高中物理 12.1波的形成和传播学案 新人教版选修3-4
高中物理选修3-4：12_1波的形成和传播教案
波的形成和传播设计思想：本节课基于对课标的理解，主要从学生体验式参与、合作交流、以科学探究的过程去理解波的形成过程为主线来实行课程设计。
对于波，学生并不陌生，但波是如何产生的？又是怎样传播的？传播中有哪些特点？学生可能一知半解，本设计从简单的事实（水波、绳波）举例，设疑激趣引导学生，让学生积极参与、思考、探究，发挥自已的想像力和观察力，通过对日常生活中观察到的现象分析、总结，进而设计可行的模拟实验，制定方案，体验实验，归纳现象，总结特点来揭示波的形成特点和传播特点，在体验式教学过程中轻松的突出重点，突破难点，有效的达成教学目标，使学生在获取基础知识与基本技能的同时成为学会学习和形成准确价值观的过程。
设计理念：本节课设计充分表达新课改理念，以学生为主体，教师为主导，以科学的探究方法引导学生参与教学过程，体验教学活动，自己归纳总结知识，让学生在体验中总结学习，在学习中体会知识、融化知识、进而达到理解掌握知识。
真正的将合作、交流与探究落到实处，使三维教学目标得到有效的实现，使学生的学科素养得到有效提升。
三维目标1、知识目标：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2、水平目标：①培养学生实行科学探索的水平②培养学生观察、分析和归纳的水平③培养学生的空间想象水平和思维水平3．情感目标：①培养学生细心、认真、一丝不苟做实验的品质，进而培养学生实事求是的科学态度和良好的工作作风②培养学生互相团结、分工协作的团队精神教学重点、难点分析机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点，也是本节课的难点。
解决方案：通过课堂实验和课件演示以及巩固练习来突破重难点，同时引导学生看书。
教学方法实验探索和计算机辅助教学教具丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、计算机、投影仪、大屏幕、自制CAI课件教学过程引入新课［播放视频］海啸，带操，飘扬的五星红旗（激发兴趣，引出课题）问：在这些现象中有什么共同点？学生回答。
1波的形成和传播-人教版选修3-4教案
波的形成和传播-人教版选修3-4教案一、教学内容本节课主要介绍波的概念、波的分类及波的传播等内容。
具体包括以下四个部分：1.波的基本概念2.机械波和电磁波的分类3.波的传播4.声波和光波的实例分析二、教学目标1.理解波的概念及其基本特征；2.区分机械波和电磁波；3.了解波的传播过程及影响其传播的因素；4.掌握声波和光波的基本特征及其实例。
三、教学重点1.波的概念及其基本特征；2.机械波和电磁波的分类；3.波的传播过程及影响其传播的因素。
四、教学难点1.声波和光波的实例分析。
五、教学过程5.1 波的基本概念教学目标：学生能够理解波的概念及其基本特征。
波是在空间中传播的物理量，如声波、光波等。
其基本特征为振动和传播。
5.2 机械波和电磁波的分类教学目标：学生能够区分机械波和电磁波。
机械波是指在物质介质中传递的波，如声波、水波等；电磁波是指在真空中传播的波，如光波、无线电波等。
5.3 波的传播教学目标：学生能够了解波的传播过程及影响其传播的因素。
波的传播过程分为机械波和电磁波。
机械波的传播需要介质，一般分为纵波和横波；电磁波的传播不需要介质，是横波。
影响波的传播的因素主要有介质性质、波长、频率等。
5.4 声波和光波的实例分析教学目标：学生能够掌握声波和光波的基本特征及其实例。
通过实例分析，让学生更加了解声波和光波。
如声波在噪声治理中的应用，光波在光学仪器中的应用等。
六、教学评价通过本节课的学习，学生能够理解波的概念及其基本特征，区分机械波和电磁波，了解波的传播过程及影响其传播的因素。
同时，通过对声波和光波的实例分析，让学生更加深入地认识了波的实际应用。
因此，教学效果良好。
高中物理 第十二章 机械波 1 波的形成和传播教案 新人教版选修3-4-新人教版高中选修3-4物理教
1 波的形成和传播知识内容选考要求课时要求波的形成和传播b1.了解横波的概念，知道横波的波峰和波谷，理解横波的形成过程；了解纵波的概念，了解纵波的密部与疏部．2．知道横波与纵波的区别，知道声波是纵波．3．了解介质的概念，知道机械波是机械振动在介质中的传播，知道波传播的是振动形式和能量，波也可以传播信息．4．理解波动和振动的联系和区别.一、波的形成和传播1．波：振动的传播称为波动，简称波．2．波的形成和传播(以绳波为例)(1)一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用．(2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动．这个质点又带动更远一些的质点……绳上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动．二、横波和纵波定义标志性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波(1)波峰：凸起的最高处(2)波谷：凹下的最低处纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波(1)密部：质点分布最密的位置(2)疏部：质点分布最疏的位置1．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．机械波机械振动在介质中传播，形成了机械波．3．机械波的特点(1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是振动这种运动形式．(2)波是传递能量的一种方式．(3)波可以传递信息．1．判断下列说法的正误．(1)质点的振动位置不断转换即形成波．( ×)(2)在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动．( ×)(3)物体做机械振动，一定产生机械波．( ×)(4)质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这样的波一定是横波．( ×)2.绳波在某时刻的形状如图1所示，若O是波源，则此刻A点的振动方向________，若O′是波源，则此刻A点的振动方向________．(填“向上”或“向下”)图1答案向上向下一、波的形成、传播及特点如图所示，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动．如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动．(1)红色标记有没有随波迁移？(2)当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？答案 (1)没有．红色标记只在竖直方向上下振动． (2)不会．当手停止抖动后，波仍向右传播．1．机械波的形成与传播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(频率)：各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同．(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后．(4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移．各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同．(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也可以传递能量和信息． 例1 (多选)如图2所示，沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点的距离相等，其中O 为波源，设波源的振动周期为T ，从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经T4质点1开始振动，则下列说法中正确的是( )图2A ．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚B ．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C ．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后T4D ．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动 答案 ACD解析 从题图可知，质点9是图中距波源最远的点，尽管与波源起振方向相同，但起振时刻最晚，故A 正确，B 错误；质点7与质点8相比，质点7在质点8的前面，两质点的振动步调相差T4，故C 正确；质点9比质点1晚2T 开始起振，一旦质点9起振后，质点1、9的振动步调就完全一致，故D 正确． 针对训练 下列说法正确的是( ) A ．有机械振动就一定有机械波 B ．有机械波就一定有机械振动 C ．振源一停止振动，波立即停止传播D ．由于各质点都要参与振动，所以介质要随波发生迁移 答案 B波动过程中各质点的运动规律可用三句话来描述： (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)后振动的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”． 二、横波和纵波如图所示，(1)图甲是绳波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？ (2)图乙是声波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系？ 答案 (1)相互垂直． (2)在同一条直线上．横波与纵波的区别1．质点的振动方向与波的传播方向的关系不同：横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直；纵波中，质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上．2．传播介质不同：横波只能在固体介质中传播；纵波在固体、液体和气体中均能传播．3．特征不同：横波中交替、间隔出现波峰和波谷；纵波中交替、间隔出现密部和疏部．例2(2018·金华诊断)区分横波和纵波的依据是( )A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直，还是在一条直线上D．波传播距离的远近答案 C解析横波与纵波的分类标准是看质点的振动方向和波的传播方向的关系，若相互垂直，则为横波；若在一条直线上，则为纵波，故选项C正确．三、振动与波的关系1．区别(1)研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动，是单个质点的“个体行为”；波动是振动在介质中的传播，是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”．(2)力的来源不同——产生振动的回复力，可以由作用在物体上的各种性质的力提供；而引起波动的力，则总是联系介质中各质点的弹力．(3)运动性质不同——振动是质点的变加速运动；而波动是匀速直线运动，传播距离与时间成正比．2．联系(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动．(2)波动的性质、频率和振幅与振源相同．例3(多选)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，波立即停止传播答案AB解析机械波的产生条件是有波源和介质．由于介质中的质点之间相互作用，一个质点的振动带动相邻质点的振动并由近及远传播而形成波，所以选项A、B正确；波的传播速度是波形由波源向外传播的速度；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，不会因波源停止振动而立即停止传播，选项D错误．四、由“带动法”确定质点的振动方向带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点．方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，P′为先振动的质点，若P′在P 上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动．如图3所示．图3例4如图4所示是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d、……、h质点这一时刻的速度方向．图4答案见解析图解析由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点．