機械波12.1 波的形成和傳播

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1、12.1波的形成和傳播 自主學(xué)習(xí)： 一、波的形成和傳播 1、機械振動在 ,形成機械波。 2、產(chǎn)生條件：, 。 3、機械振動與波的關(guān)系：振動引起波動，有機械波 機械振動，有機械振動—機械波。 二、機械波的分類 按波的傳播方向和質(zhì)點的振動方向可以將波分為兩類： 和。 4、橫波 定義：質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向 （如繩波） 波形特點：凹凸相間的的波紋 （觀察橫波演示器） 又叫起伏波，凸部稱為 ，凹部稱為 c 5、縱波 定義：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向 。（如聲波） 波形特點：疏密相間的波形，又叫疏密波。 三、機械波的特點 6、機械波傳播時介質(zhì)中的每一質(zhì)點都以它

2、的平衡位置為中心做簡諧運動；后一質(zhì)點的振動總是 于帶動它的前一質(zhì)點的振動。 7、波傳播的只是 ，傳遞的只是振動的 和,介質(zhì)中的質(zhì)點 隨波 遷移。 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)： 1 .關(guān)于機械波，下列說法正確的是 A.各質(zhì)點都在各自的平衡位置附近振動 B.相鄰質(zhì)點間必有相互作用力 C.前一質(zhì)點的振動帶動后一質(zhì)點的振動，后一質(zhì)點的振動必定落后于前一質(zhì)點 D.各質(zhì)點隨波的傳播而遷移 2 .關(guān)于機械波的形成，下列說法正確的是 A.物體做機械振動一定產(chǎn)生機械波 B.后振動的質(zhì)點總是跟著先振動的質(zhì)點重復(fù)振動，只是時間落后一步 C.參與振動的質(zhì)點都有相同的頻率 D.機械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動能量的傳

3、遞 3 .機械波按質(zhì)點振動方向和傳播方向的關(guān)系可分為橫波和縱波 （1）關(guān)于介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向的關(guān)系，下列說法正確的是 A .在橫波中二者方向有時相同 B.在橫波中二者方向一定不同 C.在縱波中二者方向有時相同 D.在縱波中二者方向一定不同 第3頁（共9頁） (2)如圖所示，若一列波在 x軸上傳播，a點是波傳播方向上的某一質(zhì)點，則質(zhì)點 a的傳播方向一定上下 振動嗎？ a、b、c、d四點在此時刻具有相同運動 4 . 一列橫波沿水平方向傳播，某一時刻的波形如圖所示。則圖中 方向的是 A. a和 c B. a和 d C. b和 c D. b和

4、 d 5 .不論橫波還是縱波，介質(zhì)中各個質(zhì)點發(fā)生振動并不隨波遷移。因此，波傳播的是 ,而不是介質(zhì)本身。 6 .波傳來前，各個質(zhì)點是靜止的，波傳來后開始振動，說明他們獲得了能量。這個能量是從波源通過前面 的質(zhì)點傳來的。因此：波是傳遞 的一種方式。 12.2波的圖像 知識要點： 1、圖像：在平面直角坐標(biāo)系中： 橫坐標(biāo)表木 ,縱坐標(biāo)表 示。 用縱坐標(biāo)表示某一時刻，各質(zhì)點 ,連結(jié)各位移 矢量的末端，得到的曲線即為波的圖像，簡諧波的圖像是 曲線。 0 2、物理意義： -A 3、應(yīng)用：如右圖中，設(shè)波沿 x軸正方向傳播，由波的圖像可得信息 (1)該時刻各質(zhì)點 以及該波的 (2)若知道波

5、速的方向，可知各質(zhì)點的 (3)已知該時刻各質(zhì)點的運動方向，可判斷 (4)已知波速v的大小可求 (5)已知波速v的大小和方向，可畫前、后一時刻的  基礎(chǔ)達(dá)標(biāo): 5 .右圖所示為一列向右傳播的簡諧橫波在某時刻的波形，由圖像可知 A.質(zhì)點b此時位移為零 B.質(zhì)點b此時向-y方向運動 C.質(zhì)點d振幅是2cm D.質(zhì)點a再經(jīng)過T/2通過的路程是 4cm,偏離平衡位置的位移是 4cm 6 .如下圖所示，為一列沿 x軸負(fù)方向傳播的簡諧波在某一時刻的圖像，下列 說法正確的是 A.該日^刻a點和d點處的質(zhì)點位移相同，加速度方向相反 B.該日^刻b點和c點處的質(zhì)點位移相同，速度方向相同

