第48课时：波的特有现象

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充分了解波的特性：初中二年级物理学习教案

充分了解波的特性：初中二年级物理学习教案一、教学目标1.理解波的概念和特性，能够应用知识解决有关波的实际问题。

2.掌握波的分类、波的传播方式、波的最基本的特性。

3.学会使用波的基本公式，计算波速和频率等。

4.能够通过实验和观察，理解波的实际应用。

二、教学程序第一部分：引言老师介绍了波及其重要性，有声波、光波、电波、水波等多种波，让学生意识到了波在我们日常生活中的广泛应用。

第二部分：波的基本特性1、波的定义老师向学生介绍了波的基本概念，让学生理解波的传播。

2、波的分类老师介绍了横波和纵波的基本区别，让学生通过实际手段观察、了解横波和纵波的不同传播。

3、波的传播方式老师向学生介绍了波的传播方式，包括机械波和电磁波的传播等，让学生通过实验理解了机械波的传播方式。

4、波的最基本的特性老师向学生介绍了波的最基本的特性，包括波长、振幅、频率和波速等，让学生理解这些概念之间的关系。

第三部分：波速和频率的计算1、计算波速老师向学生介绍了计算波速的公式，并让学生通过实际操作计算波速。

2、计算频率老师向学生介绍了计算频率的公式，让学生通过实际操作计算频率，并掌握其应用。

第四部分：波的应用1、声波的应用老师向学生介绍了声波在日常生活和工作中的应用及其原理。

2、光波的应用老师向学生介绍了光波在日常生活和工作中的应用及其原理。

3、电磁波的应用老师向学生介绍了电磁波在日常生活和工作中的应用及其原理。

第五部分：小结与作业1、总结老师对本节课所讲的内容进行了总结，并让学生总结重点。

2、作业老师设计了相关的作业，让学生通过练习深入掌握本课所学的内容。

三、教学手段1、多媒体展示：多媒体手段能够帮助学生理解和记忆概念，对绘制波形和图形也很有帮助。

2、实验教学：实验是教学中重要的一环，能够帮助学生深入理解和掌握概念，特别是在学习波长、振幅等方面。

3、课堂互动：教师和学生可以在课堂上展开互动，通过提问和回答帮助学生更好地理解和掌握相关概念。

经典课时作业波的特有现象

经典课时作业波的特有现象（含标准答案及解析）时间：45分钟分值：100分1.利用声音从海底反射的回声测深器测量海的深度,若声波在海水中的传播速度为1500 m/s,要使该仪器在测量大于30 m深度时,误差不超过5%,则在测定信号发出及返回的时刻时,精确度至少应达到( )A.0.01 sB.0.05 sC.0.001 sD.0.005 s2.声波从声源发出,在空中向外传播的过程中( )A.波速在逐渐变小B.频率在逐渐变小C.振幅在逐渐变小D.波长在逐渐变小3.如图所示,实线和虚线分别表示振幅､频率均相同的两列波的波峰和波谷.此刻,M是波峰与波峰相遇点,下列说法中正确的是( )A.该时刻质点O正处在平衡位置B. P､N两质点始终处在平衡位置C.随着时间的推移,质点M向O点处移动D.从该时刻起,经过四分之一周期,质点M到达平衡位置4.一波源在左绳端发出半个波①,频率f1,振幅A1;当此波源刚起振时绳右端的另一波源也恰好起振,发出半个波②,频率f2(f2>f1),振幅A2,P为绳的中点,如图所示.下列说法错误的是( )A.两列波同时到达P点B.两列波相遇时P点波峰值可达到A1+A2C.两列波相遇再分开后,各处保持原波形传播D.因频率不同,这两列波相遇不能叠加5.公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波,如果该电磁波被那辆轿车反射回来时,巡警车接收到的电磁波的频率比发出时低,说明那辆轿车的车速( )A.高于100 km/hB.低于100 km/hC.等于100 km/hD.无法确定6.下列说法正确的是( )A.若声波波源向观察者靠近,则观察者接收到的声波频率减小B.声波击碎玻璃杯的实验原理是共振C.超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多D.“闻其声不见其人”是声波的干涉现象7.在山中砍伐时发出的声音既含有频率较高的声波,也含有频率较低的声波,其中只有频率较低的“嘭”“嘭”声才能被远处的人听到.这是因为( )A.频率较低的“嘭”“嘭”声能量大,能传到很远B.频率较低的“嘭”“嘭”声速度快,最先到达C.频率较低的“嘭”“嘭”声波长较长,容易产生衍射D.以上说法均不对8.如图所示,甲､乙两平面波是振幅相同的相干波,甲波沿x轴正方向传播,乙波沿y轴正方向传播,图中实线表示某一时刻的波峰位置,虚线表示波谷位置,对图中正方形中央的a､b､c､d 四点的振动情况,正确的判断是( )A.a､b点振动加强,c､d点振动减弱B.a､c点振动加强,b､d点振动减弱C.a､d点振动加强,b､c点振动减弱D.a､b､c､d点的振动都加强9.医用“B超”发出的超声波频率为7.25×104 Hz,这种超声波在人体内传播的波长为2 cm.在给某患者的肝脏病变部分进行检测时,从探头发出的同一超声波脉冲经病变部分反射,回到探头有两个信号,相隔时间Δt=22 μs,则患者病变部分的大小为__________.10.波源S1和S2振动方向相同,频率均为4 Hz,分别置于均匀介质中x轴上的O､A两点处,OA=2 m,如图所示.两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播,速度为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同.求:(1)简谐横波的波长;(2)OA间合振动振幅最小的点的位置.11.