cos 2π 1）波节 2 A cos 2π 波节的位置:
y 2 A cos 2π
x
x
cos 2π t
x
随 x 而异， 与时间无关. = 0 的点
x (2k 1)
x
4
k 0, 1 2, ,
2）波腹 2 A cos 2 波腹的位置：
=2 A 的点
xk
相邻波腹（节）间距
2
k 0, 1 2, ,
2
5.6 驻波
(2) 各点的相位 相邻两波节之间质点振动同相位，任一波节两 侧振动相位相反，在波节处产生 π 的相位跃变 . 例 x
4
为波节
x x , cos 2 π 0 4 4 3 x x , cos 2 π 0 4 4
n1 n2
在介质分界处，如果入射波 的相位是 ，反射波相位 为
5.6 驻波
5.6 驻波 5.6.1 驻波 驻波实验：
两列振幅相同的相干波在同一直线上沿相反方 向传播时叠加而成的波称为驻波。 波节：介质中始终不振动的点
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物理教案驻波教学目标知识目标1、认驻波现象，了解驻波产生的原理。
2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验，培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察，培养学生对科学的探究精神教学建议关于驻波这一节内容较少，教师在讲解的时候，重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加，教师可以通过两个有趣的物理实验：1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示；2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
培养学生对科学的探究精神，同时锻炼学生的动手实践的能力。
典型例题关于驻波现象，下列说法正确的是：a、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等；b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同；c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同；d、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长本题是考察驻波的基本知识：只有两个波节中点振幅为最大，两边这副逐渐减小，故不选a项；两波节间各个质点的振动方向都相同，故b选项是正确的；相邻的波腹以波节为界，一边振动方向向上，另一边质点振动方向向下，故选c选项；由波的干涉可知：驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长，故选项d正确，总之，本题的正确答案是b、c、d选项。
教学目标知识目标1、认驻波现象，了解驻波产生的原理。
2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验，培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察，培养学生对科学的探究精神教学建议关于驻波这一节内容较少，教师在讲解的时候，重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加，教师可以通过两个有趣的物理实验：1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示；2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
培养学生对科学的探究精神，同时锻炼学生的动手实践的能力。
典型例题关于驻波现象，下列说法正确的是：a、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等；b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同；c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同；d、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长本题是考察驻波的基本知识：只有两个波节中点振幅为最大，两边这副逐渐减小，故不选a项；两波节间各个质点的振动方向都相同，故b选项是正确的；相邻的波腹以波节为界，一边振动方向向上，另一边质点振动方向向下，故选c选项；由波的干涉可知：驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长，故选项d正确，总之，本题的正确答案是b、c、d选项。
教学目标知识目标1、认驻波现象，了解驻波产生的原理。
2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验，培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察，培养学生对科学的探究精神教学建议关于驻波这一节内容较少，教师在讲解的时候，重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加，教师可以通过两个有趣的物理实验：1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示；2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
培养学生对科学的探究精神，同时锻炼学生的动手实践的能力。
典型例题关于驻波现象，下列说法正确的是：a、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等；b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同；c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同；d、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长本题是考察驻波的基本知识：只有两个波节中点振幅为最大，两边这副逐渐减小，故不选a项；两波节间各个质点的振动方向都相同，故b选项是正确的；相邻的波腹以波节为界，一边振动方向向上，另一边质点振动方向向下，故选c选项；由波的干涉可知：驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长，故选项d正确，总之，本题的正确答案是b、c、d选项。
教学目标知识目标1、认驻波现象，了解驻波产生的原理。
2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验，培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察，培养学生对科学的探究精神教学建议关于驻波这一节内容较少，教师在讲解的时候，重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加，教师可以通过两个有趣的物理实验：1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示；2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
培养学生对科学的探究精神，同时锻炼学生的动手实践的能力。
典型例题关于驻波现象，下列说法正确的是：a、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等；b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同；c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同；d、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长本题是考察驻波的基本知识：只有两个波节中点振幅为最大，两边这副逐渐减小，故不选a项；两波节间各个质点的振动方向都相同，故b选项是正确的；相邻的波腹以波节为界，一边振动方向向上，另一边质点振动方向向下，故选c选项；由波的干涉可知：驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长，故选项d正确，总之，本题的正确答案是b、c、d选项。
教学目标知识目标1、认驻波现象，了解驻波产生的原理。
2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验，培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察，培养学生对科学的探究精神教学建议关于驻波这一节内容较少，教师在讲解的时候，重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加，教师可以通过两个有趣的物理实验：1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示；2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