此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点知d点的振动滞后于c点，要追随c点移动到最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度方向都向下；b的振动比c超前，已从负的最大位移处回振，所以速度方向向上；a超前于b，已回到平衡位置，速度最大，方向也向上；同理以g为参照点，可知h点速度方向向上．各点速度方向如图所示．例5如图5所示，是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿垂直于直线方向做简谐运动，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 ＝T4时，质点1到达最上方，质点5开始向上运动．问：图5(1)t ＝T2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t ＝3T4时，质点8、12、16的运动状态如何？(3)t ＝T 时，质点8、12、16的运动状态如何？ 答案 见解析解析 各质点在各时刻的运动情况，如图甲、乙、丙所示．(1)由图甲可知，t ＝T2时，质点8正在向上振动，质点12、16未振动．(2)由图乙可知，t ＝3T4时，质点8正在向下振动，质点12正在向上振动，质点16未振动．(3)由图丙可知，t ＝T 时，质点8、12正在向下振动，质点16正在向上振动．[学科素养] 例4、例5考查了质点振动方向的确定方法，根据波的形成特点，先振动的质点带动后面的质点振动．后面的质点的振动总是落后于前面质点，每一个质点都在自己的平衡位置附近振动，正确画出各时刻的波形图，可以使问题变得更形象直观．这是从物理学视角对基于事实构建的振动模型中各质点运动规律及相互关系的分析，体现了“科学思维”的学科素养．1．(波的形成和传播)以下对机械波的认识正确的是( )A．形成机械波一定要有波源和介质B．波源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同C．横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动答案 A解析波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确．简谐运动在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，故B、C、D错误．2．(横波和纵波)2018年7月21日，杭州市上城区、西湖区、滨江区交界处发生2.2级地震，不少市民反映有震感，地震产生的能量以波的形式向远处传播，称为地震波，对于地震波，下列说法中正确的是( )A．地震波是由机械振动引起的平面机械波B．只要波源停止振动，地震波的传播就会立即停止C．地震波既有横波，也有纵波，且纵波先到达地面D．地震波具有的能量，随着波的传播将越来越强答案 C解析地震波有横波成分，也有纵波成分，纵波使地面发生上下振动，而横波使地面发生前后、左右晃动，且纵波先到达地面，所以地震波并非平面机械波，A错误，C正确；波源停止振动后，波要继续向前传播，不会立即停止，B错误；地震波具有的能量，随着波的传播将越来越弱，D错误．3．(振动与波的关系)(多选)关于机械波和机械振动，下列说法中正确的是( )A．机械振动就是机械波，机械波就是机械振动B．有机械波，则一定有机械振动C．机械波就是质点在介质中的运动路径D．在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅答案BD解析机械振动在介质中传播，形成了机械波，A错；波的形成有两个条件，一是要有波源，二是要有介质，所以，有机械波一定有机械振动，B对；在波的形成和传播过程中，各质点不随波迁移，C错；离波源较远的质点依靠前面质点的带动，所以振动频率、振幅相同，D 对．4．(由“带动法”确定质点的振动方向)一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图6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( )图6A．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先回到平衡位置答案 D解析波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着前面的质点振动，D跟随C向上运动，F跟随E向下运动，同理，A向下运动，C向上运动，由此可知选项B、C错误；由于此时B和C都向上运动，所以B比C先达到最大位移处，并先回到平衡位置，选项A错误，D正确．一、选择题考点一波的形成、传播和特点1．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，主要原因是( )A．大钟的回声B．大钟在继续振动，空气中继续形成声波C．人的听觉发生“暂留”D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动答案 B解析停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会立即消失，还会在空气中形成声波，这就是“余音未绝”的原因，所以选项B正确．2．在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况，以下说法正确的是( )A．因为“随波逐流”，木块将被推至远处B．因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况C．无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动D．木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关答案 C解析波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故A、B、D错误，C正确．3．(多选)关于机械波的说法正确的是( )A．相邻的质点要相互做功B．机械波在真空中也能传播C．波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动D．除波源外，波中各质点都做受迫振动答案ACD解析机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点运动，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的，前、后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；机械波的传播必须有介质，在真空中不能传播，故B错误；波源依次带动后面的质点振动，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与波源频率相同，并且都“仿照”波源振动，故C、D 正确．4．关于机械波，下列说法中正确的是( )A．自然界所刮的风就是一种机械波B．波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移C．波将波源的振动形式传播出去的同时，也可以传递信息D．传播机械波的介质一定是可以自由流动的答案 C5．(2018·绍兴高二检测)科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹，在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( )A．月球太冷，声音传播太慢B．月球上没有空气，声音无法传播C．宇航员不适应月球，声音太轻D．月球上太嘈杂，声音听不清楚答案 B解析 由于声波是机械波，而机械波的传播必须有介质，月球上没有空气，所以声音无法传播．考点二 横波和纵波6．(2018·义乌高二检测)下列关于横波的说法中，正确的是( ) A ．横波中，质点的振动方向一定与波的传播方向垂直 B ．横波中，质点的振动方向也可能与波的传播方向平行 C ．横波中，波水平向右传播，各个质点一定上下振动 D ．能形成波峰、波谷的波是横波 答案 A7．关于横波和纵波，下列说法正确的是( )A ．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向都是有时相同，有时相反B ．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同C ．形成纵波的质点，随波一起迁移D ．形成纵波的质点不随波迁移 答案 D8．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s 和9km/s.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1所示)．在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5s 开始振动，则( )图1A ．P 先开始振动，震源距地震仪约36kmB ．P 先开始振动，震源距地震仪约25kmC ．H 先开始振动，震源距地震仪约36kmD ．H 先开始振动，震源距地震仪约25km 答案 A解析 横波的传播速率小于纵波的传播速率，所以P 先开始振动．由x 9km/s ＋5s ＝x4km/s ，可得x＝36km，则A正确，B、C、D错误．考点三由“带动法”确定质点的振动方向9．如图2所示为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B点时的波形，由图可判断A点刚开始的振动方向是( )图2A．向左B．向右C．向下D．向上答案 D解析根据带动法可知B点要向上振动，且所有点的起振方向都相同，所以D正确．10.一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图3所示，已知此时质点F的运动方向沿y 轴负方向，则( )图3A．此波向x轴正方向传播B．此时质点C向y轴正方向运动C．质点C将比质点B先回到平衡位置D．质点E的振幅为零答案 C解析已知质点F的运动方向沿y轴负方向，即F质点正在“模仿”右边质点的振动，这说明波源在右边，波从右向左传播，即此波向x轴负方向传播，选项A错误；此时质点C刚到达最大位移处，速度为0，此后向y轴负方向运动，选项B错误；质点B要先向y轴正方向运动到达波峰位置再回到平衡位置，而质点C直接从波峰位置回到平衡位置，所以选项C正确；振幅指的是质点离开平衡位置的最大距离，虽然此时质点E的位移为零，但其振幅不为零，选项D错误．11.一列波在介质中向某一方向传播，图4为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是( )图4A ．波源是M ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动的时间为TB ．波源是N ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动的时间为3T4C ．波源是N ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动的时间为T 4D ．波源是M ，由波源起振开始计时，P 质点已经振动的时间为T4答案 C解析 由于此时Q 质点向下振动，且Q 质点右边邻近质点在Q 质点下方，则波向左传播，N 是波源．经过一个周期，振动从N 点传播到M 点，又因从波源N 起振开始计时，需经34T ，P质点才开始振动，故P 质点已经振动了T4，选项C 正确．二、非选择题12．(2017·乐清芙蓉中学高二下学期月考)上下抖动绳子出现的机械波为________波；左右抖动弹簧出现的机械为________波．(填“纵”或“横”) 答案 横 纵解析 上下抖动绳子，在绳上形成的波的传播方向和各点的振动方向是相互垂直的，故是横波．而左右抖动弹簧时，波的传播方向和各点的振动方向在一条直线上，故为纵波. 13．如图5甲所示为波源的振动图象，图乙为均匀介质中同一条直线上等间距的质点在t ＝1s 时的振动状态，其中质点4刚开始振动．请在图丙中画出t ＝5s 时质点的振动状态．图5答案见解析图解析由题图甲知波源振动周期T＝4s，根据波传播的规律知t＝5s时，波源出现在波峰，质点16起振．如图所示．。
12.1 波的形成和传播 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课
1 波的形成和传播教学目标：（一）知识与技能1、掌握机械波的形成过程及波传播过程的特点；2、了解机械波的分类；3、明确机械波的产生条件及其传播特征。
（二）过程与方法分析沿绳传播的波，理解横波的形成是关键，要充分利用图解和模拟装置认识波的形成是振动在介质中的传播，波传播的是振动形式，传递能量和信息。
（三）情感、态度与价值观体会个别和整体的关系，感受形象思维在物理学习中的重要作用。
