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第三章 机械波
3.1 波的形成和传播
【学习目标】
1．以绳波为例体会机械波的形成过程
2．知道什么是横波，知道波峰和波谷；知道什么是纵波，知道疏部和密部
3．知道波在传播振动形式的同时也传递了能量和信息
【开启新探索】
阅读课本P59，理解波的相关实例。说明：“未见其人，先闻其声”涉及到哪种机械波？又可以反映出机械波具有什么特性？
【质疑提升1】波的形成
1. 波动现象无处不在，波传递能量和信息，结合声波、带操表演中运动员抖起的“绳波”。说说什么是波动？
2. 观察“绳波”演示实验，说明：（1）波的形成原因？（2）在波的传播过程中，绳上各点随波的传播向绳的另一端移动吗？
3. 结合课本P59“图3.1-2”及相关说明，进一步的理解绳中质点的运动与波的传播关系，回答下列问题：
（1）由振源P0的振动到波传播是怎样的形成过程？
（2）波源P0和绳上其他各点的起振方向和先后顺序？
（3）绳波形成后，波源和其后各点的振动周期是否相同？为什么？
（4）绳上各点是否随波的传播前进？
(5) 根据波形成的过程和原因，分析图中时刻，P6、P5、P3、P2、P1五个质点的运动方向？由此总结一下在某一时刻质点的振动方向的判定方法？
4．我们学到的振动和波之间有怎样的区别、联系
【质疑提升2】横波和纵波
1．什么样的波是横波？什么是横波的波峰、波谷？
2．观察弹簧振动形成的振动传播，说明什么样的波是纵波？什么是纵波的密部、疏部？
【学以致用】
1. 如图所示是某绳波形成过程的示意图。质点 1 在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动 2，3，4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知 t ＝ 0 时，质点 1 开始向上运动；t＝ T时，1 到达最上方，5 开始向上运动。
（1）t＝ T时，质点 8、12、16 的运动状态如何？ 上、静止、静止
（2）t ＝T时，质点 8、12、16 的运动状态如何？ 下、上、静止、
（3）t ＝ T 时 , 质点 8、12、16 的运动状态如何？ 下、下、上
2. 如图所示是以质点 P 为波源的机械波在绳上传到质点 Q 时的波形。
（1）请判断此机械波的类型。 横波
（2）P 点从平衡位置刚开始振动时，是朝着哪个方向运动的？ 上
3． 图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示，由此可断定此横波
A．向右传播，此时质点B正向上运动
B．向右传播，此时质点C正向下运动
C．向左传播，且此时质点D正向上运动
D．向左传播，且此时质点E正向下运动
【核心素养提升】
1．关于机械振动和机械波下列叙述正确的是（　　）
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，振动质点随波的传播发生迁移
D．在波的传播中，如振源停止振动，波的传播会立即停止
2．在机械波中，下列说法中不正确的是（ ） 　
A．各质点都在各自平衡位置附近振动
B．机械波在传播时，介质中无数个质点依次做同频率的受迫振动
C．前一质点的振动带动相邻后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点
D．纵波的传播速度就是质点的振动速度
3．关于振动和波的关系，下列说法中不正确的是（ ）
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出的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象
C．介质质点的振动形式由近及远传播开去
D．横波质点的振动方向和波的传播方向共线
4．一个小石子投向平静的湖水中，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述中正确的是( 　　)
A．渐渐飘向湖心
B．渐渐飘向湖边
C．在原处上下振动
D．沿着波纹做圆周运动
5． 一列横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，质点a、b均处于平衡位置．则下列说法正确的是（　　）
A．该时刻质点a正向下运动
B．该时刻质点b正向上运动
C．该时刻质点a、b的速度相同
D．质点a、b的振动周期相同
6． 一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点说法正确的是（　　）
A．质点B向右运动
B．质点D和质点F的速度方向相同
C．质点A和质点C的速度方向相同
D．从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置
7． 振源A
带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图所示，规定绳上各质点向上运动的方向为x轴的正方向，从波传播到细绳上的P点开始计时，下列四个图形中能表示P点振动图像的是（　　）
A． B． C． D．
8． 一列波在某一时刻的波形图如图所示，N为波源，并且此时振动只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，下面说法正确的是（　　）
A．波源N的起振方向向下
B．由波源起振开始计时，Q质点已经振动了T
C．由波源起振开始计时，Q质点已经振动了
D．由波源起振开始计时，P质点已经振动了
9. 如图所示为某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t＝0时，质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动．下列判断正确的是（　　）
A．t＝时质点5的运动方向向下
B．t＝时质点7的速度方向向上
C．t＝时质点11的运动方向向下
D．t＝T时质点17开始向下运动
10．已知一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示，试标明此时刻a、b、c、d各质点的振动方向。
11．AB为一弹性绳，设法在绳上传播一个脉冲的波，如图所示，当波从A向B传播时，绳上质点开始起振时，质点振动的速度方向是向___下_____；当波从B向A传播时，绳上质点开始起振时，质点振动的速度方向是向___上___（填“上”或“下”）
12．一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H
组成，如图所示。在一次地震中，地震波中的横波和纵波传播速率分别约为3.5km/s和7km/s，震源在地震仪下方，观察到两振子开始振动的时间相差5s。
(1)哪个振子先开始振动
(2)震源距地震仪距离为多少
P
35km
A
－A
0
t/s
X/m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
