12.1_波的形成和传播

名称
项目
振动 振动是单个物体所表
波动 波动是大量物体受到扰动时， 从扰动中心传播开来的周而复 始的运动现象 介质中质点受到相邻质点的扰 动而随着运动，并由近及远传 播开去，且各部分都受到指向 原位置的力的作用
运动现象 现出的周而复始的运 动现象 物体由于某种原因离 开平衡位置，同时受 到指向平衡位置的 力——回复力作用
[解析]
Hale Waihona Puke 各质点在各时刻的情况，如图所示。
T (1)由甲图可知，t＝ 时，质点 8 未达到波峰，正在向上振 2 动，质点 12、16 未振动。 3T (2)由乙图可知，t＝ 时，质点 8 正在向下振动，质点 12 4 向上振动，质点 16 未振动。
[答案] 见解析
波动过程中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，即先振动 的质点带动后振动的质点；后振动的质点重复前面质点
运动成因
名称 项目 运动性质
振动
变加速运动
波动
在均匀介质中匀速向前传播
能量变化
波的传播过程是一个能量传播 动能与势能相互转化， 过程，当波源停止振动不再向 如果是简谐运动，机 外传递能量时，各个质点的振 械能保持不变 动也会相继停下来
[名师点睛]
(1)波动的周期等于质点振动的周期。
(2)对所有振动质点来说，所呈现的现象是波动，而
(2)相邻质点间存在相互作用力，前一个质点带动后一个 质点。
(3)波的传播速度和质点振动速度的区别。
[解析]
机械波的产生条件是有波源和介质。由于介质
中的质点依次带动，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
解析：一个质点的振动会带动邻近质点的振动，使振动这种运 动形式向外传播出去而形成机械波，但在缺少介质的情况下， 波动现象就无法发生，故A对，B错；波动形成以后，各质点
的振动都先后重复波源的振动，故各质点的振动周期是一样的，
C错；大量质点的振动所形成的波动不会因波源的停振而立即 消失，因为能量不会无缘无故地消失，故D错。 答案：A
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＝时，1到达最 上方，5开始向上运动。问：
图12－1－2
T (1)t＝ 时，质点 8、12、16 的运动状态(是否运动、运动方 2 向)如何？ 3T (2)t＝ 时，质点 8、12、16 的运动状态如何？ 4 [审题指导] (1)波的形成和传播过程中，前一质点带动后一质点振动， 后一质点重复前一质点的振动规律。 (2)各质点的振动规律相同，只是振动的先后不同。
答案：BCD
2．关于横波和纵波，下列说法正确的是
(
)
A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波 B．质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫 纵波
C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部
D．地震波是横波，声波是纵波 解析：根据横波和纵波的定义知，A、B、C正确；声波 是一种纵波，但地震波中既有横波又有纵波，D错误。 答案：ABC
的振动；后面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”。
名称 项目
横波
纵波
在波动中，质点的振动方
概念 向和波的传播方向相互垂 直 介质 只能在固体介质中传播
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
①可以将绳分成许多小部分，每一部分看做质点 。 ②在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，
各个质点所在的位置称为各自的 平衡位置 。
③由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首 先振动的这个质点称为 波源。 ④由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源 的质点就带动 周围质点振动，并依次 带动邻近质点振动，于
3．下列现象中我们能观察到的是
(
)
A．在真空中，单凭耳朵就能听到歌唱家美妙的声音 B．只要有机械波发出，一定能找到产生机械波的波源 C．某空间找不到机械波，在这一空间一定找不到波源 D．“一石激起千层浪”，把小石子扔进平静的湖面，能激 起无穷无尽的连续水波 解析：机械波的产生应满足两个条件，一是波源、二是介
3．机械波 (1)形成： 机械振动 在介质中传播，形成机械波。 (2)产生条件： ①要有 波源 。 ②要有传播振动的 介质 。
(3)传播特点：
①介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传 播，因此说它传播的只是振动 这种运动形式。 ②介质中本来静止的质点，随着波的传来而发生振动， 可见波是传递 能量的一种方式。