6、C.質(zhì)點b比質(zhì)點c先回到平衡位置 D.質(zhì)點a比質(zhì)點d先回到平衡位置 A. 一列簡諧波在 t=0時刻的波形圖如下圖（a）所示，下圖（b）表示該波傳播的介質(zhì)中某質(zhì)點此后一段 時間內(nèi)的振動圖象，則：若波沿 x軸正方向傳播，（b）圖應(yīng)為 A . a點的振動圖象 B. b點的振動圖象 C. c點的振動圖象 D. d點的振動圖象 8.關(guān)于如下圖所示的波形圖，下列說法不正確的是 A.此列波各質(zhì)點的振幅是 0.1m B . x=15m處質(zhì)點的位移是 0.1m C.若A的速度方向沿y正方向，則B的速度方向亦沿y軸正方向 D. A的加速度方向沿y軸負(fù)方向，而B、C的加速度方向沿y軸正方向

7、12.3波長、頻率和波速 知識要點： 9 .波長： (1)定義：在波動中，振動 總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離，叫波長。 (2)物理實質(zhì)：相距一個(或整數(shù)個)波長的兩個質(zhì)點的振動位移在任何時刻都 ,而且振動速度 的大小和方向也 ,即相距一個(或整數(shù)個)波長的兩個質(zhì)點在任何時候的運動狀態(tài)都 (3)對于橫波，相鄰的 或相鄰的 之間的距離等于波長；對于縱波，相鄰的兩個 中央或相鄰的兩個 中央間的距離等于波長。 10 .波速： (1)定義：波的傳播速度，即振動形式的傳播速度，也是波的 的傳播速度。 (2)決定因素：機械波在介質(zhì)中的傳播速度由 決定，與波源的振動頻率 。 11 .

8、周期和頻率： (1)在振動中，各個質(zhì)點的振動周期或頻率是 的，它們都等于 的周期和頻率，這 個周期和頻率也叫波的周期和頻率。 (2)當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，波的頻率 。 12 .波長、頻率(周期)和波速之間的關(guān)系： (1)經(jīng)過一個周期 T,振動在介質(zhì)中的傳播距離等于 課堂達(dá)標(biāo)： 1.關(guān)于波長，下列說法中正確的是 A.在一個周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動在介質(zhì)中傳播的距離是一個波長 B.兩個相鄰的、在振動過程中運動方向總是相同的質(zhì)點間的距離是一個波長 C.在橫波中，兩個相鄰波峰(或者兩個相鄰波谷)之間的距離等于波長 D.在縱波中，兩個相鄰密部(或者兩個相鄰疏部)之間

9、的距離等于波長 2.如下圖所示，是一列簡諧波在某一時刻的波形圖，下列說法正確的是 A.質(zhì)點A C E、G I在振動過程中相位總是相同的 B.質(zhì)點B F在振動過程中相位總是相同的 C.質(zhì)點D H的平衡位置之間的距離是一個波長 D.質(zhì)點A、I在振動過程中相位總是相同的，它們的平衡 位置之間的距離是一個波長 3 .在介質(zhì)中有一沿水平方向傳播的機械波。一質(zhì)點由平衡位置豎直向上運動，經(jīng) 0.1s到達(dá)最大位移處, 在這段時間內(nèi)波傳播了 A .周期是0.2s C.波速是2m/s 0.5m。則 B .波長是0.5m D.經(jīng)1.6s傳播了 8m 第5頁(共9頁) 4 .一列沿x

10、軸正方向傳播的簡諧橫波， 0時刻的波形如圖中實線所示， t時刻的波形如圖中的虛線所示, 已知波速為30m/s,則t可能為多少？ P質(zhì)點的位置。 (2)說明 (3)畫出 t=0.4s和t=0.55s 的波形圖。 波的反射和折射 知識要點： 1 .波面和波線 (1)什么是波面？什么是波線？ (2)對于水波和空間一點發(fā)出的球面波為例，如何理解波面和波線？ 2 .惠更斯原理 (1)惠更斯原理的內(nèi)容是什么？ (2)以球面波為例，應(yīng)用惠更斯原理解釋波的傳播。 3 .波的反射 遵循下述規(guī)律：①反射角等于入射角②反射波的波長、頻率和波速