如图所示,空间同一平面上有A､B､C三点,AB=5 m,BC=4 m,AC=3 m,A､C两点处有完全相同的两个波源,振动频率为1360 Hz,波速为340 m/s,则BC连线上振动最弱的位置有几处?12.一列简谐横波,某时刻的波形图象如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图象如图乙所示,则(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为多少?(2)若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸应满足什么条件?标准答案及解析：1.解析:利用回声测深器测量海水深度,须记录声波发射时刻及接收到被海底反射回来的声波的时刻,从而得到声波在海水中往返一次的时间Δt,海水深度为2v t ∆ ,现要测30 m 以上深度时,误差不超过5%,则时间测得值Δt 的误差δ≤2305%1500⨯⨯s=0.002 s,故测定信号发出及返回的时刻时,精度至少应达到0.001 s.答案:C2.解析:根据惠更斯原理知,声波从声源发出后,在空中向外传播的过程中,形成了以波源为中心的波面,面上的每个点都是子波的波源,然后又形成子波波面,形成包络面,即为新波面,但声源提供的能量一定,在形成新的波面后,总能量不变,但每个新波面获得的能量减少,故在波的传播过程中振幅逐渐减少,故应选C.答案:C3.解析:由图可知,图中O ､M 为振动加强点,此时刻O 处于波谷,M 处于波峰,因此A 错误. N ､P 为减弱点,且两列波振幅相同,因此, N ､P 两点振幅为零,即两质点始终处于平衡位置,B 正确.质点不会随波向前推移,C 不正确.从该时刻经14周期,两列波在M 点分别引起振动都位于平衡位置,故M 点位于平衡位置,D 正确.答案:BD4.解析:因两波源同时起振,形成的都是绳波,波速相同,因此两列波同时到达P 点,选项A 正确,因f 2>f 1,有λ2<λ1,当①的波峰传至P 点时,②的波峰已过了P 点,即两波峰在P 点不会相遇,根据波的叠加原理,P 点的波峰值不可达到A 1+A 2,选项B 错误,选项C 正确,因波的叠加没有条件,故选项D 错误.答案:AC5.解析:由多普勒效应知,巡警车接收到的频率低了,即观察者接收到的频率低了,说明轿车和巡警车在相互远离,故A 正确.答案:A6.解析:由多普勒效应可知,若声波波源向着观察者运动,则接收到的声波频率增大,选项A 错;声波击碎玻璃杯是声波频率与玻璃杯的固有频率相同,玻璃杯发生共振导致破碎,选项B 正确;由于水对光波和无线电波吸收比对声波吸收的多,所以超声波在水中传播的距离比光波和无线电波在水中传播的距离远得多,选项C 正确.“闻其声不见其人”是声波的衍射现象,选项D 错.答案:BC7.解析:机械波的能量是由振幅决定的,声波在空气中的传播速度都相同,故A ､B 项错;由v=λf 知,v 一定,f 小,λ大,则频率低的声音波长较长,易发生衍射,在山中较远处易听到,故C 项正确.答案:C8.解析:当两列波出现干涉现象时,要产生干涉图样,形成一条加强线,一条减弱线……即加强线､减弱线彼此相间隔的稳定的干涉图样,在图中设定A ､B ､C ､D 四点,实线相交点,即波峰与波峰相遇,都是振动加强点,可知B ､D 决定的直线为加强线,过A ､C 的平行于BD 直线的两条直线也应是加强线,a ､c 两点在BD 直线上,故a ､c 点是振动加强点,分别过b ､d 点且平行于BD 直线的两条直线均在两加强线之间,应为减弱线,故b ､d 两点的振动是减弱的.答案:B 9.解析:这列波在人体内的传播速度为v=f·λ=1.45×103 m/s,经病变部分前后表面反射的路程差为2 l=v·Δt,则l=361.4510221022v t -∆⨯⨯⨯==1.6×10-2m =1.6 cm.答案:1.6 cm10.解析:(1)设简谐横波的波长为λ,频率为ν,波速为v,则λ=v ν① 代入已知数据得λ=1 m.②(2)以O 为坐标原点,设P 为OA 间任意一点,其坐标为x,则两波源到P 点的波程差Δl=x -(2-x),0≤x≤2③,其中x 、Δl 以m 为单位,合振动的振幅最小的点的位置满足Δl=(k+12)λ,k 为整数④, 联立③④式得x=0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m.答案:(1)1 m (2)0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m11.解析:波的干涉图样的规律是一条条从两个波源中间伸展出来的振动加强与振动减弱相间的区域.其中,到两波源距离之差为半波长偶数倍的点在振动加强区域;到两波源距离之差为半波长奇数倍的点在振动减弱区域.在BC 及其延长线上,有到A 的距离与到C 距离之差为1个2λ､1个λ､3个2λ､2个λ…(2n -1)个2λ､n 个λ的点,这些振动最弱的点与振动最强的点在B ､C 及其延长线上自远处向C 相间递次排列.由题给出的条件可求得,该波波长为25 cm,则B 点到A 与到C 距离之差等于1 m,为波长4倍的振动加强点,C 点到A 与C 距离之差等于3 m,为波长12倍的振动加强点,故在BC 之间应有8处振动最弱的位置.答案:8处12.解析:(1)由振动图象可以看出,此波的周期为0.8 s,所以频率为1.25 Hz.因为发生稳定干涉的条件是两列波的频率相等,所以另一列波的频率为1.25 Hz.(2)由波动图象可以看出,此波的波长为20 m,当障碍物的尺寸小于或等于20 m 时能够发出明显的衍射.答案:(1)1.25 Hz (2)见解析。

