高中物理波的形成和傳播教學案及隨堂檢測題答案
課前預習學案：
一、預習目標：
1、知道直線上機械波的形成過程．
2、知道什么是橫波，知道波峰和波谷；知道什么是縱波，知道疏部和密部．
二、預習內(nèi)容
1．波的形成：引起波動的振動體叫波源．波源振動帶動它相鄰質(zhì)點發(fā)生振動，并依次帶動離波源更遠的質(zhì)點振動，只是 的振動比前一質(zhì)點的振動遲一些．于是，波源的振動逐漸傳播開去．
2．機械波產(chǎn)生的條件：(1)要有 ；(2)要有傳播振動的 ．
3．機械波的特點：(1)機械波傳播的是質(zhì)點的 ，也是傳遞能量和信息的一種方式．介質(zhì)中的質(zhì)點只是在平衡位置附近振動，并不隨波的傳播而遷移．(2)波動是大量質(zhì)點的集體行為，各個質(zhì)點的振動有一個時間差，離波源越遠的質(zhì)點振動越滯后．
4．機械波的分類：機械波分成 和 兩類．
質(zhì)點振動的方向與波的傳播方向 的波叫橫波．
在橫波中，凸起的最高處叫 ，凹下的最低處叫 ．
質(zhì)點的振動方向跟傳播方向 的波叫縱波．
在縱波中，質(zhì)點分布最密的地方叫 ，質(zhì)點分布最疏的部分叫
三、提出疑惑：
同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中
疑惑點
疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學案
一、學習目標：
1.理解形成機械波的物理過程；
2.學習中掌握振動質(zhì)點的運動只在平衡位置附近振動，并不隨波遷移。知道橫波和縱波的區(qū)別是波形不同，
二、學習過程：
合作探究1
波動與振動的區(qū)別：
振動是單個質(zhì)點在其平衡位置附近做往復運動的“個體行為”；波動則是大量的、彼此相聯(lián)系的質(zhì)點將波源的振動在空間傳播的“群體行為”．這種“群體行為”雖不同步但卻是有秩序的．
根據(jù)機械波的定義，機械波產(chǎn)生的條件有兩個：(1)有起振的波源；(2)有傳播振動的介質(zhì)．由此可以知道：有波動就一定有振動，因為波中的各個質(zhì)點都是重復波源的振動；但有振動卻不一定有波動，還要看是否有傳播振動的介質(zhì)．例如，放在抽成真空的玻璃罩內(nèi)的鬧鐘，盡管鈴錘不停地振動敲擊鈴殼，但是我們卻聽不到鈴響，原因是鬧鐘周圍沒有傳播聲音的介質(zhì)，不能形成聲波．
合作探究2
請同學們再思考：如果波源停止了振動，那么由它引起的波動是否也會立即停止？試舉例說明．
三、反思總結
1.波是自然界一種常見的運動，知道了產(chǎn)生機械波的條件是波源和介質(zhì).
2.機械波和機械振動是有區(qū)別的
機械振動在介質(zhì)中的傳播，形成機械波，有機械波一定有機械振動，有機械振動不一定有機械波.
3.機械波形成時，介質(zhì)中的質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動，并不隨波逐流.
4.機械波分為橫波和縱波，橫波和縱波可以同時存在，例如地震波，既有橫波，又有縱波.
四、當堂檢測
1.關于波動的下列說法，正確的是
A．介質(zhì)中的質(zhì)點隨波的傳播而遷移
B．質(zhì)點振動的方向總是垂直于波的傳播方向
C．波不但傳遞能量，還能傳遞信息
D．一切波的傳播均需要介質(zhì)
課后練習與提高
1．關于機械波的下列說法正確的是
A．有機械振動就有機械波
B．有機械波就一定有機械振動
C．機械波是機械振動在介質(zhì)中的傳播過程，它是傳遞能量的一種方式
D．沒有機械波就沒有機械振動
2．波在傳播過程中，正確的說法是
A．介質(zhì)中的質(zhì)點隨波遷移
B．波源的振動能量隨波傳遞
C．介質(zhì)中質(zhì)點振動的頻率隨著波的傳播而減小
D．波源的能量靠振動質(zhì)點的遷移來傳播
3．區(qū)分橫波和縱波是根據(jù)
A．質(zhì)點振動的振幅和波的傳播速度的大小
B．質(zhì)點振動的頻率和波的傳播能量的多少
C．質(zhì)點振動的方向和波傳播的遠近
D．質(zhì)點振動的方向和波傳播的方向
4．在機械波中
A．各質(zhì)點都在各自的平衡位置附近振動
B．相鄰質(zhì)點間必有相互作用力
C．前一質(zhì)點的振動帶動相鄰的后一質(zhì)點的振動，后一質(zhì)點的振動必定落后于前一質(zhì)點
D．各質(zhì)點也隨波的傳播而遷移
