《创新课堂》第三章 机械波 1.波的形成 高中物理选择性必修第一册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

1.波的形成 学习目标 1.通过观察和分析，认识波是振动的传播，知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息。 2.能对波动现象进行分析和推理，认识波的形成过程。 3.能区别横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。 4.知道机械波的概念和形成机械波的条件。 知识点一　波的形成 　情境：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标记A，观察这一标记A的运动。 问题： （1）标记A有没有随波迁移？ （2）当手停止抖动后，绳上的波会立即消失吗？ 提示：（1）没有，标记A只在竖直方向上上下振动； （2）不会，当手停止抖动后，波仍向右传播。 1.波的概念：　振动　的传播称为波动，简称波。 2.波的形成（以绳波为例） （1）一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个　相连　的质点，这些质点之间存在着　弹性力　的作用。 （2）当手握绳端上下振动时，绳端　带动　相邻的质点，使它也上下振动，这个质点又　带动　更远一些的质点……绳子上的质点都　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。 【易错辨析】 1.在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动。（　×　） 2.在绳波的形成和传播中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动。（　×　） 3.波的形成过程中，前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点重复前面质点的振动。（　√　） 1.波的产生 （1）动力学观点：介质质点间存在相互作用力，介质中前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点做受迫振动，这样将波源的振动形式向外传播。 （2）能量观点：介质中前后质点间存在相互作用的弹性力，因而相互做功，从而将波源的能量向外传播。 2.波的传播特点 （1）振动由振源逐步向远处传播； （2）后一质点被带动将重复前一质点的振动，但时间落后； （3）各质点的起振方向均相同； （4）各质点只在平衡位置附近做机械振动，而不随波迁移。 【例1】　（波的形成）（2025·山东济宁月考）如图所示， 描绘了一条均匀的绳中质点的运动与波的传播的关系。图中小圆点代表绳中的质点，P0、P1、P2、……为绳沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻质点间距离相等。其中P0为波源，从波源通过平衡位置竖直向上振动开始计时，在T、T时刻各质点的位置及波的形状如图（甲）、（乙）所示。试画出随后T、T时刻各质点的位置及波的形状。 答案：见解析图 解析：质点P0沿上下方向振动，依次带动质点P1、P2、……使它们都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。根据T、T时刻各质点的位置，可确定随后T、T时刻各质点的位置，再连线画出波的形状，如图所示。 【例2】　（波的传播特点）〔多选〕手持绳子抖动，形成一列波，下列说法正确的是（　　） A.绳上的各质点在各自的平衡位置附近振动 B.绳上的各质点随波迁移 C.绳子是波传播的介质 D.最先振动的质点就是波源 解析：ACD　机械波沿绳传播时，绳上各个质点都在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移，A正确，B错误；绳子是波传播的介质，C正确；最先振动的质点就是波源，D正确。 知识点二　横波和纵波 　情境： 如图所示 问题：（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。 提示：（1）相互垂直。（2）在同一条直线上。 1.横波 （1）横波是质点的振动方向与波的传播方向　相互垂直　的波。 （2）在横波中，凸起的最高处叫作　波峰　，凹下的最低处叫作　波谷　。 （3）横波只能在固体介质中传播。如绳波。 2.纵波 （1）纵波是质点的振动方向与波的传播 ... ...