《波的描述》讲义

《波的描述》讲义一、什么是波在我们的日常生活中，波的现象无处不在。

从水面上荡漾的涟漪，到空气中传播的声音，再到光的传播，都涉及到波的概念。

那么，究竟什么是波呢？简单来说，波是一种能量传递的方式。

它通过介质中的质点振动，将能量从一个地方传递到另一个地方。

波的传播并不伴随着物质的迁移，只是能量的转移。

例如，当我们向平静的池塘扔一块石头，水面上会产生一圈圈向外扩散的水波。

在这个过程中，水本身并没有整体地向外移动，而是水面上的水分子上下振动，从而将能量向四周传播。

二、波的分类波可以分为多种类型，常见的有机械波和电磁波。

机械波是需要依赖介质才能传播的波。

比如刚才提到的水波，还有声波在空气中的传播，都是机械波。

机械波的传播速度取决于介质的性质，比如声波在不同的介质中传播速度就不同，在空气中较慢，在固体中则较快。

电磁波则不需要介质就能传播，比如我们熟悉的无线电波、可见光、X 射线等都是电磁波。

电磁波在真空中也能以光速传播，这是一个非常重要的特性。

三、波的基本特征要描述波，就需要了解它的一些基本特征。

1、波长（λ）波长是指相邻两个波峰或波谷之间的距离。

它反映了波的空间周期性。

波长越长，波的“个头”就越大；波长越短，波就显得越“紧凑”。

2、频率（f）频率是指单位时间内波振动的次数。

频率的单位是赫兹（Hz）。

比如，我们说某声波的频率是 500Hz，就意味着在 1 秒钟内它振动了 500 次。

3、波速（v）波速是指波在介质中传播的速度。

它等于波长和频率的乘积，即 v＝λf 。

4、振幅（A）振幅是指波振动的最大位移。

它决定了波的能量大小。

振幅越大，波所携带的能量就越多。

四、波的图像为了更直观地描述波，我们常常使用波的图像。

对于机械波，比如横波，我们可以用横坐标表示波的传播方向上的位置，纵坐标表示质点的位移，从而得到波的图像。

从波的图像中，我们可以直接读出波长和振幅。

通过对图像的分析，还能了解波的传播规律和质点的振动情况。

波的知识点总结

波的知识点总结波是物理学中的重要概念，在自然界和工程技术中都有着广泛的应用。

波的研究涉及到机械波、电磁波和声波等多个方面，对于我们理解自然界的运行规律和应用于现代科技中都有着重要的意义。

以下是对波的知识点的总结：一、波的基本概念1.波的定义波是一种能量传递的方式，当物体受到外力作用时，其周围的介质会发生振动，从而使得能量在介质中传播的现象。

波并不是物质本身在传播，而是介质的振动导致能量在空间中传递的过程。

2.波的分类根据波的传播介质和波动方向的不同，波可以分为机械波和电磁波两种类型。

机械波是在有质量的媒质中传播的波，如水波、声波等；而电磁波是在真空中传播的波，包括光波、无线电波等。

3.波的特性波有许多特性，如波长、振幅、频率、速度等。

其中，波长是波的最小传播单位的长度，通常用λ来表示；振幅是波在传播过程中振动幅度的大小；频率是单位时间内波动的次数；速度是波传播的速度。

4.波的数学描述波的传播可以通过波动方程来描述，常见的波动方程包括机械波的一维波动方程和电磁波的麦克斯韦方程。

波动方程可以用来描述波的传播速度、波的频率和振幅等性质。

二、机械波1.机械波的传播机械波是在有质量的媒质中传播的波，包括横波和纵波两种类型。

横波是波动方向垂直于波传播方向的波，如水波；而纵波是波动方向与波传播方向一致的波，如声波。

2.机械波的性质机械波有许多独特的性质，如反射、折射、干涉和衍射等。

这些性质使得机械波在自然界和生活中有着广泛的应用，如声音的传播、地震波的监测等。

3.机械波的应用机械波在生活中有着广泛的应用，如声波用于音响系统、水波用于海洋资源开发等。

此外，机械波还在科学研究和工程技术中有着重要的应用，如地震波的研究、超声波成像技术等。

三、电磁波1.电磁波的性质电磁波是在真空中传播的波，其传播速度等于光速。

电磁波有许多特性，如波长、频率和振幅等。

根据波长的不同，电磁波可以分为射线波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同类型。

7--波的特有现象声波

06届高三物理一轮授课提纲七、机械振动和机械波(7)[课题] 波的特有现象声波[教学目标]1.知道波的特有现象---干涉和衍射现象2.理解多普勒效应，了解声波的特点[知识要点]一．波的叠加原理（独立传播原理）几列波相遇时能够保持各自的状态而下互相干扰在几列波重叠的区域里，任何一个质点的总位移，都等于这几列波分别引起的位移的矢量和二．波的衍射：波绕过障碍物的现象叫波的衍射。

能够发生明显衍射的条件是．：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不大．三．波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔的现象。

对于两个完全相同的波源，当它们到某点的路程差为半波长的偶数倍时，振动加强；路程差为半波长的奇数倍时，振动减弱。

注意：干涉和衍射现象是波的特有现象，一切波都能发生干涉和衍射现象；反之能够发生干涉和行射现象的，一定是波。

四．多普勒效应：由于波源和现察者之间有相对运动，使现察者感到频率发生变化的现象，叫多普勒效应．1、波源S不动，接收者R以速度v1向着（或远离）S运动，则R感觉到频率为 f1＝(1 v1/v）f2、接收者R不动，波源S以速度v2向着（或远离）R运动,则R感觉到频率为 f2＝[v/(v v2)]f五．声波1、空气中的声波是纵波．2、能够引起人耳感觉的声波频率范围是：20 Hz-- 20000Hz.3、能够把回声与原声区分开来的最小时间间隔为0.1s4、声波亦能发生反射、干涉和衍射等现象．声波的共振现象称为声波的共鸣．六．超声波和次声波1、次声波：频率低于20Hz的声波。