教学重点：波的形成过程的分析。
教学难点：准确理解质点振动和波传播的关系。
教学方法:演示法，启发式，讨论式教学用具：丝带、软绳、软弹簧、音叉、多媒体课件教学过程：（一）引入新课［演示］抖动丝带的一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上传播（激发兴趣，引出课题）在这个简单的例子中，我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子。
（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。
）学生会列举水波、声波、无线电波、光波。
教师启发，大家听说过地震吗？学生会想到地震波。
水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。
这一章我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。
（二）新课教学1、波的形成和传播［演示］）绳子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动。
［现象］看到一列凸凹相间的波形（振动形式）向绳子的另一端传去，这就是机械波（给出学生波的直觉感受）。
在绳子上的任意一点系上一圈红布或者用红墨水涂上一圈（要让学生能明显观察到红色标志），手拿绳子一端上下振动。
［提问］同学们看到了有红色标志的点如何运动？会不会向绳的另一端移动？［现象］有红色标志的点在其平衡位置附近做上下振动，而不会向绳的另一端移动。
教师：既然沿波的传播方向各个质点在其平衡位置附近依次振动，又不迁移，那么机械波又是怎样形成的呢？引导学生阅读教材，一起分析波的形成原因。
［课件演示：波的形成与传播］（1）可以将绳分成许多小部分，每一部分看作质点。
高中物理 第十二章 1 波的形成和传播教材梳理教案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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波的形成和传播疱丁巧解牛知识·巧学一、波的形成和传播1.机械波的形成传播机械波的物质，如水、绳、空气等，可以分成许多小部分，每一小部分都可以看作质点.当其中一个质点振动时，由于质点间的相互作用，就带动相邻的质点振动起来,该质点又带动后面的质点振动起来,这样振动的状态就传播出去，形成了机械波。
记忆要诀“带动”“重复"“滞后”可以描述机械波的形成过程及特点.即前一质点“带动”后一质点振动，后一质点在前一质点的“带动”下“重复”前一质点的振动形式，因此,后一质点的振动总要“滞后”前一质点一段时间。
2.机械波的传播（1）各质点的振动周期都与波源的振动周期相同。
联想发散波传播时，介质中的质点跟着波源做受迫振动,每个质点的振动频率都与波源的振动频率相同。
(2)离波源越远，质点的振动越滞后，但各质点的起振方向与波源起振方向相同.（3)波传播的是振动形式，而各介质的质点并不随波迁移.波传播的只是运动形式，介质的每个质点只在自己平衡位置附近振动，并不随波迁移,如运动会上表演麦浪的团体操，许多学生手举麦穗，随着音乐声依次上下起伏，于是就形成了像一大片金黄的滚滚麦浪，可是，这里的每个学生谁也没有向前移动一步，仅把上下起伏的运动形式依次传出去了.二、横波和纵波从质点的振动方向和波的传播方向之间关系来看，机械波有两种基本类型：1。
高中物理 12.1《波的形成和传播》教学设计 新人教版选修3-4
《波的形成和传播》教学设计【教学目标】一、知识与技能1．通过对一些现象的观察，感性认识什么样的运动叫波动。
2．知道机械波的概念，知道其形成的条件，理解其形成的机理，会由机理判断某时刻某质点的振动方向。
3．理解机械波波动过程的特点，知道其传播的是运动形式、能量和信息。
4．知道机械波的分类及相关概念。
二、过程与方法1．通过实验与课件、视频等从感性出发剖析机械波波动的规律，锻炼学生的观察能力与归纳能力。
2．通过对机械波形成原因的探究，培养学生透过现象看本质的意识和方法，并进一步从根本上理解机械波波动的规律。
三、情感态度和价值观1．体会波动过程之美，体会物理研究的威力（表面上波动过程很复杂，分析后发现它如此简单），体会物理学分析过程的逻辑之美，使学生体会到只要多观察，多思考中学生也可以进行科学研究，培养学生的自信。
2．通过参与模拟波动的过程，体会与人合作能力的重要性，体会集体主义精神的重要性。
【教学重点】1．机械波波动中各质点的运动规律。
2．质点间的带动作用造成的各质点振动的重复性和滞后性。
【教学难点】1．各质点只是振动没有沿传播方向迁移的确定。
2．带动作用的应用，即如何判断某时刻某质点的振动方向。
【教学方法】实验、多媒体课件与视频、讨论探究。
【教学过程】师：本节课我们要学习第十二章的第一节：波的形成和传播（板书课题）主要有两个内容，一是通过观察，探究机械波波动的运动规律；二是透过表面现象探究机械波形成的原因。
新课引入教师演示三种运动形式：一为绳子的运动（用跳绳沿竖直方向演示）；二为弹簧的运动（用纵波演示器）；三为水面的运动（自己录制的视频）。
师：刚才看到的三种运动形式在日常生活中很常见，在物理学上称这样的运动为机械波。
新课教学板书：一、感性认识波动，探究机械波波动的运动规律投影出示问题1：机械波这种运动形式与过去我们学过的各种运动形式最大的区别是什么？（若学生回答不出，可以提醒从研究对象的角度考虑，进一步提示从研究对象的个数考虑。
选修3-4《波的形成和传播》教案
《12.1 波的形成和传播》学科：物理授课教师：姜恩海授课班级：高二（3）班一、教材分析《12.1 波的形成和传播》是新人教版高中物理选修3-4第十二章第一节的教学内容，主要学习机械波的形成过程，机械波的分类，可以说课程内容比较简单。
本节是对前面知识的提升，又是后面波动知识的基础。
二、教学目标1、知识目标：①知道直线上机械波的形成过程②知道什么是横波和纵波,知道波峰、波谷和密部和疏部③知道波在传播运动形式的同时也传递了能量2、能力目标：①培养学生进行科学探索的能力②培养学生观察、分析和归纳的能力3、情感、态度和价值观目标：通过对波动现象的研究培养学生的空间想象能力和思维能力三、教学重点、难点分析机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点，也是本节课的难点。
四、教学方法和教具实验探索和多媒体辅助教学，需要准备绳子、波动演示箱。
五、教学过程(一)复习旧知：提问：什么是机械振动？什么是简谐运动？学生答：机械振动：物体在平衡位置附近的往复运动．简谐运动：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力的作用下的振动．(二)情景导入、展示目标。
提问：向平静水中,投石子会看到什么现象？以石子击水点为中心，振动（波浪）远离中心向四周传播，直到很远。
［演示］绳子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动．看到什么现象？（激发兴趣，引出课题）在这两个简单的例子中，我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子。
（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。
）学生会列举水波、声波、无线电波、光波。
教师启发，大家听说过地震吗？学生会想到地震波。
水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。
这一章我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。
（三）合作探究、精讲点拨现在学习第一节，波的形成和传播。
通过以上几个例子，师生共同分析，得出波产生的条件：① 振源：激发波动的振动系统（也称波源）②介质：波借以传播的物质波是怎样形成的呢？为什么会有不同的波形？波传播的是什么呢？（设置疑问，激发学生的探究欲望）探究、波的形成和传播实验（一）理论分析：（以绳波为例，用白纸和磁铁演示，引导同学们动手画出相对应波形图）设想把绳分成许多小部分每一小部分可以看成质点，质点与质点之间有相互作用力。
高中物理第十二章1波的形成和传播教案新人教版选修3-4
波的形成和流传一、教课目的1、知识目标：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“机械振动在介质中流传，形成机械波” ，知道波在流传运动形式的同时也传达了能量2、能力目标：①培育学生进行科学研究的能力②培育学生察看、剖析和概括的能力③培育学生的空间想象能力和思想能力二、教课要点、难点剖析机械波的形成过程及流传规律是本节课的要点，也是本节课的难点。
三、教课方法实验研究和计算机协助教课四、教具丝带、颠簸演示箱、水平悬挂的长弹簧、音叉五、教课过程（－）引入新课［演示］颤动丝带的一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上流传（激发兴趣，引出课题）在这个简单的例子中，我们接触到一种宽泛存在的运动形式——颠簸，请同学们再举出几个相关波的例子。
（学生举例，活跃氛围；让学生在大批生活实例中感想波的存在，加强感性认识。
）学生会列举水波、声波、无线电波、光波。
教师启迪，大家听闻过地震吗？学生会想到地震波。
水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。
这一章我们学习机械波的知识，此后还会学习电磁波的知识。
（二）进行新课此刻学习第一节，波的形成和流传。
【板书】一、波的形成和流传［演示］拨动水平悬挂的柔嫩长弹簧一端，产生一列疏密相间的波沿弹簧流传；［演示］敲击音叉，听到声音，这是声波在空气中流传（指明，固然眼睛看不到波形，但它客观存在，也是疏密相间的波形）师生共同剖析，得出波产生的条件：①波源，②介质。
（为研究波的形成确立基础）波是如何形成的呢？为何会有不一样的波形？波流传的是什么呢？（设置疑问，激发学生的研究欲念）【板书】实验研究发放“研究波的形成和流传规律”的实验报告，进行实验研究并达成实验报告。
实验目的：研究波的形成原由和流传规律实验（一），学生疏组实验：每两人一条丝带（60cm左右），察看丝带上凹凸相间的波。
实验步骤：（ 1）、将丝带一端用手指按在桌面上，手持另一端沿水平桌面颤动，在丝带上产生一列凹凸相间的波向另一端流传。
高中物理：12.1《波的形成和传播》教案(新人教版选修3-4)
波的形成和传播示范教案教学目标（一）知识目标1、知道直线上机械波的形成过程．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"机械振动在介质中的传播，形成机械波"．知道波在传播运动形成的同时也传递了能量．4、通过学习使学生能明白用语言交流是利用声波传递信息等生活中的机械波．（二）能力目标培养学生对现象的观察能力以及对科学的探究精神．教学建议本节重点是理解形成机械波的物理过程；学习中掌握振动质点的运动只在平衡位置附近振动，并不随波迁移。
知道横波和纵波的区别是波形不同，横波有波峰、波谷，而纵波有疏部和密部．认真分析下列问题：1、机械波能离开媒质向外传播吗?(解答)不能．机械波一定要依赖媒质才能传播，若没有媒质，相邻质点间的相互作用就不能发生，前一个质点就不能带动后一质点振动，所以振动形式无法传播出去．2、日常生活中，发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢人石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边呢?（解答）不能．向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去．这是表面现象，实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动．教学重点机械波的形成过程及描述教学难点机械波的形成过程及描述教学用具1、演示绳波的形成的长绳；并用课件展示。
2、横波、纵波演示仪；并用课件展示。
3、用幻灯展示机械波。
教学步骤引入新课我们已学习过机械振动，它是描述单个质点的运动形式，这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质整体的一种运动形式——机械波。
1、机械波的产生条件演示——水波：教师用幻灯机做实验：使平静的水面振动，会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去，形成水波。
演示——绳波：用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去，形成绳波。
以上两种波都可以叫做机械波。
教师提问：水波离开水能看到上面的现象吗？绳波离开绳行吗？学生回答：不行。
物理选修3-4人教新课标 12.1 波的形成和传播4 教案.
