3.1 波的形成和描述 学案(含答案)

第1节　波的形成和描述 学习目标：1.[科学思维]理解机械波的形成和传播．　2.[物理观念]知道什么是横波、纵波．　3.[科学思维]掌握波的图像的意义和应用，能够区分波动图像和振动图像．　4.[科学探究]掌握波长、频率、波速的关系及应用． 一、波的形成与传播 1．机械波的定义 机械振动在介质中传播，形成了机械波． 2．机械波的产生条件 (1)波源：做机械振动的物体． (2)介质：能传播波的物质． 3．传播特点 机械波传播时，介质并不随波前进，传播的只是机械振动这种运动形式及其能量． 二、波的分类 定义 标识性物理量 实物波形 横波 质点的振动方向与波的传播方向垂直的波 (1)波峰：凸起的最高处(2)波谷：凹下的最低处 绳上形成横波 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：质点分布最密的地方(2)疏部：质点分布最疏的地方 弹簧上形成纵波 三、波的描述 1．波的图像 (1)波形：在绳子波动的某个时刻拍下照片，就能得到该时刻的波形． (2)图像：在波形上添加一个坐标系，就可以得到该时刻这个波的图像．用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移． (3)简谐波：介质中各质点做简谐运动，波形曲线是正弦(或余弦)曲线． (4)波的图像的物理意义：波的图像描述的是某一时刻各个质点对平衡位置的位移． 2．波的特征 (1)波的周期和频率：质点完成一次全振动的时间叫作周期，用T表示．介质中的质点每秒完成全振动的次数叫作波的频率，用f表示．两者的关系：T＝. (2)波长：在波动中，沿着波的传播方向，两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是相同的质点间的距离，叫波长，用λ表示． (3)波速：将振动传播的距离与传播时间之比称为波速，波在介质中的传播是匀速传播，波速公式为v＝λ/T或v＝λf. 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)机械波传播的是介质中的质点． (×) (2)机械波传播的是质点的运动形式． (√) (3)波的图像表示介质中质点的运动轨迹． (×) (4)在一个周期内，振动在介质中传播的距离等于一个波长． (√) 2．将一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈向外传播的波纹，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述正确的是(　　) A．树叶慢慢向湖心运动 B．树叶慢慢向湖岸漂去 C．在原位置上下振动 D．沿着波纹做圆周运动 C　[波在传播过程中，只传递振动能量和波源所发出的信息，而各质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动，故选C.错选B的原因主要是对波的传播特点不能很好地理解．] 3．(多选)对于介质中正在传播的一列机械波，下列说法正确的是(　　) A．传播速度等于波中某质点的振动速度 B．某质点一个周期内走过的路程等于波长 C．波的周期等于波源振动的周期 D．波在一个周期内传播的距离等于波长 CD　[波在介质中匀速传播，质点的振动是变速运动，二者不相等，A错；质点在一个周期内走过的路程等于振幅的四倍，不一定等于波长，B错；波的周期与波源振动的周期始终相等，C对；根据λ＝vT知，D对．] 波的形成和传播 艺术体操也叫韵律体操，是一种艺术性很强的女子竞赛体操项目.19世纪末20世纪初起源于欧洲．艺术体操表演项目有很多，丝带舞表演就是其中之一，如图所示是一幅丝带舞的表演图． 丝带舞 讨论：(1)丝带上的各点有没有随波迁移？ (2)运动员的手停止抖动后，丝带上的波会立即停止吗？ 提示：(1)没有． (2)不会． 1.机械波的形成 2．机械波的特点 (1)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传播而迁移，而是在各自的平衡位置附近振动． (2)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，因此各个质点振动的周期(频 ... ...