地震、台风、核爆炸、火箭发射、海啸等过程均产生次声波。

2、超声波：频率高于20000Hz的声波。

应用：水中测位、金属探伤、诊断、临床治疗等。

[解题指导]【例1】一根水平的弹性细绳上，一上一下两个形状相同的正弦半波相向传播，某个时刻恰好完全叠合，如图所示，a、b、c是细绳上三个质点，且b是此刻波的中点，则（）A.a、b、c三质点此刻均在它们各自的平衡位置且振动速度为零B.质点a此刻合运动的速度方向应是向下C.b质点此刻有最大的振动加速度D.C质点此刻合运动的速度方向应是向上偏右【例2】（’02福州）如图表示两列频率相同的相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示图示时刻的波峰位置，虚线表示同一时刻的波谷位置，已知两列波的振幅均为2cm，且在图中所示范围内振幅不变，波速为2m／s，波长为0.4m，E点是BD 连线和AC连线的交点，下列说法中正确的是（）A．B、D两点在t＝0时刻的竖直高度差为4cmB．B、D两点在t＝0.1s时刻的竖直高度差为 4cmC．E点的振幅为2cmD．在t＝O.05s时刻,A、B、C、D四点对平衡位置的位移均为零【例3】如图所示，湖面上有一个半径为45 m的圆周，AB是它的直径，在圆心O和圆周上的A点分别装有同样的振动源，其波在湖面上传播的波长是 10 m．若一只小船在 B处恰好感觉不到振动，它沿圆周慢慢向A划行，在到达A之前的过程中还有几次感觉不到振动？【例4】两个振动情况完全一样的波源S1和S2相距6m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域。

波的特性知识点及练习(干涉、衍射等)

波的特有现象——波的反射、波的折射、波的叠加原理〔独立传播原理〕、波的衍射、波的干预、多普勒效应一.波面和波线、波前波面：同一时刻，介质中处于波峰或波谷的质点所构成的面叫做波面．〔振动相位相同的各点组成的曲面。

〕波线：用来表示波的传播方向的跟各个波面垂直的线叫做波线．波前：某一时刻波动所到达最前方的各点所连成的曲面。

二.惠更斯原理荷兰物理学家惠更斯1.惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看作发射子波的波源，而后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。

2.三、波的特性：波的反射、波的折射、波的叠加原理〔独立传播原理〕、波的衍射、波的干预、多普勒效应〔一〕.波的反射1.波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射．•反射定律：入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角。

•入射角〔i 〕和反射角〔i ’〕：入射波的波线与平面法线的夹角i 叫做入射角．反射波的波线与平面法线的夹角i ’ 叫做反射角． · 平面波· · · ·u t 波传播方向•反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同．•波遇到两种介质界面时，总存在反射〔二〕、波的折射1.波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射．2.折射规律：(1).折射角〔r 〕：折射波的波线与两介质界面法线的夹角r 叫做折射角．2.折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比：•当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线.•当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线.•当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例．•在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变．•波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同．由惠更斯原理，A 、B 为同一波面上的两点，A 、B 点会发射子波，经⊿t 后， B 点发射的子波到达界面处D 点， A 点的到达C 点，21sin sin v v r i〔三〕波的叠加原理〔独立传播原理〕在两列波相遇的区域里，每个质点都将参与两列波引起的振动，其位移是两列波分别引起位移的矢量和．相遇后仍保持原来的运动状态．波在相遇区域里，互不干扰，有独立性．两列波叠加时，假设两列波振动方向相同，则振动加强，振幅增大；假设两列波振动方向相反，则振动减弱，振幅减小。

