人教版 (2019)选择性必修 第一册波的形成导学案

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册波的形成导学案，共7页。
第1节 波的形成(强基课逐点理清物理观念)
逐点清(一) 波的形成及特点
[多维度理解]
1.波: 的传播称为波动,简称波。
2.波的形成(以绳波为例)
(1)设想把一条绳子分成一个个小段,这些小段可以看作一个个 的质点,这些质点之间存在着 的作用。
(2)当手握绳端上下振动时,绳端 相邻的质点,使它也上下振动,这个质点又带动更远一些的质点……绳子上的质点都跟着振动起来,只是后面的质点总比前面的质点 一些开始振动,绳端这种 就沿绳子传出去了,整体上形成了凹凸相间的波形。
3.波动过程中各质点的运动特点
波动过程中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同,其运动特点为:
(1)先振动的质点带动后振动的质点——“带动”。
(2)后振动的质点重复前面质点的振动——“重复”。
(3)后振动的质点的振动状态滞后于先振动的质点的振动状态——“滞后”。
[全方位练明]
1.对于沿绳传播的波,判断下列说法是否正确。
(1)绳上各质点的振动是有先后顺序的。( )
(2)绳上各质点振动的周期是相同的。( )
(3)绳上各质点振动的平衡位置不断转换即形成波。( )
2.(多选)艺术体操中的“带操”表演中,运动员手持细棒抖动彩带的一端,彩带像波浪般翻卷,这是波在彩带上传播的结果。如图所示为“带操”表演中某时刻的照片,
已知细棒在竖直方向抖动,P为彩带上的一个质点,若认为该波是向右传播的机械波,则下列说法正确的是( )
A.图示时刻,质点P正在向右运动
B.质点P的振动频率等于细棒抖动的频率
C.图示时刻,质点P正在向下运动
D.图示时刻,质点P正在向上运动
3.(2025·江苏无锡阶段检测)在一条软绳上选18个等间距的质点,质点1在外力作用下首先向上做简谐运动,其余质点在相互作用力的带动下依次振动,从而形成简谐波,由波的形成及图可知,下列说法中正确的是( )
A.质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的,每个质点均做简谐运动
B.每个质点开始运动后,均在水平方向做匀速运动,在竖直方向做简谐运动
C.绳上的不同质点开始振动时的方向是不同的
D.波沿绳方向匀速传播,故每个质点的动能保持不变
逐点清(二) 横波和纵波
[多维度理解]
1.横波:介质中质点的振动方向与波的传播方向 ,这种波称为 波。在 波中,凸起的 叫作波峰,凹下的 叫作波谷。
2.纵波:介质中质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上,这种波称为 波。在 波中,质点分布 的位置叫作密部,质点分布 的位置叫作疏部。
3.分类依据:横波和纵波是按照 方向与 方向的关系来区别的。
4.横波和纵波的对比
[全方位练明]
1.(多选)机械波按质点振动方向与波传播方向的关系可分为横波和纵波。关于介质中质点的振动方向和波的传播方向,下列说法正确的是( )
A.在横波中二者方向有时相同
B.在横波中二者方向一定不同
C.在纵波中二者方向有时相同
D.在纵波中二者方向一定不同
2.(2025·内蒙古期末检测)关于机械波,下列说法正确的是( )
A.质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫作纵波
B.机械振动在介质中传播,形成了机械波
C.在横波中,凸起的最高处叫作波谷
D.波可以传递能量,但不可以传递信息
3.(2025·广东佛山阶段练习)某同学设计了如图所示的地震测量装置,水平方向X和竖直方向Y的构造相同。地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s。地震中,假定震源在地震测量装置下方,观察到两振子相差0.5 s开始振动,则下列说法正确的是( )
A.两重球处于平衡位置时弹簧弹力均为0
B.X方向传感器接收到的是纵波振动
C.该地震波的振动周期是0.1 s
D.该次震源与测试点的距离约为10 km
逐点清(三) 机械波
[多维度理解]
1.介质
(1)定义:波借以 的物质。
(2)特点:组成介质的质点之间有 ,一个质点的振动会引起 的振动。
2.机械波
机械振动在 中传播,形成了机械波。机械波的传播离不开介质,没有介质就无法形成机械波。
3.机械波中各质点的运动特点
(1)介质中各质点都在做受迫振动,所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同。
(2)离波源越远,质点振动越滞后,但每一个质点的起振方向均与波源的起振方向相同。
(3)机械波向前传播的是振动这种运动形式,各质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移。
4.机械波的特性
(1)波是传递 的一种方式。
(2)波可以传递 。
5.“带动法”判断质点的振动方向
(1)原理:先振动的质点带动邻近的后振动的质点。
(2)方法:在质点P靠近波源一侧附近的图像上另找一点P',P'为先振动的质点,若P'在P上方,则P向上运动,若P'在P下方,则P向下运动,如图所示。
[全方位练明]
1.判断下列说法是否正确。
(1)物体做机械振动,一定产生机械波。( )
(2)机械波的传播方向就是介质中质点的振动方向。( )
(3)除波源外,机械波中各质点都做受迫振动。( )
(4)机械波是介质随波迁移,也是振动能量的传递。( )
2.一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,下列说法正确的是( )
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
3.如图是以质点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。
(2)判断图示时刻Q质点的振动方向。
(3)P点从平衡位置刚开始振动时,是朝着哪个方向运动的?