波的形成和传播【【教教学学目目标标】】1.了解波产生的过程2.理解波是一种运动过程3.知道介质中的质点的运动特点【【重重点点难难点点】】1、横波的形成和传播；2、质点的振动和波的传播之间的关系。
【【教教学学方方法法】】演示、启发式综合教学法【【教教学学用用具具】】软绳、音叉、软弹簧、波动演示仪、多媒体课件【【教教学学过过程程】】一、波的形成和传播１、波的实例：水波、长绸舞、红旗迎风飘扬【演示】抖动一根软绳使其形成一列波。
2、波的形成原因：【课件演示】（1）介质（绳子）可以看成由许多质点组成，各质点之间有相互作用的弹力；（2）前一个质点的振动会带动相邻的后一个质点振动，但后一个质点的振动总是比前一个质点的振动滞后；（3）振动这种形式的传播形成波。
二、机械波1、机械波：机械振动在介质中传播形成机械波。
2、机械波的产生条件：（1）波源：保持持续振动的物体。
（2）介质：借以传播波的物质。
▲ 有机械振动不一定有机械波，有机械波一定有机械振动。
3、机械波的特点：（1）各质点的振动频率（或周期）均等于波源的振动频率（或周期）；（2）沿波的传播方向，离波源越远的质点振动越滞后，但各质点的起振方向与波源的起振方向相同；（3）机械波在传播时，介质中的各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不沿波的传播方向随波迁移。
波传播的只是机械振动这种运动形式；（4）波也是传递能量的一种方式；（5）波还能传递信息。
如：无线电波、光波三、机械波的分类（从质点的振动方向和波的传播方向来分）１、横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波。
（1）波峰：在横波中，凸起的最高处叫波峰。
（2）波谷：在横波中，凹下的最低处叫波谷。
２、纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一条直线上的波叫做纵波。
【演示】用一根长而软的螺旋弹簧演示纵波。
（1）密部：在纵波中，质点分布最密的地方叫密部。
（2）疏部：在纵波中，质点分布最疏的地方叫疏部。
3、（1）横波只能在液体和固体中传播，不能在气体中传播；纵波可在固体、液体、气体中传播。
高中物理选修3-4学案4：12.1 波的形成和传播
12.1 波的形成和传播学习目标1.理解波的形成和传播2.知道横波和纵波理解波峰和波谷，密部和疏部3.知道机械波,理解机械波传播振动形式,传播能量和信息重点难点波动与振动的区别知识梳理1．机械波（1）介质：_________________. 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）机械波：机械振动在介质中的传播，形成机械波.（3）产生条件：①________________，②________________.（4）机械波的实质：①传播振动的一种形式.②传送能量的一种方式.即依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量.例1. 关于机械波的形成，下列说法中正确的是（）A．物体做机械振动，一定产生机械波B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C．参与振动的质点都有相同的频率D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递2．波的分类机械波可分为横波和纵波两类例2. 关于横波和纵波，下列说法中正确的是（）A．不论是横波还是纵波,前一质点的振动带动后一质点的振动,后一质点必重复前一质点的振动B．在波的传播过程中，各质点的振动速度是相同的C．横波只能在固体介质中传播，所以固体介质不能传播纵波D．质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波3．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，同时也传递能量和信息.辨误区：机械振动与波：（1）有波源和有介质是形成机械波的必要条件，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,只是在各自平衡位置附近做往复振动.4．振动和波动的区别与联系（2）在波的传播方向上，各质点开始振动的方向都和波源的起振方向一致.5．横波和纵波的区别例3. 关于机械波的形成，下列说法中正确的是（）A．物体做机械振动，一定产生机械波B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C．参与振动的质点群有相同的频率D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递例4. 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，波立即停止传播例5. 区分横波和纵波是根据（）A．是否沿水平方向传播B．质点振动的方向和波传播的远近C．质点振动的方向和波传播的方向的关系D．质点振动的快慢例6. 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，分布最疏的部分叫疏部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6．质点振动方向的判定方法在波的传播过程中，判定质点的振动方向方法有很多，但深刻理解波的产生和传播过程是解决此类问题的关键，具体要求是：（1）形成机械波的各质点都做受迫振动，必须受到周围质点对它的作用，具有相同的振动频率——振源振动频率.（2）振源的振动使其周围质点依次振动，之所以能依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力；沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点的振动；质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移.明确波的形成条件及传播特点是解答波动问题的基础.（3）要确定波的传播过程中某质点的振动方向，关键是理解清楚波的形成原因，掌握波的传播过程实质.从波的形成原因入手，利用“带动看齐”法是判断质点振动方向的有效方法之一.析规律：波动过程中介质中各质点的运动特点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”.例7. 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（）A ．它们的振幅相同B ．质点D 和F 的速度方向相同C ．质点A 和C 的速度方向相同D ．从此时算起，质点B 比C 先回到平衡位置例8. 细绳的一端在外力作用下从t ＝0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波.在细绳上选取15个点，图中甲为t ＝0时刻各点所处的位置，乙为t ＝T4时刻的波形图(T 为波的周期).在丙中画出t ＝3T4时刻的波形图.——★参考答案★——知识梳理1．（1）波借以传播的物质（3）要有机械振动要有传播振动的介质例1. [解析][答案]BC2．例2. [解析]不论是横波还是纵波，由于振源的振动，相邻质点间借助于相互作用力，依次带动后边的质点振动起来，后边的质点是在前一质点的作用下做受迫振动，周期和频率都是相同的，A正确；各质点的运动都是简谐运动，是变速运动，并且各质点不一定是同步调振动的，B错误；固体介质在外力作用下引起的弹力可以与波的传播方向在同一直线上，也可以与之垂直，因此固体既能传播横波也能传播纵波，C错误；两个水平方向不一定在同一直线上，可能两个水平方向是垂直的，所以D选项错误.[答案]A例3. [解析]机械波的形成必须具备的两个条件：振源和介质.只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A选项错误；任何一个振动的质点都是一个波源，带动它周围的质点振动，将振动传播开来，所以后一质点总是落后前一质点，但振动频率相同，故B、C选项正确；形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离振源远处的质点振动的能量，是通过各质点的传递从振源获得的，故D选项不正确.[答案]BC例4. [解析]例5. [解析]横波与纵波的区别是根据波的传播方向与质点的振动方向之间的关系判断的，如果两者的方向在同一条直线上，则该波就是纵波，如果两者的方向相互垂直，则该波就是横波.[答案]C例 6. [解析]区别横波和纵波的依据是振动的方向与传播的方向是互相垂直还是在同一条直线上，故选项A、C、D正确.[答案]ACD例7. [解析]波中各点均做受迫振动，不考虑能量损耗，各质点振幅相同，所以选项A正确.波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着近的质点振动.D跟随C向上运动，F跟随E向下运动.同理，A向下，C向上运动，由此可知选项B和C错误.由于此时B和C两点都向上运动，C比B后到达最大位移处，C回到平衡位置也比B较迟，所以，选项D正确.[答案]AD例8. [解析]机械波在传播过程中，介质的质点都在各自的平衡位置附近振动，时间依次滞后，从波形图上看出，在t＝T/4时刻第4个质点才开始振动，则在t＝3T/4时刻第10个质点刚开始振动，此时第4个质点已振动了T/2的时间回到了自己的平衡位置，第1个质点到达下方最大位移处，新的波形如图所示.[答案]如[解析]图所示.。
高中物理 第十二章 机械波 1 波的形成和传播互动课堂学案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
高中物理第十二章机械波1 波的形成和传播互动课堂学案新人教版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十二章机械波1 波的形成和传播互动课堂学案新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1 波的形成和传播互动课堂疏导引导1。
机械波的特点（1）波的形成：引起波动的振动体叫波源.波源振动带动与它相邻质点发生振动，并依次带动离波源更远的质点振动，只是后一质点的振动比前一质点的振动迟一些。
于是,波源的振动逐渐传播开去便形成了机械波。
①波传播过程中参与的各质点运动上的关系可以表述为“离波源近的质点依次带动离波源远的质点振动”,或表述为“离波源远的质点依次重复离波源近的质点的振动，但起振时间上依次落后，即离波源越远的质点起振越晚”。
②波源通过质点间的弹力作用带动周围质点的振动，故波的传播必须有弹性介质存在.若没有弹性介质，相邻质点间的相互作用就不能发生，前一质点就不能带动后一质点振动，所以振动形式就无法传播出去.（2)波的传播特性简谐波传播过程中，各质点都在其平衡位置附近做往复运动，并不随波迁移，波传播的只是振动的形式、能量和信息.2。
横波与纵波(1）横波:质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波.①波峰：在横波中凸起的最高处叫做波峰.②波谷：在横波中凹下的最低处叫做波谷。
（2）纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波。