11、都跟入射波的相同。 解釋現(xiàn)象： (1)夏日的雷聲轟鳴不絕 (2)在空房子里講話，聲音較響 (3)講演時聽到聲音發(fā)出后還能持續(xù)一段時間 4 .波的折射 (1)什么是波的折射？ ( 2)什么叫入射角和折射角？ ( 3)在波的折射中遵循什么規(guī)律？ (3)在波的折射中遵循下列規(guī)律： 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)： 1 .教室中未放入桌凳前說話常有嗡嗡的尾聲，擺了桌凳坐滿了學(xué)生后這種現(xiàn)象減輕到似乎聽不到了，這 是因為 2 .劇院內(nèi)墻上敷上一層帶孔的紙板，或者粘上許多小泥團(tuán)，這是為了 3 .如果旅游者走過一個山谷， 他拍手以后經(jīng)過0.5 s聽到右邊山坡反射回來的聲音， 經(jīng)過1.5 s聽到左邊山

12、坡反射回來的聲音，則這個山谷的寬度大約是 m. 4 .聲波在空氣中的傳播速度為 340 m/s, 一木匠在屋頂上每秒敲打 2下，一觀察者恰巧在看到木匠把錘舉 到最高時，聽見敲打的聲音，如果木匠上舉和下?lián)翦N的時間相等， 則觀察者和木匠之間的最短距離是 m,如果觀察者是在遠(yuǎn)處借助儀器看到木匠的動作和聽到敲釘?shù)穆曇?，若?n表示聽到響聲后看到木匠把 錘舉到最高處的次數(shù)，則它們之間可能距離的一般表達(dá)式為 m 5 .人們聽不清對方說話時，除了讓一只耳朵轉(zhuǎn)向?qū)Ψ?，還習(xí)慣性地把同側(cè)的手附在耳邊，這樣做是利用 聲波的 提高耳的接收能力 6 .利用超聲波可以探測魚群的位置，在一只裝有超聲波和接受裝

13、置的漁船上，當(dāng)它向選定的方向發(fā)射出 頻率為5.8X 104Hz的超聲波后，經(jīng)過0.64 s收到魚群反射回來的反射波， 已知5.8X 104Hz的超聲波在水中 的波長為2.5 cm,則這群魚跟漁船的距離為 m 7 .為了測海的深度，一同學(xué)利用電子發(fā)聲器對著海面發(fā)聲，測得 2.2秒后聽到回聲，已知聲音在水中的速 度是1450m/s,此處海有多深？ 12.5波的衍射和波的干涉 知識要點： 1 .波可以,這種現(xiàn)象叫波的衍射?！奥勂渎暥灰娖淙恕笔锹暡ǖ?現(xiàn)象。 2 .光波的波長在 的范圍，跟一般障礙物的尺寸相比非常 ,所以通常的情況下看 不到光的,就說光沿。 3 .實驗表明，當(dāng)縫、孔的

14、寬度或障礙物的尺寸跟波長 ,或者比波長更 時，能觀察到 明顯衍射現(xiàn)象。 4 . 一切波 發(fā)生衍射，衍射是 特有的現(xiàn)象。 5 .波的疊加：兩列波在空間相遇以后，互不干擾，仍以各自的運動特征向前傳播，只是在重疊區(qū)域里， 任一質(zhì)點的總^位移等于。 6 .波的干涉：(1)產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件： ; (2)現(xiàn)象：兩波相遇時，某些區(qū)域振動總是加強， 某些區(qū)域振動總是減弱，且加強和減弱區(qū)互相 ; (3)對兩個完全相同的波源產(chǎn)生的干涉，凡 處，振動加強；凡 處，振動減弱。 7 . 和 是波特有的現(xiàn)象。 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)： 13 .下列說法正確的是 A.孔的尺寸比波長大得多時不會發(fā)生衍射現(xiàn)象 B .孔的尺

15、寸比波長小才發(fā)生衍射現(xiàn)象 C.只有孔的尺寸跟波長相差不多或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象 D.只有波才有衍射現(xiàn)象 14 .下列現(xiàn)象屬于波的衍射現(xiàn)象的是 B. “空山不見人，但聞人語響” D.夏日的雷聲有時轟鳴不絕 A.在空曠的山谷里喊叫，可以聽到回聲 C. “余音繞梁，三日不絕” 15 . 一列水波穿過小孔產(chǎn)生了衍射現(xiàn)象，衍射的水波與原來的水波相比 A.波長變短了 B.頻率變高了 C.波速沒有變化 D.質(zhì)點的振幅變小了 16.已知空氣中的聲速為 340m/s?，F(xiàn)有幾種聲波：①周期為 1/20 秒 ②頻率為104Hz③波長為10米。它 們傳播時，若遇到寬約為