(4)此波是否为P质点移动到Q质点形成的?
课下请完成课时跟踪检测(十四)
第三章 机械波
第1节 波的形成
逐点清(一)
[多维度理解]
1．振动 2.(1)相连 弹性力 (2)带动 迟 上下振动的状态
[全方位练明]
1．(1)√ (2)√ (3)×
2．选BD 质点不随波迁移，故A错误；质点的振动频率与波源的振动频率相等，故B正确；由于波向右传播，根据先振动的质点带动后振动的质点可得，质点P正在向上运动，故C错误，D正确。
3．选A 波动过程中，前一质点带动后一质点，后一质点重复前一质点的振动，质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，每个质点均做简谐运动，由题图可知绳上的每一个质点开始振动时方向都向上，故A正确，C错误；质点只能在平衡位置附近振动，不能沿绳传递，故B错误；每个质点都在平衡位置附近振动，速度时刻发生变化，则动能也时刻发生变化，故D错误。
逐点清(二)
[多维度理解]
1．相互垂直 横 横 最高处 最低处 2.纵 纵 最密 最疏
3．质点振动 波传播
[全方位练明]
1．选BC 在横波中质点的振动方向和波的传播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，故A错误，B正确；在纵波中二者方向在同一直线上，既可以相同，也可以相反，故C正确，D错误。
2．选B 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫作横波，故A错误；机械振动在介质中传播，形成了机械波，故B正确；在横波中，凸起的最高处叫作波峰，故C错误；波可以传递能量，也可以传递信息，故D错误。
3．选C Y方向的重球处于平衡位置时弹簧弹力等于重球的重力，故A错误；纵波的传播速度较快，根据题意Y方向的重球比X方向的重球早0.5 s 开始振动，所以X方向传感器接收到的是横波振动，故B错误；根据Y方向的振动图像可知5T＝0.5 s，解得T＝0.1 s，故C正确；根据题意可知eq \f(x,4 km/s)－eq \f(x,9 km/s)＝0.5 s，解得该次震源与测试点的距离为x＝3.6 km，故D错误。
逐点清(三)
[多维度理解]
1．(1)传播 (2)相互作用 相邻质点 2.介质
4．(1)能量 (2)信息
[全方位练明]
1．(1)× (2)× (3)√ (4)×
2．选D 波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着离波源近的质点振动，题图所示时刻，D跟随C向上运动，F跟随E向下运动，同理可知A向下运动，故B、C错误；介质中的质点不随波迁移，由于此时B和C都向上运动，则B比C先到达最大位移处，并先回到平衡位置，A错误，D正确。
3．解析：(1)各质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，此机械波是横波。
(2)P点为波源，Q点在右侧质点的带动下将向上振动。
(3)由(2)可知，当波恰好传到Q点时，Q点起振方向向上，故波源P点从平衡位置开始振动时的方向也向上。
(4)机械波只是传播振动形式，介质中各质点并不随波迁移。
答案：(1)横波 (2)向上 (3)向上 (4)不是
课标要求
学习目标
1.通过观察,认识波的特征。
2.能区别横波和纵波。
1.理解波的形成过程,会判断质点的振动方向。
2.知道横波和纵波的概念,能够区别横波和纵波。
3.知道机械波的产生条件和传播特点。
名称
横波
纵波
介质
只能在固体介质中传播
在固体、液体和气体介质中均能传播
特征
在波动中交替、间隔出现波峰和波谷
在波动中交替、间隔出现密部和疏部