①密部：在纵波中，质点分布最密的地方叫做密部。
②疏部：在纵波中，质点分布最疏的地方叫做疏部。
高中物理人教版选修3-4第12章第1节《波的形成与传播》教案设计设计
机械波的形成与流传一、教材学生剖析：1.教材所处的地位及前后联系：机械波的形成与流传是机械振动和机械波的内容之一，它研究的是质点的振动在连续介质中流传的过程，因为其运动形式差别于我们从前所学的单质点的运动，它的形成过程较抽象，所以是本章的难点之一；第二，学习它要用到从前学过的运动学和动力学的知识，又是对前面机械振动的进一步深入和应用，又要与后边要学习的电磁振荡、电磁波、光波有好多的共同规律及特色，故这部分内容起着承上启下的作用。
2.教课目的 :（1）知识目标Ⅰ:机械波的形成（即机械波的形成条件）Ⅱ: 认识机械波的流传特色Ⅲ: 知道波的分类：横波和纵波（2）能力目标培育学生察看、推理和综合剖析的能力（3）感情目标正确认识世界，利用科学解说世界的剖析问题的方法与思想3：教课要点、难点、疑点、关健点重难点：机械波的“形成”与“流传”即是要点也是难点疑点：机械波在介质中流传时，介质中的质点不过在各自的均衡地点邻近振动，其实不随波向外迁徙。
关健点：奇妙介助亲自实验感悟成立起振动与颠簸的联系4: 学情剖析及应付对策经过前面的学习，学生已经具备运动学的基本知识及质点振动的特色和规律，但尚求其波及颠簸的知识。
所以，本节课从研究质点的振动为出发点，去掌握波的形成过程，使学生能顺利地掌握新知识。
所以在本节课经过亲自实验、察看实验，指引剖析颠簸形成及它的动态过程，来进一步提升学生察看、实验、抽象思想、推理和综合剖析问题的能力。
二、教法与学法本节课主要采纳形象、生动、风趣的物理实验来调换学生的踊跃性，化抽象为详细，增加学生的感性认识，借助计算机模拟协助教课，提升讲堂的教课高效率。
经过本节课的学习，使学生懂得经过实验、察看、推理达到接受知识的目的，培育学生的察看、剖析和知识迁徙能力。
三、教课程序教课环节一：发问议论，引入课题一. 问题议论：1.河中静止地浮着一只排球，如何拿到它？依据学生回答水波能将排球推向岸边吗？2.我们不用把耳朵放到音箱旁就能从音箱入耳到播放的或悦耳或激动的音乐，这是什么原由？学生可能的回答：a、用竹杆挑b、用篮球撞它，碰撞时将能量传达给它c、将石块扔入水中，让水波将排球推向岸边目的性：经过学生对生活中最熟习，但又很陌生的回答，引入一种崭新的运动，并指引学生经过学习，能正确解说我们生活中最熟习的实例。
高中物理选修3-4学案5：12.1 波的形成和传播
12.1 波的形成和传播学习目标1．知道直线上波的形成过程.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．理解什么是机械波，确认波是传播振动形式和传递能量的一种方式.情境导入地震波既有横波，也有纵波.当地时间2011年3月11日日本本洲岛发生9级大地震，伤亡惨重.你能想象在这次地震中，位于震源正上方的建筑物，在纵波和横波分别传来时的振动情况吗？为什么？自主学习1．波的形成与传播(1)波的形成：当手握绳端上下振动时，绳端________相邻质点，使它也上下振动.这个质点又________更远一些的质点……绳子上的质点都很快________起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动.(2)波的传播：绳端这种上下振动的状态沿绳子传出去.因此说波传播的是____这种运动形式.2．横波和纵波(1)横波：质点的振动方向和波的传播方向相互______的波.①波峰：在横波中，凸起的______叫做波峰.②波谷：凹下的______叫做波谷.(2)纵波：质点的振动方向和波的传播方向在____直线上的波.①密部：在纵波中，质点分布最密的位置.②疏部：质点分布最疏的位置.3．机械波(1)________振动在________中的传播，形成了机械波.波借以传播的物质叫做________.(2)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________这种运动形式.思考：固体、液体、气体都能传播纵波和横波吗？(1)介质中本来静止的质点，随波的传来而发生振动，可见波是传递____的一种方式.(2)波不但能传递能量，而且可以传递信息.重难突破一、机械波都有哪些特点？1．机械波的形成过程实际上是离波源较近的前面的质点的振动带动着离波源较远的后面的质点的振动，后面质点的振动重复着前面质点的振动，并且后面质点的振动总是滞后于前面质点的振动.可以归纳为三个词，即：带动、重复、滞后.2．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的传播而迁移，而是在自己的平衡位置附近振动.3．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.因此各质点振动的周期(频率)与波源的周期(频率)相同.4．在不考虑能量损失时，各质点振动的振幅相同；各质点刚开始振动的方向(起振方向)，都与波源开始振动的方向相同.提醒振动质点只是在自己的平衡位置附近振动，并没有随波向外迁移，也就是没有“随波逐流”.二、“带动看齐”法分析质点的振动方向在波的传播中，靠近波源的质点带动后面的质点运动，离波源远的质点追随离波源近的质点.用“带动看齐”的思路可分析各个质点的振动方向.方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动，如图所示.三、波动和振动的区别与联系1．区别(1)研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动，是单个质点的“个体行为”；波动是振动在介质中的传播，是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”.(2)力的来源不同——产生振动的回复力，可以由作用在物体上的各种性质的力提供；而引起波动的力，则总是联系介质中各质点的弹力.(3)运动性质不同——振动是质点的变加速运动；而波动是匀速直线运动，传播距离与时间成正比.2．联系(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动. (2)波动的性质、频率和振幅与振源相同. 提醒振动是从个体的角度分析组成介质的无数质点的运动形式，而这种振动形式的传播使得各质点依次振动，产生位移不同的情形，从而使我们看到了诸多个体所形成的群体行为，即机械波.典例分析类型一 机械波的形成例1. 如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O 为波源.设波源的振动周期为T ，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过T4，质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是（ ）A ．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚B ．图中所有质点的起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C ．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后T4D ．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动类型二 振动和波的关系例2. 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 自主练习1.关于机械波，下列说法中正确的是（ ） A ．各质点都在各自的平衡位置附近振动 B ．相邻质点间必有相互作用力C．前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．各质点也随波的传播而迁移2.关于机械波和机械振动的关系，下列说法中正确的是（）A．有机械振动就有机械波B．有机械波就一定有机械振动C．机械波中各质点的振动频率相同D．机械波在传播过程中介质中的各质点是同时开始振动的3.关于机械波的下列说法中，错误的是（）A．波的产生需要有波源和介质B．波动过程是能量由近及远向外传播的过程C．声波是横波，绳波是纵波D．地震波中既有横波，也有纵波4.区分横波与纵波的依据是（）A．沿水平方向传播的叫做横波B．质点振动的方向与波传播的远近C．质点振动的方向与波传播的方向D．质点振动的快慢——★ 参 考 答 案 ★——情境导入提示：地震波是地震发生时由震源地方的岩石破裂产生的弹性波，它可在地球内部和地球表面传播.地震时，同时从震源发出两种类型的地震波：纵波、横波.纵波速度比横波速度大，所以地震时，人们先感到上下颠，然后水平晃.横波的振动很强烈，它是引起建筑物破坏的主要原因.自主学习[答案]1．(1)带动 带动 振动 (2)振动 2．(1)垂直 最高处 最低处 (2)同一 3．(1)机械 介质 介质 (2)振动 思考提示：(1)气体、液体、固体都能传播纵波，但气体不能传播横波.因为气体不能发生剪切形变，无法传播横波.(2)能量典例分析例1. [解析]据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动，所以起振方向相同，都是竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后T4的时间，所以选项A 、C 正确，B 错误.由题意知，质点9比质点1应晚起振两个周期，所以当所有质点都起振后，质点1与质点9步调完全一致，所以选项D 正确.[答案]ACD题后反思：理解波的形成和传播，介质中的每个质点都是重复振源的运动，只是滞后了. 例2. [解析]机械波的产生条件是有波源和介质.介质中的质点被波源由近及远依次带动传播而形成波，所以选项A 、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，所以选项C 错误.波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播，即使波源停止振动，波也继续向前传播，所以选项D 错误.[答案]AB 自主练习1．ABC 振源的振动使其周围质点依次振动，之所以能依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力；沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点的振动；质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移.2．BC 3.C 4.C。
[精品]新人教选修3-4高中物理第十二章第1节《波的形成和传播》学案(新人教版新人教选修3-4高中物理)
