上海市朱泾中学 导学案 2013学年高一物理
4D 机械波的产生
班级__________ 姓名__________
一.学习要求
1.理解机械波的感念以及形成机械波的两个条件:波源和介质。 2.理解波动与物体运动的区别。 3.能区分横波和纵波。
二.知识导学 (一)机械波的概念
1.机械波:机械振动在介质中由近及远的传播就形成机械波。
形成机械波的两个条件:(1) ;(2) 。 课堂例题1:指出下列机械波中的波源和介质。
(1)长绳一端固定,抖动另一端,可看到一列凹凸相间的波由绳子一端向另一端传去。
波源: ;介质: 。
练习1:宇航员斯科特登上月球后,做的第一个实验是手拿一柄铁锤和一片羽毛,同时放手,只听“啪”的一下,铁锤和羽毛同时落地……你认为这种说法正确吗?为什么?
练习2:一阵风吹过麦地,形成麦浪滚滚的景象,麦浪是波吗?
(二)机械波的特点
1.实验模拟机械波的形成过程(观察波的形成演示后学生总结) (1) 各个质点都在自己的平衡位置附近做 运动;
(2)所有质点的起振方向都 ,各质点都重复振源的振动,只在时间上依次落后; (3) 波的形状向前 速推移, 且波的前端波形保持不变(即可能波峰始终在前); (4)振源完成一次全振动,刚好形成一个完整的波形; (5)质点只在自己的平衡位置附近振动,并不“随波逐流”。
问题1:为什么振源的振动会带动其他质点的振动? 问题2:机械波传递的到底是什么?
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练习3:关于机械振动与机械波的关系,下列说法中正确的是( )
A.如果有机械振动,就一定有机械波; B.如果有机械波,就一定有机械振动; C.波的传播,也是能量的传播; D.如果振源停止振动,在介质中传播的波也立即停止。
练习4:在平静的湖面上漂着一块小木条,现在向湖中央投一石子,圆形波纹一圈圈地向外传播,当波传到小木条时,小木条为( )
A.随波纹漂向湖岸; B.波纹传到小木条时,小木条仍然不动; C.渐渐漂向湖心; D.在原来位置上做上下振动。
练习5:关于机械波,下列说法中正确的是( )
A.波动是振动质点在介质中传播的过程; B.波动是传递能量的一种运动形式; C.机械波不可以在真空中传播;
D.波动的过程中,介质的质点并没有在波的传播方向上发生迁移,仅仅在各自的平衡位置附近做振动。
(三)机械波的分类
1.横波: 振动方向与 的传播方向垂直,传播过程中会形成波峰和波谷
凸起的 叫波峰,凹下的 叫波谷.
2.纵波: 质点的振动方向与波的传播方向 ,传播过程中会形成疏部和密部.
常见纵波:声波 地震波既有横波又有纵波。
课堂例题2: A、B、C、D、E、F、G是一条绳上的七个点,当绳子的A端振动时,向右形成如图所示的绳波. (1)在图上标出各点位移和加速度方向;
(2)波刚传到G,则波源A已振动了 T,绳上的C点已振动了 T.
(3)H和I两个质点中,先开始振动的质点是 ,开始振动时H点的运动方向是向 ,I点的运动方向是 。
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H I
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三.课堂检测
1. 传播形成机械波,它是传递 的一种形式.在波的传播过程中,质点作 ,质点并不随波迁移。
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 3.如图所示,是沿绳向右传播的一列横波.
(1)在图上标出B、D两点的振动速度方向.
(2) 点正处于波峰,它此时具有最(填“大”与“小”)的位移,最 。(填“大”与“小”)的加速度,最 (填“大”与“小”)的速度。
4.振源A带动细绳振动,某时刻形成的横波波形如图所示,在波
传播到细绳上一点P时开始计时,则下列图的四个图形中能表示P点振动图象的是( )
四.课后作业
1、一个小石子投向平静的湖水中央,激起圆形波纹一圈圈向外传播,如果此时有一片树叶落在水面上,则树叶将( )
A.沿波纹的圆周运动 B.漂向湖心 C.在落下处上下振动 D.漂向湖畔
2.关于机械波和机械振动的下列说法,正确的是: A.有机械振动,就一定产生机械波 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
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3.沿绳传播的一列机械波,当波源突然停止振动时: 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
C.离波源较近的各质点先停止振动,较远的各质点稍后停止振动 D.离波源较远的各质点先停止振动,较近的各质点稍后停止振动
4.观察右图,对绳上各质点的运动,下列说法正确的是( )
A.周期相同 B.振幅相同 C.位移相同 D.速度相同
5.关于振动方向和波的传播方向,下列说法正确的是:
A.在横波中二者方向有时相同 B.在横波中二者方向一定不同 C.在纵波中二者方向有时相同 D.在纵波中二者方向一定相同
6.机械波传播的是:
A.介质中的质点 B.质点的运动形式 C.能量 D.信息
7.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
8.AB为一弹性绳.设法在绳上传播一个脉冲的波,如图所示,当波从A向B传播时,绳上质点开始起振的速度方向是向 ,若波从B向A传播,绳上质点开始起振时,质点振动的速度方向是向 .
9. 一列简谐波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图所示,试分析P点的运动形式传到Q点之前Q点的运动情况?
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