3.1波的形成 导学案-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

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3.1波的形成 导学案-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

资源简介

3.1波的形成
——机械波的形成
知识链接
Hi,在开始挑战之前,先来热下身吧!
同学们,一列波,当它们传播时相遇障碍物时会怎样呢?
◆学习任务
(一)读教材,首战告捷
让我们一起来阅读教材,并做好色笔区分吧。
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(二)试身手,初露锋芒
让我们来试试下面的问题和小练习吧。
问题. 抖动绳子的一端观察绳子的形成原因?.

练习1.在机械波中有( ).
A.各质点都在各自的平衡位置附近振动
B.相邻质点间必有相互作用力
C.前一质点的振动带动相邻的后一质点振动,后一质点的振动必定落
后于前一质点
D.各质点也随波的传播而迁移
练习2、关于机械波的概念,下列说法中正确的是( )
A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向
B.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小
相等
C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长
D.相隔一个周期的两时刻,简谐波的图象相同
(三)攻难关,自学检测
让我们来挑战吧!你一定是最棒的!
1.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,
其中为波源.设波源的振动周期为,自波源通过平衡位置竖直向下振动
时开始计时,经过质点开始起振,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,但图中质点起振最晚
B.图中所有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.图中质点的振动完全重复质点的振动,只是质点振动时,通过
平衡位置或最大位移的时间总是比质点通过的相同位置时落后
D.只要图中所有质点都已振动了,质点与质点的振动步调就完全一
致,但如果质点发生的是第次振动,则质点发生的就是第次振动
2.一列简谐波某时刻的波形如图所示,此时质点的速度方向沿轴
负方向,则( ).
A.这列波沿轴正方向传播
B.当质点位于最低点时,质点一定到达轴下方
c.当质点位于最低点时,质点一定到达平衡位置
D.当质点位于最低点时,质点一定到达平衡位置
(四)找规律,方法总结
测一测,大显身手
1.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是( ).
A.振动是波形成的原因,波是振动的传播形式
B.振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现象
C.波的传播速度就是质点振动的速度
D.波源停止振动时,波立即停止传播
2.关于横波和纵波,下列说法正确的是( ).
A.对于横波和纵波质点的振动方向和波的传播方向有时相同,有时相反
B.对于纵波质点的振动方向与波的传播方向一定相同
C.形成纵波的质点,随波一起迁移
D.空气介质只能传播纵波
3.关于波动下列说法正确的是( ).
A.介质中的质点随波的传播而迁移
B.质点振动的方向总是垂直于波的传播方向
C.波不但传递能量,还能传递信息
D.波传播的速度和质点振动速度相同
4.沿绳传播的一列机械波,当波源突然停止振动时( ).
A.绳上各质点同时停止振动,横波立即消失
B.绳上各质点同时停止振动,纵波立即消失
C.离波源较近的各质点先停止振动,较远的各质点稍后停止振动
D.离波源较远的各质点先停止振动,较近的各质点稍后停止振动
5.一列简谐横波在轴上传播,某时刻的波形图如图所示,为三个质元,正向上运动。由
此可知( )
A.该波沿轴正方向传播
B.正向上运动
C.该时刻以后比先到达平衡位置
D.该时刻以后比先到达离平衡位置最远处
答案解析
试身手,初露锋芒
练习1.【答案】A、B、C
【解析】振源的振动使其周围质点依次振动,之所以能依次振动下去,就是依靠了相邻质点间的相互作用力;沿波的传播方向,后一质点的振动必滞后于前一质点的振动;质点只在平衡位置附近振动,并不随波迁移.
练习2、【答案】D
【解析】对于横波,质点振动的方向总是垂直于波传播的方向。对于纵波,(如弹簧振子)质点的震动和传播的方向是平行的,所以A错;
绳上相距半个波长是绳长,并不等于半个波长,因为绳子此时是弯曲的,B错;
质点并不随着波的传播而移动,它只做周期的震动,C错;
相隔一个周期的所有时刻,简谐波的图象都是相同的,D正确。
攻难关,自学检测
1.【答案】A、C、D
【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劫,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项错误;
由题意知,质点比质点应晚起振两个周期,所以当所有质点都起振后,质点与质点步调完全一致,所以选项D正确.
2.【答案】B
【解析】由波形图和的振动方向知波向负方向传播,A项错误,此时的速度方向向下,因为远离平衡位置而衡位置,因此之后,故位于最低点时一定到达x轴下方,B对,D错,与相距,故应在最高点,C错.
测一测,大显身手
1.【答案】A、B
2.【答案】D
【解析】横波质点的振动方向与传播方向相互垂直.纵波质点的振动方向与传播方向有时相同,有时相反.故A、B均错误;介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动。不会随波定向移动,故C项错误.因为空气介质只能通过压缩而产生相互作用力,故空气中的机械波只能是纵波,故D项正确.
3.【答案】C
4.【答案】C
【解析】波的形成需要波源和介质,当波源突然停止振动时,先是离波源较近的质点停止振动,较远的质点仍在振动,但一会儿也会停止振动.C项正确.
5.【答案】ABC
【解析】由点的振动方向向上,可判断波的传播方向,确定的运动方向,并能比较两点回到平衡位置的先后.
正向上运动,振动比左侧波峰迟,波向右传播.故A正确.根据波形的平移规律,点正向下运动.
故B正确.此时向上运动,比先到平衡位置.故C正确.由图及运动方向判断,比先到达离平衡位置最远处.故D错误.
故选ABC.

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