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选修3-4第十二章第1节波的形成和传播：一、预习目标：1、知道直线上机械波的形成过程．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．二、预习内容1．波的形成：引起波动的振动体叫波．波振动带动它相邻质点发生振动，并依次带动离波更远的质点振动，只是的振动比前一质点的振动迟一些．于是，波的振动逐渐传播开去．2．机械波产生的条件：(1)要有；(2)要有传播振动的3．机械波的特点：(1)机械波传播的是质点的，也是传递能量和信息的一种方式．介质中的质点只是在平衡位置附近振动，并不随波的传播而迁移．(2)波动是大量质点的集体行为，各个质点4．机械波的分类：机械波分成和两类．质点振动的方向与波的传播方向的波叫横波．在横波中，凸起的最高处叫，凹下的最低处叫．质点的振动方向跟传播方向的波叫纵波．在纵波中，质点分布最密的地方叫，质点分布最疏的部分叫．三、提出疑惑：同们，通过你的自主习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究案一、习目标：1解形成机械波的物过程；2习中掌握振动质点的运动只在平衡位置附近振动，并不随波迁移。
知道横波和纵波的区别是波形不同，二、习过程：合作探究1波动与振动的区别：振动是单个质点在其平衡位置附近做往复运动的“个体行为”；波动则是大量的、彼此相联系的质点将波的振动在空间传播的“群体行为”．这种“群体行为”虽不同步但却是有秩序的．根据机械波的定义，机械波产生的条件有两个：(1)有起振的波；(2)有传播振动的介质．由此可以知道：有波动就一定有振动，因为波中的各个质点都是重复波的振动；但有振动却不一定有波动，还要看是否有传播振动的介质．例如，放在抽成真空的玻璃罩内的闹钟，尽管铃锤不停地振动敲击铃壳，但是我们却听不到铃响，原因是闹钟周围没有传播声音的介质，不能形成声波．合作探究2请同们再思考：如果波停止了振动，那么由它引起的波动是否也三、反思总结1波是自然界一种常见的运动，知道了产生机械波的条件是波和介质2机械波和机械振动是有区别的机械振动在介质中的传播，形成机械波，有机械波一定有机械振动，有机械振动不一定有机械波3机械波形成时，介质中的质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波逐流4机械波分为横波和纵波，横波和纵波可以同时存在，例如地震波，既有横波，又有纵波四、当堂检测1关于波动的下列说法，正确的是A．介质中的质点随波的传播而迁移B．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向．波不但传递能量，还能传递信息D．一切波的传播均需要介质2如图10—1—1是一列向右传播的横波，请标出这列波中、b、c、d……等质点这一时刻的速度方向．课后练习与提高1．关于机械波的下列说法正确的是A．有机械振动就有机械波B．有机械波就一定有机械振动．机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式D．没有机械波就没有机械振动2．波在传播过程中，正确的说法是AB．介质中质点振动的频率随着波的传播而减小D3．区分横波和纵波是根据ABD4．在机械波中AB．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．各质点也随波的传播而迁移5．质点的振动方向与波的传播方向_______的波叫横波，质点的振动方向与波的传播方向在一直线上的波叫_______，机械波中的横波、纵波传播时均需要有_______．6．沿绳传播的一列机械波，当波突然停止振动时A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失．离波较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动D．离波较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动7．日常生活中，若发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边呢？说明由．8．如图10—1—2所示是沿绳向右传出的一列横波．在图上画出各个质点的振动速度方向，并回答下列几个问题：(1)速度最大的点是第_______点、第_______(2)第_______点所在的位置是波的波峰，此时该质点振动的速度为_______．9．AB为一弹性绳，设法在绳上传播一个脉冲的波，如图10—1—3所示，当波从A向B传播时，绳上质点开始振动时，质点振动的速度方向是_______，若当波从B向A传播时，绳上质点开始振动时，质点振动的速度方向是____________10．如图10—1—4所示为一列横波在某时刻的波形，已知f质点在此时的运动方向向下，那么下列说法中正确的是A．波向左传播B．质点c比b先回到平衡位置．质点c和f的振幅相同D．质点c在此时刻的加速度为零当堂检测参考答案：1 解析：介质中的质点只是随波在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波形的移动而迁移．选项A错误．横波中质点振动的方向和波传播的方向垂直，而纵波中质点振动的方向和波的传播方向在同一直线上．选项B错误．波在传播过程中，传播的不仅是波振动的形式，还传播波振动的能量和信息．譬如，老师讲课时，他的喉部和口腔是波，通过空气介质形成声波，声波传入同们的耳道引起鼓膜的振动——鼓膜获得了波传递的能量，同时也获得了声波传递的信息——老师讲课的内容．选项正确．传播机械波一定要有介质，但传播电磁波可以没有介质．关于这一点，在后面“电磁波”的教中还要讲到．选项D错误．故本题的正确答案是．2 解析：由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点知d点的振动滞后于c，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，E、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；超前b，已回到平衡位置，速度最大也向上；同以g为参照点，可知点速度向上．说明：确定波的传播过程中某质点的振动方向，关键是要解清楚波的形成原因，掌握波的传播特点．课后练习与提高参考答案：1．B 2．B 3．D 4．AB 5．垂直；纵波；介质 6．7．解析：不能．向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去．这是表面现象，实际上水波向四周传播时水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动。
高中物理选修3-4学案6：12.1波的形成和传播
12.1波的形成和传播1.学习目标：1）知识目标（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。
2）能力目标通过实验演示、观察、分析，培养进行科学探索的能力，培养空间想象能力和思维能力。
2.学习重难点：机械波的形成过程及传播规律3.学习过程1）自主学习：1．波的形成：引起波动的振动体叫．波源振动带动它相邻质点发生振动，并依次带动离波源更远的质点振动，只是的振动比前一质点的振动迟一些．于是，波源的振动逐渐传播开去．2．机械波产生的条件：(1)要有；(2)要有传播振动的．3．机械波的特点：(1)机械波传播的是质点的，也是传递和的一种方式．介质中的质点只是在平衡位置附近振动，并不随波的传播而迁移．(2)波动是大量质点的集体行为，各个质点的振动有一个时间差，离波源越远的质点振动越滞后．4．机械波的分类：机械波分成和两类．质点振动的方向与波的传播方向垂直的波叫横波．在横波中，凸起的最高处叫，凹下的最低处叫．质点的振动方向跟传播方向的波叫纵波．在纵波中，质点分布最密的地方叫，质点分布最疏的部分叫．2）基础巩固：1．关于机械波的下列说法正确的是（）A．有机械振动就有机械波B．有机械波就一定有机械振动C．机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式D．没有机械波就没有机械振动2．波在传播过程中，正确的说法是（）A．介质中的质点随波迁移B．波源的振动能量随波传递C．介质中质点振动的频率随着波的传播而减小D．波源的能量靠振动质点的迁移来传播3．区分横波和纵波是根据（）A．质点振动的振幅和波的传播速度的大小B．质点振动的频率和波的传播能量的多少C．质点振动的方向和波传播的远近D．质点振动的方向和波传播的方向4．在机械波中（）A．各质点都在各自的平衡位置附近振动B．相邻质点间必有相互作用力C．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．各质点也随波的传播而迁移3）典例精析：知识点一机械波的形成和传播例1关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是( )A.物体做机械振动，一定产生机械波B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C.参与振动的质点群有相同的频率D.机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递例2如图所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T，下列说法中正确的是( )A.若M点为波源，则M点开始振动时方向向下B.若M 点为波源，则P 点已经振动了43T C.若N 点为波源，则P 点已经振动43T D.若N 点为波源，则该时刻P 质点动能最大知识点二横波和纵波例3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，声波是纵波知识点三机械波例4以下对机械波的认识正确的是( )A.形成机械波一定要有振源和介质B.振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同C.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动知识点四振动和波的关系例5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.波源停振时，介质中的波动立即停止 4）点评答疑：例1方法归纳本题考查机械波的产生及其传播特点.机械波是由于机械振动在介质中的传播形成机械波，机械波在传播中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同；离波源越远，质点的振动越滞后，但各质点的起振方向与波源起振方向相同；波传播的是振动形式，而各介质的质点并不随波迁移；波在传播振动形式的同时，也在传播能量和信息.例2方法归纳当波源确定后便可确定波传播的方向，由于介质中各质点从波源开始依次运动，即越靠近波源的质点运动的时间越长.另外,任何一个质点的起振方向都与波源的起振方向相同.例4误区警示波动与振动是两个不同的概念，一些同学往往认为：振动就是波动，我们知道在波的传播过程中，一定有质点的振动，但质点振动，不一定能够形成波动，波动是许多质点振动而形成的，振动则是单个质点的运动.例5误区警示很多同学会认为“波源停振时，介质中的波动立即停止”，错误的主要原因是不能明确波的形成条件及传播特点.5）课堂达标：1．关于机械波的以下说法中，正确的是( )A ．发生波动需要两个条件：波源和介质B ．波动过程是介质质点由近及远移动的过程C ．波动过程是能量由近及远传递的过程D ．波源与介质质点的振动都是自由振动2．有关纵波与横波，下列说法正确的是( )A ．振源上下振动形成的波是横波B ．振源水平振动形成的波是纵波C ．波沿水平方向传播质点上下振动，这类波是横波D ．质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波3．下列有关机械振动和机械波的说法中正确的是( )A ．某物体做机械振动，它周围的介质中就一定产生机械波B ．波源停止振动后，已形成的机械波仍能在介质中继续传播C ．机械波传播的只是机械振动的形式和能量，参与波动的质点并不随波迁移D ．振动是变速的，波动是匀速的4．如图所示是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。
