3.1 波的形成 学案 word版含答案

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3.1 波的形成 学案 word版含答案

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预习案
【自主学习】
阅读教材58页-61页,思考:
1. 你认为要形成波,须具备什么条件?
2.离波源近的点与离波源远的点,哪个点先振动?对于介质中相邻的两个质点,后振动的点为什么做受迫振动?
3. 波动中各质点振动频率为什么相同?
4.横波与纵波的区别是什么?
5.观察教材59页图3.1-2,你认为介质中每个质点开始振动的方向有什么共同特点?
【学始于疑】(请将预习中不能解决的问题记录下来,供课堂解决。)
课堂案
【合作探究一】观察横波模拟模型,探究其形成过程及原因。讨论教材61页练习1
【合作探究二】举例说明什么叫横波?什么叫纵波?有什么区别?
【合作探究三】介质中每个质点为什么会振动?起振方向有何规律?
【合作探究四】介质中的质点是否随波迁移?是什么在随波移动?
课堂总结
1.波的种类
2.波形成的必要条件
3.波中质点振动特点:
【进阶闯关检测】
A类基础关
1.关于机械波的下列说法中,正确的是 (  )
A.自然界所刮的风就是一种机械波
B.波不仅能传递能量,而且参与振动的质点也在随波迁移
C.波将波源的运动形式传播出去的同时,也可以传递信息
D.能传播机械波的介质一定是可以自由流动的
2.关于机械振动和机械波下列叙述不正确的是 (  )
A.有机械振动必有机械波
B.有机械波必有机械振动
C.在波的传播中,振动质点并不随波的传播发生迁移
D.在波的传播中,如果振源停止振动,波的传播并不会立即停止
3.下列关于波的现象的说法中正确的是 (  )
A.只要有机械波产生,一定可以找到产生机械波的波源
B.把小石头扔到平静的湖水里,水面上便会激起水波,水波将促使水面上的漂浮物向远方运动
C.某空间找不到机械波,则在这一空间一定没有波源
D.横波与纵波,其质点的振动方向不同,因此,横波和纵波不可能沿同一方向传播
B类能力关
4(多选).下列关于机械波的说法中正确的是 (  )
A.相邻的质点是相互做功
B.纵波的质点可以随波迁移,而横波的质点不能
C.波源开始时怎样振动,其他质点开始时就怎样振动
D.除波源外波中各质点都做受迫振动
5.如图所示,为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点的波形,由图可判断出A点刚开始的振动方向是 (  )
A.向左  B.向右
C.向下 D.向上
C类综合关(选做)
6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。在细绳上选取15个点,图中甲为t=0时刻各点所处的位置,乙为t=时刻的波形图(T为波的周期)。在丙中画出t=时刻的波形图。并用箭头标出各质点此时刻的振动方向。
7.(多选)(辽宁省实验中学分校2017年高二下学期期中)如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点间距离相等,其中O为波源,设波源的振动周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时,经过,质点1开始起振,则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是 (  )
A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的,但图中质点9起振最晚
B.图中所画的质点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振动时,通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后T/4
D.只要图中所有质点都已振动了,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发生的就是第98次振动
【进阶闯关检测】答案
A类基础关
1.关于机械波的下列说法中,正确的是 (  )
A.自然界所刮的风就是一种机械波
B.波不仅能传递能量,而且参与振动的质点也在随波迁移
C.波将波源的运动形式传播出去的同时,也可以传递信息
D.能传播机械波的介质一定是可以自由流动的
解析:自然界所刮的风,实质上是由于压强差等因素引起的空气流动,不是机械波,所以A错;波是运动形式的传播,是能量传递的一种方式,但各质点均在各自平衡位置附近振动,并不随波迁移,因此B错;波不仅能传播运动形式,它也是信息传递的载体,故C正确;固体也能传播机械波,故D错。
2.关于机械振动和机械波下列叙述不正确的是 (  )
A.有机械振动必有机械波
B.有机械波必有机械振动
C.在波的传播中,振动质点并不随波的传播发生迁移
D.在波的传播中,如果振源停止振动,波的传播并不会立即停止
解析:机械振动是形成机械波的条件之一,有机械波一定有机械振动,但有机械振动不一定有机械波,A错,B对。波在传播时,介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动,它们不随波的传播而发生迁移,C对。振源停止振动后,已形成的波仍继续向前传播,直到波的能量消耗尽为止,D对。故符合题意的选项为A。
3.下列关于波的现象的说法中正确的是 (  )
A.只要有机械波产生,一定可以找到产生机械波的波源
B.把小石头扔到平静的湖水里,水面上便会激起水波,水波将促使水面上的漂浮物向远方运动
C.某空间找不到机械波,则在这一空间一定没有波源
D.横波与纵波,其质点的振动方向不同,因此,横波和纵波不可能沿同一方向传播
解析:我们在解决问题时,不能把几个并列的条件分开来看,A项中有机械波存在就一定具备了两个必要条件,所以A项正确;若只有波源而无介质,也不能产生机械波,所以C项错误;丢石块可以使漂浮物远去,但这不是激起的水波所产生的效果,如果仅靠水波,漂浮物只可能在原平衡位置做上下振动,丢石块最好击中漂浮物或与漂浮物相隔很近,靠石块对漂浮物的水平冲击力使漂浮物远去,故B项错误;横波和纵波的质点振动方向不同,但可沿同一方向传播,所以D项错误。
B类能力关
4(多选).下列关于机械波的说法中正确的是 ( ACD )
A.相邻的质点是相互做功
B.纵波的质点可以随波迁移,而横波的质点不能
C.波源开始时怎样振动,其他质点开始时就怎样振动
D.除波源外波中各质点都做受迫振动
解析:机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点,使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的,前后质点间存在相互作用力,因而相互做功,故选项A正确;波传播的过程中,各质点只能在各自的平衡位置附近振动,质点不随波迁移,故选项B错误;每个质点都是由波源依次带动后面的质点,每个质点都做受迫振动,每个质点的频率都与波源的频率相同,并且都“仿照”波源振动,故选项C、D正确。
5.如图所示,为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点的波形,由图可判断出A点刚开始的振动方向是 (  )
A.向左  B.向右
C.向下 D.向上
解析:由于波刚刚传到B点,所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向,由图根据波的传播与质点振动的关系可以知道,B质点此时正向上振动,所以波源A质点刚开始的振动方向向上,选项D正确。
C类综合关(选做)
6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。在细绳上选取15个点,图中甲为t=0时刻各点所处的位置,乙为t=时刻的波形图(T为波的周期)。在丙中画出t=时刻的波形图。并用箭头标出各质点此时刻的振动方向。
答案:
解析:机械波在传播过程中,介质的质点都在各自的平衡位置附近振动,时间依次滞后,从波形图上看出,在t=时刻第4个质点才开始振动,则在t=时刻第10个质点刚开始振动,此时第4个质点已振动了的时间回到了自己的平衡位置,第1个质点到达下方最大位移处,新的波形如图所示。
7.(多选)(辽宁省实验中学分校2017年高二下学期期中)如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点间距离相等,其中O为波源,设波源的振动周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时,经过,质点1开始起振,则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是 ( ACD )
A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的,但图中质点9起振最晚
B.图中所画的质点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振动时,通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后T/4
D.只要图中所有质点都已振动了,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发生的就是第98次振动
解析:据波的传播特点知,波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动,所以起振方向相同,都是竖直向下,但从时间上来说,起振依次落后的时间,所以选项A、C正确,B错误;由题意知,质点9比质点1应晚起振两个周期,所以当所有质点都起振后,质点1与质点9步调完全一致,所以选项D正确。

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