波的几何描述与特征现象

波的几何描述与特征现象（一）文／沈晨一、“新提要”竞赛涉及内容概述1．波的几何描述（1）波前、波面与波线当波源在弹性介质中振动时，振动将沿各个方向传播，为了形象地描述某一时刻振动所传播到的各点的位置，我们在介质中作出该时刻振动所传播到的各点的轨迹，这种轨迹称为波前．波源的振动在介质中传播时，我们可以作出振动步调相同的点的轨迹，例如Ｔ、2Ｔ、3Ｔ……各时刻处于波峰的质点的轨迹，Ｔ／2、3Ｔ／2、5T/2……各时刻处于波谷的质点的轨迹等，这种轨迹称为波面．波面可形象地描述波在传播时，各质点振动之间的相互关系：同一波面上的质点振动步调完全相同，在任何时刻振动步调总相同的点构成的波面是任意多的．波前是各点振动相位都等于波源初相位的波面．为了形象地描述波的传播方向，我们可以作出方向处处与该处波的传播方向一致的线，叫做波线．在均匀介质中，振动从某质点（波源）向各个方向传播，波面是以波源为中心的球面，波线沿半径而垂直于波面，这种波被称为球面波；相应地，波面为一系列平面的波被称为平面波，平面波的波线是与波面垂直的许多平行线，如图1所示．图1（2）惠更斯原理介质中波动到达的各点，都可以看做是发射子波的波源，在其后的任一时刻，这些子波的包迹就决定新的波前．这一原理对任何波动过程——机械波或电磁波，在均匀或非均匀介质中的波动均适用．利用惠更斯原理，只要知道某一时刻的波前，即可用几何方法决定次一时刻的波前．2．波在两种介质界面上的现象（1）波的反射当波传播到两种介质的界面上改变传播方向，但仍在原介质中传播．在波的反射中，反射角等于入射角；反射波的波长、频率和波速与入射波相同．（2）波的折射波在两种介质的界面上改变传播方向且进入另一种介质中传播．在波的折射中，折射波的频率不变，波速、波长均发生变化；入射角的正弦与折射角的正弦之比等于入射波波速与折射波波速之比，即ｓｉｎｉ／ｓｉｎｒ＝v１/v２＝ｎ２１．比值n２１称为第二介质（折射波所在介质）对第一介质（入射波所在介质）的折射率．3．驻波（1）驻波的形成与特点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．当波在有限大小的弹性介质内传播时，入射波与被界面反射后反向进行的反射波叠加就会形成驻波．驻波的特点是静止不动的波节和振幅最大的波腹相间，但波形不向任何方向移动，与波形向前传播的行波不同．所以从驻波的成因来看，驻波是一种干涉现象：波节与波腹分别是振动抵消与振动最强区域，它们的位置是不变的；从驻波上各质点的振动情况来看，实际上是有限大小的物体上有相互联系的无数质点整体的一种振动模式．弹性物体中有波形完全相同的两列反向传播的简谐波叠加，如果每列波的波长为λ，周期为Ｔ，频率为f，振幅为Ａ．某处一波波峰与另一波波谷相遇，该处质点振动总是被抵消而静止，该处为波节，与该处相距半波长处，必是一波波谷与另一波波峰相遇，此处也是波节，故相邻两波节之间的距离为λ/2，同理可知相邻两波腹间的距离也是λ/2；若某时刻两波形恰反向叠加，则所有质点均处于平衡位置，驻波波形为一直线，经T/4，两波分别反向传播λ/4，则两波形恰重合，此时两波节之间各质点的位移均为两波位移相加，波腹处质点位移最大为2A，波节两侧质点位移方向相反，驻波波形为一振幅为2A、波长λ的正弦曲线，经T/2，驻波波形为一直线，经3T/4，驻波波形又是振幅为2A的正弦曲线，但与T/2时刻波形相反，经T，驻波波形完成一次周期性变化，除波节外的各质点同时完成一次周期性振动，各质点振动的周期、频率相同，振幅在零到2A之间不等，同一波节两侧质点振动总是方向相反．如图2所示为驻波波形在一个周期的变化情况：图2（2）管弦乐器的发声原理使弦线发生振动，就会在弦线上形成驻波，即整根弦线以驻波的模式振动，成为声源，并将这种振动形式在周围空气中传播，形成声波．使一端开口的管中空气柱发生振动，就会在空气柱中产生驻波，即空气柱以驻波的模式振动，成为声源，并在周围空气中传播这种振动形式而发声． 4．多普勒效应多普勒效应是当观察者或波源相对介质运动时，观察者接收到的频率与波源频率不同的现象，这也是波的特有现象，声波的多普勒现象在生活中是常见的现象；光波的多普勒效应被用于天文学上研究天体的运动速度．当波源和观察者相对于介质均静止时，单位时间内波源发出的完全波个数等于观察者接收到的完全波个数，即接收频率等于波源频率．当波源相对介质静止、观察者向着（或背离）波源运动时，相当于波通过观察者的速度增大（或减小）而波长不变，故单位时间内观察者接收到的完全波个数多于（或少于）波源发出的完全波个数，即接收频率大于（或小于）波源频率．当观察者相对介质静止、波源向着（或背离）观察者运动，相当于波长减小（或增大）而波速不变，故单位时间内观察者接收到的完全波个数多于（或少于）波源发出的完全波个数，即接收频率大于（或小于）波源频率．当波源与观察者同时相对于介质运动时，接收频率与波源及观察者的速度均有关．设波源相对于介质的速度为u，观察者相对于介质的速度为v，波在介质中速度为V，观察者接收到的频率为f′，波源频率为f．（1）波源与观察者相对介质静止ｆ′＝（Ｖ／λ）＝Ｖ／（ＶＴ）＝ｆ．（2）波源固定，观察者以v向着波源或背离波源运动此时相当于波以速度V±v通过观察者，故ｆ′＝（Ｖ±ｖ）／λ）＝（Ｖ±ｖ）／（ＶＴ）＝（1±（ｖ／Ｖ））ｆ．图3（3）波源以速度u相对于介质向着或背离观察者运动，观察者静止此时相当于波长缩短或增长为λｕＴ，如图3所示．故ｆ′＝（Ｖ／λ′）＝（Ｖ／ＶＴ±ｕＴ）＝（Ｖ／Ｖ±ｕ）ｆ．（4）波源与观察者同时相对介质运动ｆ′＝（Ｖ±ｖ／ＶＴ±ｕＴ）＝（Ｖ±ｖ／Ｖｕ）ｆ．5.拍两个同方向的简谐运动合成时，由于频率略有差别，产生的合振动振幅时而加强时而减弱的现象叫做拍．在单位时间内合振幅的极大值出现的次数叫做拍频．设两个波源振动的频率分别为f１、f２，某时刻某质点参与的两振动恰同相，两振动相互加强，振幅最大，此后两振动的位相逐渐拉开差距，设经时间T相位差为2π，此时第二次合振动振幅达到最大，以后每隔T出现合振幅的极大值，则有｜2πｆ１－2πｆ２｜·Ｔ＝2π，即（1／Ｔ）＝｜ｆ１－ｆ２｜．可见，拍频f＝｜f１－f２｜，即等于两个分振动的频率之差．。

初中物理教学设计——波的特性和波动现象的观察

波动现象的实验设计
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a. 用激光笔照射透明塑料尺，观察反射光的波动现象b. 将塑料尺放入水中，观察反射光的波动现象c. 改变塑料尺的振动频率，观察反射光的波动现象
初中物理教学设计——波的特性和波动现象的观察
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CONTENTS
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Part One
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Part Two
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Part Three
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Part Four
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Part Five
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Part Six
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01
教学目标
02
知识目标
理解波的特性，包括波长、频率、振幅等概念
添加标题
作业评价：通过作业完成情况评价学生的学习效果
添加标题
测试评价：通过测试成绩评价学生的学习效果
添加标题
学生自评：让学生对自己的学习情况进行自我评价，提高自我认识和自我改进能力
添加标题
反馈机制
教师对学生的学习情况进行观察和记录
学生自我评估，了解自己的学习情况
教师根据学生的反馈进行教学调整
学生根据教师的反馈进行学习改进
教学方法：实验演示、小组讨论、问题引导等
教学效果：学生掌握了波的特性和波动现象，提高了实验操作能力和问题解决能力
教学反思：在教学过程中，需要注意引导学生积极参与实验，提高学生的动手能力和观察能力，同时需要关注学生的反馈，及时调整教学策略。