5．質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向_______的波叫橫波，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在一直線上的波叫_______，機械波中的橫波、縱波傳播時均需要有_______．
6．沿繩傳播的一列機械波，當波源突然停止振動時
A．繩上各質(zhì)點同時停止振動，橫波立即消失
B．繩上各質(zhì)點同時停止振動，縱波立即消失
C．離波源較近的各質(zhì)點先停止振動，較遠的各質(zhì)點稍后停止振動
D．離波源較遠的各質(zhì)點先停止振動，較近的各質(zhì)點稍后停止振動
7．日常生活中，若發(fā)現(xiàn)球掉入池塘里，能否通過往池塘丟入石塊，借助石塊激起的水波把球沖到岸邊呢？說明理由．
8．如圖10—1—2所示是沿繩向右傳出的一列橫波．在圖上畫出各個質(zhì)點的振動速度方向，并回答下列幾個問題：
(1)速度最大的點是第_______點、第_______點；
(2)第_______點所在的位置是波的波峰，此時該質(zhì)點振動的速度為_______．
9．AB為一彈性繩，設法在繩上傳播一個脈沖的波，如圖10—1—3所示，當波從A向B傳播時，繩上質(zhì)點開始振動時，質(zhì)點振動的速度方向是_______，若當波從B向A傳播時，繩上質(zhì)點開始振動時，質(zhì)點振動的速度方向是____________．
10．如圖10—1—4所示為一列橫波在某時刻的波形，已知f質(zhì)點在此時的運動方向向下，那么下列說法中正確的是
A．波向左傳播
B．質(zhì)點c比b先回到平衡位置
C．質(zhì)點c和f的振幅相同
D．質(zhì)點c在此時刻的加速度為零
當堂檢測參考答案：
1. 解析：介質(zhì)中的質(zhì)點只是隨波源在各自的平衡位置附近做簡諧運動，并不隨波形的移動而遷移．選項A錯誤．
橫波中質(zhì)點振動的方向和波傳播的`方向垂直，而縱波中質(zhì)點振動的方向和波的傳播方向在同一直線上．選項B錯誤．
波在傳播過程中，傳播的不僅是波源振動的形式，還傳播波源振動的能量和信息．譬如，老師講課時，他的喉部和口腔是波源，通過空氣介質(zhì)形成聲波，聲波傳入同學們的耳道引起鼓膜的振動——鼓膜獲得了波源傳遞的能量，同時也獲得了聲波傳遞的信息——老師講課的內(nèi)容．選項C正確．
傳播機械波一定要有介質(zhì)，但傳播電磁波可以沒有介質(zhì)．關于這一點，在后面“電磁波”的教學中還要講到．選項D錯誤．
故本題的正確答案是C．
2. 解析：由波的形成特點可知，介質(zhì)中先振動的質(zhì)點將帶動它后面的質(zhì)點振動，后面質(zhì)點的振動是前面質(zhì)點振動的重復．比較沿波傳播方向上相鄰的兩質(zhì)點，可知后面質(zhì)點的振動狀態(tài)總是滯后于前面的質(zhì)點．
此題中質(zhì)點c和g此時在最大位移處，速度為零，無速度方向可言．若以此時最大位移處的c點為參照點，由波的形成特點知d點的振動滯后于c，要追隨移動到最大位移處，所以速度方向向下，E、f依次跟上，速度都向下；b的振動超前，已從負的最大位移回振，所以速度向上；a超前b，已回到平衡位置，速度最大也向上；同理以g為參照點，可知h點速度向上．
說明：確定波的傳播過程中某質(zhì)點的振動方向，關鍵是要理解清楚波的形成原因，掌握波的傳播特點．
課后練習與提高參考答案：
1．BC 2．B 3．D 4．ABC 5．垂直；縱波；介質(zhì) 6．C
7．解析：不能．向水中投入石塊，水面受到石塊的撞擊開始振動，形成水波向四周傳去．這是表面現(xiàn)象，實際上水波向四周傳播時水只是上下振動并不向外遷移，所以球也僅僅是上下振動而不會向岸邊運動。 8．答案：圖略．(1)3，7(2)5；零 9．答案：向下；向上
10．解析：由波的傳播特點可知，當f點向下移動時，與它鄰近的E點也將向下運動，E、f兩點相比較，f的運動超前于E，f為前一質(zhì)點，E為后一質(zhì)點，波由右向左傳播．質(zhì)點c已到達最大位移處，之后c將移向平衡位置，而質(zhì)點b卻正在向最大位移處移動，所以質(zhì)點c將比b先回到平衡位置．盡管此時c和f的位移不同，但它們的振幅卻是相同的．質(zhì)點c此時處在最大位移處，加速度最大．
答案：ABC
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