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，即波不会立即停止传播。选项D错误。 [答案] AB
(1)有机械波，必有机械振动，有机械振动，不一 定形成机械波。
(2)质点的振动速度是随时间改变的，而波在同种
均匀介质的传播速度是不变的。
波峰和波谷
在波动中交替、间隔出现
密部和疏部
[名师点睛]
(1)绳波和声波分别是典型的横波和纵波，水波是比较
复杂的机械波，不是横波。
(2)在纵波中各质点的振动方向与波的传播方向在同一 直线上，而不是方向相同。
2．下列关于横波、纵波的说法正确的是
(
)
A．凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，
凹下的最低处叫波谷
对单个质点来说，所呈现的现象是振动。
3．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 [审题指导]
(1)从波源开始，各质点的振动依次滞后。
能量和信息。
[名师点睛]
(1)有波源和有介质是形成机械波的必需条件，二者缺
一不可。有振动不一定有机械波，有机械波一定有振动。
(2)机械波在介质中传播时，介质中的各点不随波向前 迁移，只在各自平衡位置附近做往复振动。
1．如图12－1－2所示，是某绳波形成过程的示意图。 质点1在外力作用下沿直线方向做简谐运动，带动2、3、
质，二者缺一不可，故A错误；有波源未必有波动，但有
波动一定有波源，故B正确，C错误；波可以传递能量，水 波在传递能量的过程有损失，故水波要消失，D错误。 答案：B
4．关于振动和波的关系，下列说法正确的是(
A．有机械波必有振动
)
B．有机械振动必有波
C．离波源远的质点振动周期长 D．波源停止振动时，介质中的波动立即停止
B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波 叫横波 C．纵波的波形是疏密相间的，质点分布最密的部分 叫密部，分布最疏的地方叫疏部
D．质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的
波叫纵波
[审题指导] (1)明确横波和纵波各自的特点； (2)深刻理解质点振动方向与波的传播方向的关系。在横 波中二者“相互垂直”的含义，在纵波中二者“在同一直线上”
质点的振动方向与
波的传播方向在 上的波 同一直线
①密部：质点分布 的位置 ②疏部：质点分布
最密
最疏
的位置
举例： 声波是纵波， 其中：振源——声带，介质——空气、液体、固体。 声波在空气中的传播速度大约为：340m/s； 声波在水中中的传播速度大约为：1500m/s； 声波在钢铁中的传播速度大约为：5000m/s； 地震波既有横波又有纵波。其中横波和纵波的传播速 度不同。 水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。
1. 知道直线上机械波的形成过程。
2．知道什么是横波、波峰和波谷。 3．知道什么是纵波、密部和疏部。 4．知道“机械振动在介质中传播，形 成机械波”，知道波在传播运动形
式的同时也传递了能量。
[读教材· 填要点]
1．波的形成和传播 (1)形成原因：(以绳波为例，如图12－1－1所示)
图12－1－1
的含义。
[解析] 横波具有波峰和波谷，A正确；振动的方向与传
播的方向垂直的波为横波，振动的方向与传播的方向在同一 直线上的波为纵波，B错误，D正确；纵波有疏部和密部，C 正确；故选项A、C、D正确。
[答案]
ACD
(1)横波和纵波的最大区别表现在波的传播方向和质点 振动方向的关系上。
(2)横波和纵波都需要介质传播，但对介质的要求不同。
③声音是机械波，我们能用语言进行交流，说明波可
以 传播信息 。 [关键一点] 传播机械波必须要有介质，因此，机械
波不能在真空中传播。
[试身手· 夯基础]
1．机械波传播的是 A．介质中的质点 C．能量
(
)
B．质点的运动形式 D．信息
解析：机械波是振动在介质中向外传播，质点不随波的 传播而迁移，只是向外传播信息和能量，故选项B、C、 D正确。
1．机械波的形成
2．波的特点 (1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，
若不计能量损失，各质点的振幅相同。
(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同。 (3)步调：离波源越远，质点振动越滞后。 (4)立场：各质点只在各自的平衡位置振动，并不随波迁 移。
(5)机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递
是振动就在绳中由近及远地传播。
(2)介质： ①定义：波借以 传播 的物质。
②特点：组成介质的质点之间有 相互作用 ，一个质
点的振动会引起相邻质点的振动。
2．横波和纵波
定义 横 波 质点的振动方向与 标识性物理量 ①波峰：凸起的 最高处 ②波谷：凹下的 实物波形