16、 13m的障礙物，能產(chǎn)生顯著衍射現(xiàn)象的是 A.①和② B.②和③ C.①和③ D.都可以 第7頁（共9頁） 5.在同一介質(zhì)中兩列頻率相同，振動步調(diào)一致的橫波互相疊加，則 （ ） A.波峰與波谷疊加的點振動一定是減弱的 B.振動最強的點經(jīng)過 1T后恰好回到平衡位置，因而該點的振動是先加強，后減弱 4 C.振動加強區(qū)和減弱區(qū)相間隔分布，且加強區(qū)和減弱區(qū)不隨時間變化 D.加強區(qū)的質(zhì)點某時刻位移可能是零 6 .當(dāng)兩列振動情況完全相同的水波發(fā)生干涉時，如果兩列波的波峰在 P點相遇，下列說法正確的是 A.質(zhì)點P的振動始終是加強的 B.質(zhì)點P的振幅最大

17、 C.質(zhì)點P的位移始終最大 D.質(zhì)點P的位移有時為零 7 .如圖表示兩個相干波源 S「S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇 .圖中實線表示某時刻的波峰，虛線表 示的是波谷，下列說法正確的是 （ ） A. a、c兩點的振動加強，b、d兩點的振動減弱 B. e、f兩點的振動介于加強點和減弱點之間 C.經(jīng)適當(dāng)?shù)臅r間后，加強點和減弱點的位置互換 D.經(jīng)半個周期后，原來位于波峰的點將位于波谷，原來位于波谷的點將位于波峰 12.6多普勒效應(yīng) 知識要點： 17 .多普勒效應(yīng)：當(dāng)波源和觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的波的頻率會 這種現(xiàn) 象叫多普勒效應(yīng)，一切波都存在多普勒效應(yīng)。

18、利用多普勒效應(yīng)可以測 ,測,測。 18 .當(dāng)波源相對于介質(zhì)不動， 觀察者向波源運動時， 觀察者接收到的頻率 （填“大于”“小 于”“等于”）波源頻率，當(dāng)觀察者遠(yuǎn)離波源時，觀察者接收到的頻率 （填“大于” “小于” “等于"）波源頻率，當(dāng)觀察者相對于介質(zhì)不動，而波源做遠(yuǎn)離觀察者的運動時，觀察者接收到的頻 率。 3.超聲波：頻率高于 的聲波。 它有兩個特點：（1） （2） 。 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)： 1 .關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是： A.多普勒效應(yīng)是由于波的干涉引起的 B.多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(fā)生改變 C.多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對運動而產(chǎn)生的 D.只有聲波才可

19、以產(chǎn)生多普勒效應(yīng) 2 .當(dāng)火車進(jìn)站鳴笛時，我們可聽到的聲調(diào)： A.越來越高 B.不高 C.越來越低沉 D.不知聲速和火車車速，不能判斷 12. 7惠更斯原理 知識要點： 1 .波面和波線： 任何振動狀態(tài) 的點都組成一個個圓，這些圓叫做 ,與波面垂直的線代表 了,叫。 2 .惠更斯原理： 介質(zhì)中任一波面上的各點都可以看做發(fā)射子波的 ，其后任意時刻這些子波前進(jìn)方向上的 就是,它是惠更斯在 年提出的。 3 .波的反射和折射： 波發(fā)生反射時，反射角 入射角，反射波的波長、波速、頻率跟入射波 波從一種介質(zhì) 另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做波的折射。 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)： 19.

20、下列說法中不正確的是 B ．任何波的波線與波面都互相垂直 D ．有些波的波面表示波的傳播方向 A ．只有平面波的波面才與波線垂直 C ．任何波的波線表示波的傳播方向 20．關(guān)于惠更斯原理的理解，下列說法正確的是 A ．同一表面上各質(zhì)點振動情況完全相同 B ．同一振源的不同波面上的質(zhì)點的振動情況可能相同 C.球面波的波面是以波源為中心的一個個球面 D.無論怎樣的波，波線始終與波面垂直 21．一列波從空氣傳入水中，保持不變的物理量是 第9頁 （ 共9 頁 ） A ．波速 B.波長 C.頻率 D ．振幅 22．人在室內(nèi)講話的聲音比在室外空曠處講話聲音要洪亮，是因為 A.室內(nèi)空氣不流動 B.室內(nèi)聲首多次反射 C.室內(nèi)聲首發(fā)生折射 D.室內(nèi)物體會吸收聲首