鲁科版高中物理选修3-4同步教学课件：第2章 第1节 波的形成和描述

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1．如图212是一条软绳，绳上选有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，下列说法中正确的是( )
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图212
上一2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 E．波的形成过程中，质点沿着波的传播方向移动
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2．机械波的特点 (1)机械波传播的是振动形式、能量和信息，介质中各质点本身并不随波传播 而迁移，而是在各自的平衡位置附近振动． (2)由于波的形成实际上是从波源开始依次带动介质中的各个质点参与振动， 所以各个质点都在做受迫振动，因此各个质点振动的周期(频率)与波源的周期(频 率)相同． (3)在不考虑能量损失时，各质点振动的振幅相同，各质点的起振方向都与波 源开始振动的方向相同．
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【解析】 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 都做受迫振动，A正确；每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平 方向不随波迁移，B和E错误；绳子上每一个质点的起振方向都相同，振动周期等 于波源振动周期，C正确；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，D正确．
【提示】
图211 不会．因为小石子激起的水波是振动的传播，水并不向外移动，
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水的质点只是上下振动，所以树叶不会随水波往外移动．
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【提示】 不会．因为小石子激起的水波是振动的传播，水并不向外移动， 水的质点只是上下振动，所以树叶不会随水波往外移动．
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[核心点击] 1．机械波的形成
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4．横波和纵波
定义 质点的振动方向与 横波 波的传播方向垂直 的波 质点的振动方向与 纵波 波的传播方向 在同一直线 上的波 标识性物理量 (1)波峰：凸起的 最高处 (2)波谷：凹下的 最低处 绳上形成横波 实物波形
(1)密部：质点分布最密 的地方 (2)疏部：质点分布 最疏 的地方 弹簧上形成纵波
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波 的 描 述
[先填空] 1．波的图象描述 (1)波形：在绳子波动的某个 时刻 拍下照片，就能得到该时刻的波形． (2)图象：在 波形 上添加一个坐标系，就可以得到该 时刻 这个波的图
象．用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的 平衡位置 各质点偏离平衡位置的 位移 ．
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知 识 点 一
学 业 分 层 测 评
第1节
知 识 点 二
波的形成和描述
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波的形成与传播
[先填空] 1．定义
机械振动
2．产生条件
在介质中传播，形成了机械波．
(1)振源：做机械振动的物体． (2)介质：能传播波的 物质 ．
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3．传播特点 机械波传播时， 介质 并不随波前进，传播的只是机械振动这 种 运动形式 及其能量．
，纵坐标y表示某时刻
(3)简谐波：介质中各质点做 简谐 运动，波形曲线是 正弦(或余弦)
曲线．
(4)波的图象的物理意义：波的图象描述的是某一 时刻 各个 质点对平衡 位置 的位移．
【答案】 ACE
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波动过程介质中各质点的运动特点 波动过程介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同，其运动特点可 用三句话来描述，即 1．先振动的质点带动后振动的质点． 2．后振动的质点重复前面质点的振动． 3．后振动质点的振动状态落后于先振动的质点．概括起来就是“带动、重 复、落后”．
【答案】 ACD
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2．下列有关横波与纵波的说法中正确的是(
) 【导学号：78510015】
A．沿水平方向传播的波为横波 B．纵波可以在固态、液态、气态介质中传播 C．纵波与横波不可以同时在同一介质中传播 D．凡是振动方向与波传播方向在同一条直线上的波都是纵波 E．横波只能在固体中传播
)
C．当波源突然停止振动时，离波源较近的质点先停止振动 D．当波源突然停止振动时，离波源较远的质点先停止振动 E．波形成的过程是质点的振动形式及能量的传播过程
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【解析】 绳波的形成是由于绳上各质点的相互作用，各质点没有相互作用 则形不成绳波，A对；绳波在传播过程中，各质点在各自平衡位置附近振动，并 不随波迁移，B错；根据波的形成过程以及“由近及远，依次带动”的特点知， 当波源突然停止振动时，离波源较近的质点先停止振动，C对、D错；波的形成过 程是质点振动形式和能量的传播，E正确．
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3．横波和纵波的区别
横波
概 念 介 质 在波动中，质点的振动方 向和波的传播方向相互垂 直 只能在固体介质中传播
纵波
在波动中，质点的振动方 向和波的传播方向在一条 直线上 在固体、液体和气体介质 中均能传播
特 征
在波动中交替、间隔出现 波峰和波谷
在波动中交替、间隔出现 密部和疏部
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[再判断] 1．机械波传播的是介质中的质点．( × ) 2．机械波传播的是质点的运动形式．( √ )
3．横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直．( √ )
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[后思考] 在平静的湖面上，漂浮着一片树叶，如果你往树叶附近扔下一块小石子，湖 面立即兴起水波，水波一圈一圈往外扩展出去，于是树叶运动起来．请问树叶会 随水波往外移动吗？
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【解析】 质点振动方向与波传播方向垂直的波叫横波，A错；纵波可在任 何介质中传播，B对；横波和纵波可在同一种介质中传播，如地震波，C错；质点 振动方向与波传播方向平行的波叫纵波，D对；横波只能在固体中传播，E正确．
【答案】 BDE
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3．下列关于沿绳传播的一列机械波的正确说法是( A．绳波的形成是由于绳上各质点的相互作用 B．绳上各质点都随绳波向前传播