高中物理选修3-4学案：12.1波的形成和传播
[目标定位] 1.理解机械波的形成过程和产生条件.2.知道波的种类及横波和纵波的概念.3.明确机械波传播的特点.4.掌握由传播方向确定质点振动方向的方法．一、波的形成和传播1．波：________的传播称为波动，简称波．2．波的形成和传播当手握绳端上下振动时，绳端________相邻的质点，使它也上下振动．这个质点又________更远一些的质点……绳子上的质点都跟着________起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动，绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去了．3．首先振动的那个质点称为波源．离波源越远，质点的振动越滞后，但各质点的起振方向与波源的起振方向相同．4．各质点的振动周期都与波源的振动周期相同．深度思考取一条较长的软绳，用红颜色在绳上做个标记．软绳波动起来后，这个标记怎样运动？它是否随着波向绳的另一端移动？例1 如图1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 ＝T4时，1到达最上方，5开始向上运动．问：图1(1)t ＝T2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t ＝3T4时，质点8、12、16的运动状态如何？波动过程中各质点的运动规律可用三句话来描述：(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)后振动的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”.二、横波和纵波1．质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，叫做______波．在______波中，__________________叫做波峰，__________________叫做波谷．2．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫做______波．在______波中，____________________的位置叫做密部，________________的位置叫做疏部．3．横波和纵波是按照____________方向和__________方向的关系来区别的．4．发声体振动时在空气中产生的声波是______波．声波不仅能在空气中传播，也能在液体、固体中传播．深度思考当地震发生时，地面会发生竖直方向的振动，也会在水平方向晃动，你能从波的角度解释这个现象吗？例2(多选)关于横波和纵波，下列说法中正确的是()A．质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波B．质点的振动方向与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，声波是纵波质点的振动方向和波的传播方向之间的关系是区分横波和纵波的关键.三、机械波1．波借以传播的物质叫介质．____________在介质中传播，形成了机械波．2．机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是________这种运动形式．3．波是传递________的一种方式，波也可以传递________．深度思考图2中展示的是艺术体操项目中的“带操”表演．运动员的手停止抖动后，彩带上的波会立即停止吗？图2例3(多选)下列关于机械波的说法中，正确的是()A．各质点都在各自的平衡位置附近振动，不会随波的传播而迁移B．相邻质点间必有相互作用力C．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．离波源越远，质点的振动频率越小例4(多选)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，波立即停止传播振动与波动的区别与联系1．区别(1)研究对象不同振动是单个质点所表现出的周而复始的运动现象，波动是大量质点表现出的周而复始的运动现象．(2)运动成因不同振动是质点由于某种原因离开平衡位置，同时受到指向平衡位置的力——回复力的作用．波动是由于介质中质点受到相邻质点的带动而随着运动，并将振动形式由近及远传播开去，各质点间存在相互作用力，各个质点都受到回复力作用．(3)运动性质不同质点的振动是变加速运动，在同一介质中波动的传播速度不变．2．联系(1)振动是波动的起因，波是振动的传播；(2)有波动一定有振动，有振动不一定有波动；(3)波动的周期等于质点振动的周期，波动和振动都是周期性运动．四、由传播方向确定质点振动方向的方法带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点．方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动．如图3所示．图3例5(多选)一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图4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( )图4A ．它们的振幅相同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1．(波的形成和传播)(多选)如图5所示为沿水平方向的介质中的部分质点，相邻质点间的距离相等，其中O 为波源，设波源的振动周期为T ，自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经过T4，质点1开始振动，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是( )图5A ．介质中所有的质点的起振方向都竖直向下，图中质点9起振最晚B ．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C ．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8起振时，通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同位置时落后T4D ．只要图中所有的质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的是第98次振动2．(横波和纵波)(多选)下列关于横波与纵波的说法中，正确的是( ) A ．声波一定是纵波 B ．水波一定是横波C ．地震波既有横波，也有纵波D ．横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体中传播，也可以在液体、气体中传播 3．(机械波)(多选)关于机械波的以下说法中，正确的是( ) A ．发生波动需要两个条件：波源和介质 B ．波动过程是介质质点由近及远移动的过程 C ．波动过程是能量由近及远传递的过程 D ．波源与介质质点的振动都是自由振动4．(由波的传播方向确定质点振动方向)一列简谐横波沿x 轴传播，某时刻的波形如图6所示，已知此时质点F 的运动方向向y 轴负方向，则( )图6A．此波向x轴正方向传播B．质点C此时向y轴负方向运动C．质点C将比质点B先回到平衡位置D．质点E的振幅为零提醒：完成作业第十二章 1[答案]精析一、1.振动 2.带动带动振动深度思考这个标记会在其位置上下振动不会随着波向绳的另一端移动．例1见[解析][解析]各质点在各时刻的情况，如图所示：(1)由甲图可知，t ＝T 2时，质点8未达到波峰，正在向上振动，质点12、16未振动． (2)由乙图可知，t ＝3T 4时，质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动． 二、1.横 横 凸起的最高处 凹下的最低处 2.纵 纵质点分布最密 质点分布最疏 3.质点振动 波传播 4.纵深度思考 地震波既有纵波又有横波．纵波使地面上下振动，横波使地面水平晃动．例2ABC[根据横波和纵波的定义可知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．]三、1.机械振动 2.振动 3.能量信息深度思考不会，波是传递能量的一种方式．前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的振动状态必定落后于前一质点．手停止抖动后，振动的能量也能继续传递下去．例3ABC[振源依靠介质中各相邻质点间的相互作用力使周围的质点依次振动起来，且后一质点的振动必定落后于前一质点，选项B、C正确；质点只在它们各自的平衡位置附近做受迫振动，它们振动的频率均与振源的振动频率相同，波在传播过程中各质点不随波迁移，选项A正确，D错误．]例4AB[机械波的产生条件是有波源和介质．由于介质中的质点之间相互作用，一个质点的振动带动相邻质点的振动由近及远传播而形成波，所以选项A、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，即波不会停止传播，选项D错误．]四、例5AD[波中各质点均做受迫振动，不考虑能量损耗，各质点振幅相同，所以选项A正确；波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着近的质点振动，D跟随C向上运动，F跟随E向下运动，同理，A向下运动，C向上运动，由此可知选项B、C错误；由于此时B和C都向上运动，所以B比C先到达最大位移处，并先回到平衡位置，选项D正确．]对点检测自查自纠1．ACD 2.CD 3.AC 4.C。