－A
0
t/s
X/m
1
2
3
4
5
6
7
8
9第三章 机械波
3.1 波的形成和传播
【学习目标】
1．以绳波为例体会机械波的形成过程
2．知道什么是横波，知道波峰和波谷；知道什么是纵波，知道疏部和密部
3．知道波在传播振动形式的同时也传递了能量和信息
【开启新探索】
阅读课本P59，理解波的相关实例。说明：“未见其人，先闻其声”涉及到哪种机械波？又可以反映出机械波具有什么特性？
【质疑提升1】波的形成
1. 波动现象无处不在，波传递能量和信息，结合声波、带操表演中运动员抖起的“绳波”。说说什么是波动？
2. 观察“绳波”演示实验，说明：（1）波的形成原因？（2）在波的传播过程中，绳上各点随波的传播向绳的另一端移动吗？
3. 结合课本P59“图3.1-2”及相关说明，进一步的理解绳中质点的运动与波的传播关系，回答下列问题：
（1）由振源P0的振动到波传播是怎样的形成过程？
（2）波源P0和绳上其他各点的起振方向和先后顺序？
（3）绳波形成后，波源和其后各点的振动周期是否相同？为什么？
（4）绳上各点是否随波的传播前进？
(5) 根据波形成的过程和原因，分析图中时刻，P6、P5、P3、P2、P1五个质点的运动方向？由此总结一下在某一时刻质点的振动方向的判定方法？
4．我们学到的振动和波之间有怎样的区别、联系
【质疑提升2】横波和纵波
1．什么样的波是横波？什么是横波的波峰、波谷？
2．观察弹簧振动形成的振动传播，说明什么样的波是纵波？什么是纵波的密部、疏部？
【学以致用】
1. 如图所示是某绳波形成过程的示意图。质点 1 在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动 2，3，4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知 t ＝ 0 时，质点 1 开始向上运动；t＝ T时，1 到达最上方，5 开始向上运动。
（1）t＝ T时，质点 8、12、16 的运动状态如何？ 上、静止、静止
（2）t ＝T时，质点 8、12、16 的运动状态如何？ 下、上、静止、
（3）t ＝ T 时 , 质点 8、12、16 的运动状态如何？ 下、下、上
2. 如图所示是以质点 P 为波源的机械波在绳上传到质点 Q 时的波形。
（1）请判断此机械波的类型。 横波
（2）P 点从平衡位置刚开始振动时，是朝着哪个方向运动的？ 上
3． 图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示，由此可断定此横波
A．向右传播，此时质点B正向上运动
B．向右传播，此时质点C正向下运动
C．向左传播，且此时质点D正向上运动
D．向左传播，且此时质点E正向下运动
【核心素养提升】
1．关于机械振动和机械波下列叙述正确的是（　　）
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，振动质点随波的传播发生迁移
D．在波的传播中，如振源停止振动，波的传播会立即停止
2．在机械波中，下列说法中不正确的是（ ） 　
A．各质点都在各自平衡位置附近振动
B．机械波在传播时，介质中无数个质点依次做同频率的受迫振动
C．前一质点的振动带动相邻后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点
D．纵波的传播速度就是质点的振动速度
3．关于振动和波的关系，下列说法中不正确的是（ ）
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出的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象
C．介质质点的振动形式由近及远传播开去
D．横波质点的振动方向和波的传播方向共线
4．一个小石子投向平静的湖水中，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述中正确的是( 　　)
A．渐渐飘向湖心
B．渐渐飘向湖边
C．在原处上下振动
D．沿着波纹做圆周运动
5． 一列横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，质点a、b均处于平衡位置．则下列说法正确的是（　　）
A．该时刻质点a正向下运动
B．该时刻质点b正向上运动
C．该时刻质点a、b的速度相同
D．质点a、b的振动周期相同
6． 一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点说法正确的是（　　）
A．质点B向右运动
B．质点D和质点F的速度方向相同
C．质点A和质点C的速度方向相同
D．从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置
7． 振源A
带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图所示，规定绳上各质点向上运动的方向为x轴的正方向，从波传播到细绳上的P点开始计时，下列四个图形中能表示P点振动图像的是（　　）
A． B． C． D．
8． 一列波在某一时刻的波形图如图所示，N为波源，并且此时振动只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，下面说法正确的是（　　）
A．波源N的起振方向向下
B．由波源起振开始计时，Q质点已经振动了T
C．由波源起振开始计时，Q质点已经振动了
D．由波源起振开始计时，P质点已经振动了
9. 如图所示为某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t＝0时，质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动．下列判断正确的是（　　）
A．t＝时质点5的运动方向向下
B．t＝时质点7的速度方向向上
C．t＝时质点11的运动方向向下
D．t＝T时质点17开始向下运动
10．已知一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示，试标明此时刻a、b、c、d各质点的振动方向。
11．AB为一弹性绳，设法在绳上传播一个脉冲的波，如图所示，当波从A向B传播时，绳上质点开始起振时，质点振动的速度方向是向___下_____；当波从B向A传播时，绳上质点开始起振时，质点振动的速度方向是向___上___（填“上”或“下”）
12．一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，如图所示。在一次地震中，地震波中的横波和纵波传播速率分别约为3.5km/s和7km/s，震源在地震仪下方，观察到两振子开始振动的时间相差5s。
(1)哪个振子先开始振动
(2)震源距地震仪距离为多少
P
35km
A
－A
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