波的特有现象物理考点复习知识

波的特有现象物理考点复习知识波的特有现象物理考点复习知识汇总第四课时波的特有现象【要求】1.了解波的反射、折射现象。

2.知道波的特有现象---干涉和衍射现象3.熟悉多普勒效应的特点【知识再现】一、波的反射与折射1．波面与波线（1）沿各个方向传播的同一波的波峰(或波谷)在同一时刻构成的圆面叫波阵面（波面）。

（2）垂直波面、指向波的传播方向的直线叫做波线，波线用来表示波的传播方向.2．波的反射（1）波遇到障碍物会返回来继续传播的现象叫做波的反射。

（2）波的反射中，反射角跟入射角相等.反射波的波长、频率和波速跟入射波相同.3．波的折射（1）波从一种介质射入另一种介质时，传播的方向会发生改变，这种现象叫做波的折射。

（2）在波的折射中，入射角的正弦与折射角的正弦之比等于波在这两种介质中对应的速度之比，即= ，且入射波与折射波的频率相同。

思考：波从一种介质进入另一种介质，哪些物理量发生变化，哪些量不变？二、波的叠加原理1．叠加原理：在两列波相遇的区域里，每个质点都将参与两列波引起的振动，其位移是两列波分别引起的位移的矢量和。

相遇后仍保持原来的运动状态。

2．波在相遇区域里，不干扰，有独立性。

三、波的干涉1．产生稳定干涉的条件：两列波的。

2．现象：两列波相遇时，某些区域振动总是加强，某些区域振动总是减弱，并且振动加强和减弱区互相，形成稳定的干涉图样。

3．在干涉现象中：凡到两波源的路程差为处，振动加强；凡到两波源的路程差为处，振动减弱．注意：任意两列波相遇都能叠加，但只有频率相同的同种性质的两列波相遇，才能产生稳定的干涉图样，干涉是叠加的一个特例。

四、波的衍射1．现象：波传播过程中偏离绕过障碍物的现象叫衍射。

2．产生明显衍射现象的条件是：（或小孔）的尺寸比或能够与波长相比较．五、多普勒效应1．多普勒效应：由于波源和观察者之间有，使观察者感到波的发生变化的现象，叫做多普勒效应。

2．当波源和观察者相对静止时，观察者接收到的频率波源的频率。

波的形成(解析版)

波的形成(解析版)波的形成(解析版)波是指能量或者信息在介质中传播的一种方式。

波的形成和传播是物理学中一个重要的研究领域。

本文将从波的定义、特性以及形成的机制等方面进行阐述，以期能够给读者一个全面的了解。

一、波的定义与特性波是一种能量或信息在介质中传播的方式，通过介质中粒子的振动或者波动来传递能量。

波可以分为机械波和电磁波两种类型。

机械波是需要介质参与传播的波动，如水波、地震波等。

水波的形成是水分子在传播过程中的振动引起的，地震波则是地壳发生位移时引起的波动。

电磁波是无需介质参与的波动，包括光波、无线电波等。

光波是由电磁场和磁场交替振动而产生的，其传播速度为光速。

波具有一些共同的特性，包括振幅、波长、频率和速度等。

振幅表示波的最大偏离程度，波长是波动的空间周期，频率表示波动的时间周期，而速度则是波在介质中传播的速度。

二、波的形成机制波的形成机制多种多样，下面将介绍一些常见的波动形成原理。

1. 机械波的形成机械波的形成需要物质的振动或波动来传递能量，下面以水波和声波为例进行解析。

水波的形成是由于水分子在传播过程中的振动引起的。

当水面受到外力作用时，水分子会发生振动并向周围传播，形成了水波。

这种波的传播可以通过扔石子入水的实验来观察和验证。

声波的形成则是由介质中空气分子的振动引起的。

当物体振动时，空气分子也会随之振动，形成了声波。

声波的传播可以通过喇叭放音乐或者耳朵听到的声音来感受。

2. 电磁波的形成电磁波是由电磁场和磁场交替振动而产生的，下面以光波为例进行解析。

光波的形成是由电子的激发状态和跃迁引起的。

当电子从高能级跃迁到低能级时，会释放出能量，其中一部分能量以电磁波的形式传播出去，形成了光波。

这个过程可以通过激光器发光的实验来观察和验证。

三、波的传播与现象波的传播过程中会出现一些特殊的现象，下面分别介绍波的衍射、干涉和折射等现象。

1. 衍射现象衍射是波传播遇到障碍物或孔隙时发生的现象。

当波通过一个较小的孔或者遇到边缘处的障碍物时，波会向周围扩展，形成衍射现象。

7机械波的形成与特有现象

机械波的形成与传播一、机械波的形成与传播1．机械波：机械振动在介质中的传播叫机械波，借以传播波的物质叫介质，例如水．空气．绳子．弹簧．2．机械波形成的条件：①有产生机械振动的物体——振源，也叫波源；②有传播振动的介质。

