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高二物理人教版选修3-4学案 第十二章 1 波的形成和传播 Word版含解析

日期:2024-11-01 科目:物理 类型:高中学案 查看:63次 大小:1117696B 来源:二一课件通
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1 波的形成和传播 如图所示,将一支燃烧的蜡烛放在音响喇叭的纸盆前,让音响播放音乐,开大音量,蜡烛的火焰会随着音乐来回摆动,就像在跳舞一样.你知道这是为什么吗? 提示:纸盆的振动产生声波,带动周围空气发生疏密变化,这种疏密相间的状态向外传播经过蜡烛火焰处时,引起火焰的摆动. 【实例精讲】 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……绳上的质点都很快振动起来,只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动.如图所示. 【例1】 (多选)如图所示,沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻质点间的距离相等,其中0为波源,设波源的振动周期为T.自波源通过平衡位置向下振动时开始计时,经过,质点1开始振动,则下列说法中正确的是(  ) A.介质中所有的质点的起振方向都竖直向下,但图中质点9起振最晚 B.图中所画的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起振后,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 D.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 【导思】 1.波源起振后,假设介质之间没有相互作用,能形成波吗? 2.波源起振后,后面的质点是由前面的质点带动引起的,因此各质点起振方向有什么特点? 3.形成波后,沿波传播方向各质点振动的周期有什么关系? 4.在同一介质中,波源振动的每个周期,波传播的距离有什么关系? 【解析】 从图中可知,质点9是图中距波源最远的点,尽管与振源起振方向相同,但起振时刻最晚,故A正确,B错误;质点7与质点8相比较,质点7是质点8的前一个质点,7、8两质点的振动步调相差,故C正确;波由质点1传播到质点9正好是2个周期的时间,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振动步调完全一致,故D正确. 【答案】 ACD 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,如图所示,在细绳上选取15个点,图甲为t=0时刻各点所处的位置,图乙为t=T/4时刻的波形图(T为波的周期).请你在图丙中画出t=3T/4时刻的波形图. 答案:t=T时刻的波形如下图所示. 解析:由题知,t=时刻,第1个质点到达最高点,第4个质点起振,则再经,即t=时刻,第4个质点到达最高点,第7个质点起振,再经,即t=T时刻,第7个质点到达最高点,第10个质点起振. 考点二    横波和纵波 1.横波 (1)概念:质点的振动方向跟波的传播方向相互垂直的波,叫做横波. (2)波形特点:凹凸相间. 【说明】 形成横波的各质点可在与波传播方向垂直的任意方向上振动. (3)波峰和波谷:在横波中,凸起的最高处叫做波峰,凹下的最低处叫做波谷. 2.纵波 (1)概念: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. (2)波形特点:疏(疏部)密(密部)相间. (3)密部和疏部:在纵波中,质点分布最密的位置叫做密部,质点分布最疏的位置叫做疏部. 【注意】 气体、液体、固体三种介质都能传播纵波,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. 3.横波和纵波的区别 4.实际生活中的纵波与横波 声波是纵波,地震波既有横波又有纵波.水波比较复杂,水的内部只能传播纵波,由于表面张力作用,水的表面可以传播横波和纵波,因此水波既不是横波,也不是纵波,称为水纹波(如图所示). 【例2】 关于横波和纵波,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 ... ...

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