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第1节 波的形成和传播新知预习1.机械波的产生（1）定义：机械振动在_________过程，叫机械波.（2）产生过程：沿波的传播方向上各质点的振动都受它前一个质点的带动，而做_______振动，对简谐波而言各质点振动的_________和_________都相同，各质点只在自己的________附近振动，并不“随波逐流”，波只是传播_________和振动能量.2.波的传播波不但传递___________，而且可以传递___________.3.纵波与横波（1）横波是参与振动的质点的振动方向与波的传播方向___________的波.在横波中，凸起的最高处叫___________，凹下的最低处叫___________.（2）纵波是质点的振动方向与波的传播方向____________的波.在纵波中，质点紧缩的最密处叫___________，最稀疏的地方叫___________.典题·热题知识点一 机械波的形成和传播例1关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是( )A.物体做机械振动，一定产生机械波B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C.参与振动的质点群有相同的频率D.机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递解析：机械波的形成必须具备的两个条件：振源和介质，只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A 选项错误；任何一个振动的质点都是一个波源而带动它周围的质点振动，将振动传播开来，所以后一质点总是落后，故选项B 、C 正确，形成机械波的各个质点，只有在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离振源远的质点振动的能量，是通过各质点的传递从振源获得，故选项D 错误. 答案：BC方法归纳 本题考查机械波的产生及其传播特点.机械波是由于机械振动在介质中的传播形成机械波，机械波在传播中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同；离波源越远，质点的振动越滞后，但各质点的起振方向与波源起振方向相同；波传播的是振动形式，而各介质的质点并不随波迁移；波在传播振动形式的同时，也在传播能量和信息.例2图12-1-3所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T ，下列说法中正确的是( )图12-1-3A.若M 点为波源，则M 点开始振动时方向向下B.若M 点为波源，则P 点已经振动了43T C.若N 点为波源，则P 点已经振动43TD.若N 点为波源，则该时刻P 质点动能最大解析：若M 点为波源，相当于其他点追随M 点振动，又因为是经过一个周期的波形，此时M 点的振动方向向上，即为开始振动时的方向或者根据波传到了N 点，此时N 点振动方向向上，即波源的开始振动方向向上，而传到P 点要经过43T ，因而P 点已振动41T ，若N 点为波源，N 开始振动方向向下，传到P 点经4T ，故P 点已振动了43T ，而此时P 点在最大位移处，速度为零，动能最小，答案为C 选项.答案：C方法归纳 当波源确定后便可确定波传播的方向，由于介质中各质点从波源开始依次运动，即越靠近波源的质点运动的时间越长.另外,任何一个质点的起振方向都与波源的起振方向相同.知识点二 横波和纵波例3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 三项正确，声波是一种纵波，但地震波中既有横波又有纵波，D 选项错误.答案：ABC知识点三 机械波例4以下对机械波的认识正确的是( )A.形成机械波一定要有振源和介质B.振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同C.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动解析：振源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A 选项正确.简谐运动在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B 、C 、D 三项都错.答案：A误区警示 波动与振动是两个不同的概念，一些同学往往认为：振动就是波动，我们知道在波的传播过程中，一定有质点的振动，但质点振动，不一定能够形成波动，波动是许多质点振动而形成的，振动则是单个质点的运动.知识点四 振动和波的关系例5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.波源停振时，介质中的波动立即停止解析：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 选项对,B 选项错.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 选项错. 答案：A误区警示 很多同学会认为“波源停振时，介质中的波动立即停止”，错误的主要原因是不能明确波的形成条件及传播特点.问题·探究 思维发散探究问题 波的传播方向和质点运动方向关系如何判断？探究过程：已知质点运动方向判断波的传播方向或与之相反的问题，判断的基本规律是横波的形成与传播的特点，常用方法有：方法一：上下坡法沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下、下坡上”（如图12-1-4甲所示）.方法二：同侧法在波的图象上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点运动方向，并设想在同一点沿水平方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧（如图1214乙所示）.方法三：头头（尾尾）相对法在波形图的波峰（或波谷）上画出一个箭头表示波的传播方向，并在波峰（或波谷）两边波形上分别画出两个箭头表示质点运动方向，那么这三个箭头总是头头相对，尾尾相对（如图12-1-4丙所示）.方法四：平移法将原波形（实线）沿波的传播方向平移4后（虚线），则从原波形中平衡位置沿y 轴指向虚线最大位移处的方向，表示原波形中质点的运动方向（如图12-1-4丁所示）.甲 乙丙 丁图12-1-4自主广场我夯基我达标1.简谐横波某时刻的波形图如图12-1-5所示，由此图可知（ )图12-1-5A.若质点a 向下运动，则波是从左向右传播的B.若质点b 向上运动，则波是从左向右传播的C.若波从右向左传播，则质点c 向下运动D.若波从左向右传播，则质点d 向上运动思路解析：解决此题时，要判断波的传播方向，或质点振动方向，沿着波的传播方向看去，图象“上坡”段的质点均向下振动，而“下坡”段质点均向上振动.若波从左向右传播，a 、b 处于下坡，向上振动，故A 错，B 对.c 、d 处于上坡，应向下振动，D 错.若波从右向左传播，c 、d 处于下坡，向上振动，C 错.答案：B2.一简谐横波在x 轴上传播，在某时刻的波形如图12-1-6所示.已知此时质点F 的运动方向向下，则（ )图12-1-6A.此波朝x 轴负方向传播B.质点D 此时向下运动C.质点B 将比质点C 先回到平衡位置D.质点E 的振幅为零 思路解析：F 向下运动时，波从右向左传播，F 与D 在同一侧，即D 也向下运动，即A 、B 对.又D 向下运动带动C 向下运动，C 与B 不在同一侧，即B 向上运动，C 将比B 先回到平衡位置；振幅指质点偏离平衡位置的最大位移，所以E 点的振幅不为零，故C 、D 错. 答案：AB3.一列简谐横波沿绳传播，振幅为0.2 m ，传播速度为1 m/s ，频率为0.5 Hz.在t 0时刻，质点a 正好经过平衡位置，沿着波的传播方向（ )A.在t 0时刻，距a 点2 m 处的质点离开其平衡位置的距离为0.2 mB.在（t 0+1 s ）时刻，距a 点1.5 m 处的质点离开其平衡位置的距离为0.2 mC.在（t 0+2 s ）时刻，距a 点1 m 处的质点离开其平衡位置的距离为0.2 mD.在（t 0+3 s ）时刻，距a 点0.5 m 处的质点离开其平衡位置的距离为0.2 m思路解析：λ=f v =5.01 m=2 m ，T=f1=2 s ，在t 0时刻距a 点2 m 处质点，恰好为一个波长，该点的振动状态与a 完全相同，也应该在平衡位置，故选项A 错.在（t 0+1 s ）时刻，因为T=2 s ，过了半个周期，a 点仍在平衡位置，离a 点为1.5 m 的质点是距a 点1.5λ，其质点在离开平衡位置0.2 m ，选项B 正确.在（t 0+2 s ）时刻是经过了一个周期，在距离a 点1 m 即半波长的质点在平衡位置，选项C 错.在（t 0+3 s ）时刻是经过了一个半周期，a 点仍在平衡位置，距a 点0.5 m ，即41波长的质点离开平衡位置的距离为振幅0.2 m ，选项D 正确. 答案：BD4.如图12-1-7所示是一列简谐横波某时刻的波形图，图中P 点为介质中的一质点，此时刻恰好过平衡位置，已知其振动周期T=0.4 s.求至少过多长时间P 质点到达波峰？图12-1-7思路解析：题中已知条件没有给出P 质点此刻过平衡位置的振动方向，也没有给定波的传播方向，不妨假定P 质点此时正向上振动，波向右传播，则至少需要1/4个周期的时间. 答案：4T 我综合我发展5.一列简谐横波向右传播，波速为v ，沿波传播方向上有相距为L 的P 、Q 两质点，如图12-1-8，某时刻P 、Q 两质点都处于平衡位置，且P 、Q 间仅有一个波峰，经过时间t ，Q 质点第一次运动到波谷.则t 的可能值有（)图12-1-8A.1个B.2个C.3个D.4个思路解析：由题中条件可知，P 、Q 间的波形有如下图所示四种已知波向右传播，对图甲Q 质点第1次运动到波谷时间t 1=vL v L 2323=，对图乙Q 质点第一次运动到波谷时间t 2=v L v L 441=，对图丙Q 质点第一次运动到波谷时间t 3=vL v L 4343=，对图丁Q 质点第一次运动到波谷时间t 4=.881vL v L = 答案：D6.如图12-1-9所示，S 点为振动源，其频率为100 Hz ，所产生的横波向右传播，波速为80 m/s,P 、Q 是波传播途径中的两点，已知SP=4.2 m ，SQ=5.4 m.当S 通过平衡位置向上运动时，则（)图12-1-9A.P 在波谷，Q 在波峰B.P 在波峰，Q 在波谷C.P 、Q 都在波峰D.P 通过平衡位置向上运动，Q 通过平衡位置向下运动思路解析：振源振动的频率即为波传播的频率，因此由波速公式v=f λ得λ=10080=f v m=0.8 m ，P 点距S 为8.02.4=541λ，而S 通过平衡位置向上运动时，距S 右侧41λ处的质点在波谷，因此在相距5个波长的质点P 也在波谷.Q 点距S 为4362.04.5=λ，而S 通过平衡位置向上运动时，距S 右侧43λ处的质点在波峰，因此在相隔6个波长的质点Q 也在波峰. 答案：A7.已知平面简谐横波在x 轴上传播，原点O 的振动图线如图12-1-10甲所示，此时刻的波形图线如图12-1-10乙所示.图12-1-10在t′=t+0.5 s 时刻的波形图可能是图12-1-11中的（ )图12-1-11思路解析：由甲可知，简谐横波的周期T=0.4 s ，则t′=t+(1+41)T ，可见，在t′时刻的波形相对于图乙有两种可能：①如波沿x 轴正方向传播，则应为D 图；②如波沿x 轴负方向传播，则应为C 图.答案：CD8.1999年9月台湾南投地区发生了里氏7.4级大地震，已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度为9.1 km/s 和3.7 km/s ，在某地观测站中，记录了南投地震的纵波和横波到达该地的时间差5.4 s.（1）求这个观测站距南投的距离.（2）观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动？思路解析：（1）设观测站距南投的距离为s ，则纵横v s v s -=ts=横纵纵横v v v v =7.31.97.31.9-⨯×1.5 km=34 km. （2）因为纵波先到观测点，因而先观察到的是上下振动. 答案：（1）34 km（2）上下振动。