3．机械波的形成：质点与质点之间有相互作用力，因此，振源的振动带动周围质点做受迫振动，附近的质点又带动较远的质点做受迫振动，于是振动由近到远传播出去。

4．机械波的种类，机械波分横波与纵波两类。

横波：质点振动方向与波的传播方向垂直，呈凹凸相间的波形。

纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上，呈疏密相间的波形。

在高中阶段我们重点学习横波。

5．如何理解机械波？①介质中各质点做受迫振动，每一个质点的振动频率等于振源的振动频率。

②因为振动形式从一个质点传给下一个质点需要时间，所以后一质点总比前一个质点迟一些开始振动，各质点的振动步调不同。

在同一时刻各质点的位移不同，因而形成凹凸相间或疏密相间的波形。

③每个质点都在各自的平衡位置附近做机械振动，质点本身并不随波迁移；波向前传播的只是振动的形式和能量。

6．描述机械波的物理量及其关系：①波长：沿着波的传播方向，两个相邻的同相质点间的距离叫做波长，波长通常用“λ”表示，单位是“m ”。

所谓同相质点，指两个质点在振动过程中，同时达到正最大位移处，同时到达负最大位移处，同时经过平衡位置，且经过平衡位置时，两质点的运动方向相同，例如：图中的a ．c ．e三个振动步调一致为同相点；b ．d 也是同相点；a ．c ．e 三点与b ．d 互为反相点。

由图可知，在横波中，两个相邻的凸部——波峰的中央间的距离或两个相邻的凹部——波谷的中央间的距离，都等于波长。

在纵波中两个相邻的密部的中央间的距离，或两个相邻的疏部的中央间的距离，都等于波长。

②频率：介质中各质点的振动频率都相同。

质点的振动频率又叫波的频率，用f 表示，单位是“Hz ”。

波的频率等于振源的频率，与介质无关。

波的现象(一)

(2)夏日的雷声轰鸣不绝 (3)"混响"效果
水波的反射
波的折射 (1)波的折射: 波从一种介质射入另一种介质时,传播方向会发生改变的现象
(2)折射现象: (3)折射定律
光波的折射水波的折射
Sin iSin r =υ1 υ2
波的衍射 (1)波的衍射: 波可以绕过障碍物继续传播的现象 (2)衍射现象: ①声波的衍射:闻其声而不见其人 CA:\小孔衍 A B ②水波的衍射射示意图 (3)发生明显衍射的条件: 004160王瑜.gsp
波的现象(一波的现象一)
波的反射下一张幻灯片波的折射
波的衍射
波的反射
1.波的反射: 波遇到障碍物会返回来继续传播 2.反射现象举例: 光波的反射A:\反射定律.swf 水波的反射幻灯片 4 声波的回声下一张幻灯片 3. 反射的规律:
声波的反射回声现象: (1)对着障碍物讲话. t=0.1S
发生明显衍射的条件:
缝,孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长
实验表明:只有
更小时,才能观察到明显的衍射现象
OVER幻灯片1
பைடு நூலகம்
水波的衍射演示
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波的现象

【本讲主要内容】波的现象理解衍射的概念，产生明显衍射现象的条件分析，波的独立传播特性和波的叠加原理；两列波速度、位移的合成等。

波的干涉现象，波的相干条件，干涉图样的特征，以及干涉图样中另一时刻的情景，干涉是一切波的特性。

波源的频率与观察者接收到的频率。

多普勒效应，多普勒效应应用以及解释。

【知识掌握】【知识点精析】1. 波的衍射的概念：在水波槽里，水波碰到挡板会被反射。

如果把挡板换成一个大小比波长还小的障碍物，水波就能绕过障碍物而继续传播。

在水塘里，微风激起的水波，遇到突出水面的小石、芦苇，也会绕过它们继续传播，好像它们并不存在，这种波绕过障碍物的继续传播现象，叫做波的衍射。

2. 波的衍射的条件：除了利用小障碍物外，在波的前进方向上放一个有孔的屏，也可以观察波的衍射现象。

现在，我们就用水波槽观察水波通过孔的情形，来进一步研究在什么条件下才能发生波的衍射。

在图所示的两次实验中，水波的波长相同。

孔的宽度不同。

在孔的宽度跟波长差不多的情况下（图甲），孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波，即发生了明显的衍射现象。

在孔的宽度比波长大好多倍的情况下（图乙）、在孔的后面，水波是在连接波源和孔边的两条直线所限制的区域里传播的，只是在离孔比较远的地方，波才稍微绕到“影子”区域里。

可见，能够发生明显的衍射现象的条件是，障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。

3. 波的衍射是波特有的现象：一切波都能发生衍射、通过衍射，把能量传到“阴影”区域，这是波所特有的现象。

实验1：观察发波水槽中由一机械振动引起的一列水波的波纹图样。

实验2：观察发波水槽中两列振动频率相同的水波在叠加区域中出现的叠加图样。

问：两列频率相同的波叠加，波纹图样有怎样的特点？答：实验表明，两列频率相同的波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔。