培养学生对科学的探究精神，同时锻炼学生的动手实践的能力。
典型例题关于驻波现象，下列说法正确的是：a、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等；b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同；c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同；d、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长本题是考察驻波的基本知识：只有两个波节中点振幅为最大，两边这副逐渐减小，故不选a项；两波节间各个质点的振动方向都相同，故b选项是正确的；相邻的波腹以波节为界，一边振动方向向上，另一边质点振动方向向下，故选c选项；由波的干涉可知：驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长，故选项d正确，总之，本题的正确答案是b、c、d选项。
教学目标知识目标1、认驻波现象，了解驻波产生的原理。
2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验，培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察，培养学生对科学的探究精神教学建议关于驻波这一节内容较少，教师在讲解的时候，重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加，教师可以通过两个有趣的物理实验：1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示；2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
培养学生对科学的探究精神，同时锻炼学生的动手实践的能力。
典型例题关于驻波现象，下列说法正确的是：a、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等；b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同；c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同；d、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长本题是考察驻波的基本知识：只有两个波节中点振幅为最大，两边这副逐渐减小，故不选a项；两波节间各个质点的振动方向都相同，故b选项是正确的；相邻的波腹以波节为界，一边振动方向向上，另一边质点振动方向向下，故选c选项；由波的干涉可知：驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长，故选项d正确，总之，本题的正确答案是b、c、d选项。
教学目标知识目标1、认驻波现象，了解驻波产生的原理。
2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验，培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察，培养学生对科学的探究精神教学建议关于驻波这一节内容较少，教师在讲解的时候，重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加，教师可以通过两个有趣的物理实验：1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示；2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
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典型例题关于驻波现象，下列说法正确的是：a、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等；b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同；c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同；d、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长本题是考察驻波的基本知识：只有两个波节中点振幅为最大，两边这副逐渐减小，故不选a项；两波节间各个质点的振动方向都相同，故b选项是正确的；相邻的波腹以波节为界，一边振动方向向上，另一边质点振动方向向下，故选c选项；由波的干涉可知：驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长，故选项d正确，总之，本题的正确答案是b、c、d选项。
教学目标知识目标1、认驻波现象，了解驻波产生的原理。
2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验，培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察，培养学生对科学的探究精神教学建议关于驻波这一节内容较少，教师在讲解的时候，重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加，教师可以通过两个有趣的物理实验：1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示；2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
培养学生对科学的探究精神，同时锻炼学生的动手实践的能力。
典型例题关于驻波现象，下列说法正确的是：a、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等；b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同；c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同；d、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长本题是考察驻波的基本知识：只有两个波节中点振幅为最大，两边这副逐渐减小，故不选a项；两波节间各个质点的振动方向都相同，故b选项是正确的；相邻的波腹以波节为界，一边振动方向向上，另一边质点振动方向向下，故选c选项；由波的干涉可知：驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长，故选项d正确，总之，本题的正确答案是b、c、d选项。
教学目标知识目标1、认驻波现象，了解驻波产生的原理。
2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验，培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察，培养学生对科学的探究精神教学建议关于驻波这一节内容较少，教师在讲解的时候，重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加，教师可以通过两个有趣的物理实验：1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示；2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
培养学生对科学的探究精神，同时锻炼学生的动手实践的能力。
典型例题关于驻波现象，下列说法正确的是：a、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等；b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同；c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同；d、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长本题是考察驻波的基本知识：只有两个波节中点振幅为最大，两边这副逐渐减小，故不选a项；两波节间各个质点的振动方向都相同，故b选项是正确的；相邻的波腹以波节为界，一边振动方向向上，另一边质点振动方向向下，故选c选项；由波的干涉可知：驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长，故选项d正确，总之，本题的正确答案是b、c、d选项。