这种独特的现象是怎样形成的呢？这就是我们要学习的内容——波的干涉。

波的分类与性质

波的分类与性质波是一种能量传播的方式，常见于我们周围的自然界和各个领域的科学研究中。

波的分类和性质对于理解波动现象以及应用波的原理和特性具有重要意义。

本文将从分类和性质两个方面进行探讨。

一、波的分类根据其传播介质和振动方向，波可以被分为机械波和电磁波两大类。

1. 机械波机械波是在介质中传播的波动。

根据介质的不同，机械波可以分为横波和纵波。

横波是介质中质点振动方向与波的传播方向垂直的波动。

典型的例子是水波和地震中的S波。

在传播过程中，质点在垂直于波的传播方向上做振动。

纵波是介质中质点振动方向与波的传播方向平行的波动。

典型的例子是声波和地震中的P波。

在传播过程中，质点在波的传播方向上做振动。

2. 电磁波电磁波是由电场和磁场交替变化而产生的波动。

根据波长和频率的不同，电磁波可以分为不同的类型，包括射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

其中，可见光是我们肉眼可见的电磁波。

二、波的性质波除了分类外，还具有许多共同的性质。

1. 能量传播波是能量传播的方式。

当波传播到一个点时，它会将能量传递给介质或物体，使其发生振动或产生其他效应。

例如，电磁波可以激发物体中的电子，产生电流。

2. 反射和折射波在传播过程中遇到边界或介质界面时，会发生反射和折射现象。

反射是波在与界面接触时发生方向改变的现象。

根据入射波与界面的夹角，反射波的方向也有所不同。

例如，光线照射在镜子上会被反射，我们可以通过镜子看到自己的倒影。

折射是波在由一种介质传播到另一种介质时由于介质密度的不同而改变传播方向的现象。

典型的例子是光线在水面入射和出射时的偏折现象。

3. 干涉和衍射当两个或多个波在同一空间内叠加时，会产生干涉现象。

干涉是波的叠加现象，有时可以增强波的振幅，有时可以减小或抵消波的振幅。

这是由于波的相位差造成的。

干涉现象广泛应用于光学和声学领域，例如在干涉仪中可以观察到光的干涉条纹。

衍射是波在通过小孔或绕过遮挡物时发生扩散和变形的现象。

高中物理知识点总结：波的性质与波的图像、波的现象与声波

一. 教学内容：1. 波的性质与波的图像2. 波的现象与声波【要点扫描】波的性质与波的图像（一）机械波1、定义：机械振动在介质中传播就形成机械波．2、产生条件：（1）有做机械振动的物体作为波源．（2）有能传播机械振动的介质．3、分类：①横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直．凸起部分叫波峰，凹下部分叫波谷②纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一直线上．质点分布密的叫密部，疏的部分叫疏部，液体和气体不能传播横波。

4. 机械波的传播过程（1）机械波传播的是振动形式和能量．质点只在各自的平衡位置附近做振动，并不随波迁移．后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。

（2）介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同．（3）由波源向远处的各质点都依次重复波源的振动．（二）描述机械波的物理量1. 波长λ：两个相邻的，在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长．在横波中，两个相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离．在纵波中两相邻的密部（或疏部）中央间的距离，振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长2. 周期与频率．波的频率由振源决定，在任何介质中传播波的频率不变。

波从一种介质进入另一种介质时，唯一不变的是频率（或周期），波速与波长都发生变化．3. 波速：单位时间内波向外传播的距离。

v＝s/t＝λ/T＝λf，波速的大小由介质决定。

（三）说明：①波的频率是介质中各质点的振动频率，质点的振动是一种受迫振动，驱动力来源于波源，所以波的频率由波源决定，是波源的频率.波速是介质对波的传播速度．介质能传播波是因为介质中各质点间有弹力的作用，弹力越大，相互对运动的反应越灵敏，则对波的传播速度越大．通常情况下，固体对机械波的传播速度较大，气体对机械波的传播速度较小．对纵波和横波，质点间的相互作用的性质有区别，那么同一物质对纵波和对横波的传播速度不相同．所以，介质对波的传播速度由介质决定，与振动频率无关．波长是质点完成一次全振动所传播的距离，所以波长的长度与波速v和周期T有关．即波长由波源和介质共同决定．由以上分析知，波从一种介质进入另一种介质，频率不会发生变化，速度和波长将发生改变．②振源的振动在介质中由近及远传播，离振源较远些的质点的振动要滞后一些，这样各质点的振动虽然频率相同，但步调不一致，离振源越远越滞后．沿波的传播方向上，离波源一个波长的质点的振动要滞后一个周期，相距一个波长的两质点振动步调是一致的．反之，相距1/2个波长的两质点的振动步调是相反的．所以与波源相距波长的整数倍的质点与波源的振动同步（同相振动）；与波源相距为1/2波长的奇数倍的质点与波源的振动步调相反（反相振动．）（四）波的图象（1）波的图象①坐标轴：取质点平衡位置的连线作为x轴，表示质点分布的顺序；取过波源质点的振动方向作为y轴表示质点位移．②意义：在波的传播方向上，介质中质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移．③形状：正弦（或余弦）．要画出波的图象通常需要知道波长λ、振幅A、波的传播方向（或波源的方位）、横轴上某质点在该时刻的振动状态（包括位移和振动方向）这四个要素．（2）简谐波图象的应用①从图象上直接读出波长和振幅．②可确定任一质点在该时刻的位移．③可确定任一质点在该时刻的加速度的方向．④若已知波的传播方向，可确定各质点在该时刻的振动方向．若已知某质点的振动方向，可确定波的传播方向．⑤若已知波的传播方向，可画出在Δt前后的波形．沿传播方向平移Δs＝vΔt.波的现象与声波（一）波的现象1. 波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播的现象．（1）波面：沿波传播方向的波峰（或波谷）在同一时刻构成的面．（2）波线：跟波面垂直的线，表示波的传播方向．（3）入射波与反射波的方向关系．①入射角：入射波的波线与平面法线的夹角．②反射角：反射波的波线与平面法线的夹角．③在波的反射中，反射角等于入射角；反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同．（4）特例：夏日轰鸣不绝的雷声；在空房子里说话会听到声音更响．（5）人耳能区分相差0.1 s以上的两个声音．2. 波的折射：波从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象．（1）波的折射中，波的频率不变，波速和波长都发生了改变．（2）折射角：折射波的波线与界面法线的夹角．（3）入射角i与折射角r的关系v1和v2是波在介质I和介质Ⅱ中的波速．i为I介质中的入射角，r为Ⅱ介质中的折射角．3. 波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象．衍射是波的特性，一切波都能发生衍射．产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。