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、知道什麼是橫波，知道波峯和波谷；知道什麼是縱波，知道疏部和密部．

二、預習內容

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點發生振動，並依次帶動離波源更遠的質點振動，只是 的振動比前一質點的振動遲一些．於是，波源的振動逐漸傳播開去．

2．機械波產生的條件：(1)要有 ；(2)要有傳播振動的 ．

3．機械波的特點：(1)機械波傳播的是質點的 ，也是傳遞能量和信息的一種方式．介質中的質點只是在平衡位置附近振動，並不隨波的傳播而遷移．(2)波動是大量質點的集體行為，各個質點的振動有一個時間差，離波源越遠的質點振動越滯後．

4．機械波的分類：機械波分成 和 兩類．

質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 ．

質點的振動方向跟傳播方向 的波叫縱波．

在縱波中，質點分佈最密的地方叫 ，質點分佈最疏的部分叫

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

疑惑內容

課內探究學案

一、學習目標：

1.理解形成機械波的物理過程；

2.學習中掌握振動質點的運動只在平衡位置附近振動，並不隨波遷移。知道橫波和縱波的區別是波形不同，

二、學習過程：

合作探究1

波動與振動的區別：

振動是單個質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、彼此相聯繫的質點將波源的振動在空間傳播的“羣體行為”．這種“羣體行為”雖不同步但卻是有秩序的．

根據機械波的定義，機械波產生的條件有兩個：(1)有起振的波源；(2)有傳播振動的介質．由此可以知道：有波動就一定有振動，因為波中的各個質點都是重複波源的振動；但有振動卻不一定有波動，還要看是否有傳播振動的介質．例如，放在抽成真空的玻璃罩內的鬧鐘，儘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，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，那麼由它引起的波動是否也會立即停止？試舉例説明．

三、反思總結

1.波是自然界一種常見的運動，知道了產生機械波的條件是波源和介質.

2.機械波和機械振動是有區別的

機械振動在介質中的傳播，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，介質中的質點只在各自的平衡位置附近振動，並不隨波逐流.

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.關於波動的下列説法，正確的是

A．介質中的質點隨波的傳播而遷移

B．質點振動的'方向總是垂直於波的傳播方向

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

課後練習與提高

1．關於機械波的下列説法正確的是

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，正確的説法是

A．介質中的質點隨波遷移

B．波源的振動能量隨波傳遞

C．介質中質點振動的頻率隨着波的傳播而減小

D．波源的能量靠振動質點的遷移來傳播

3．區分橫波和縱波是根據

A．質點振動的振幅和波的傳播速度的大小

B．質點振動的頻率和波的傳播能量的多少

C．質點振動的方向和波傳播的遠近

D．質點振動的方向和波傳播的方向

4．在機械波中

A．各質點都在各自的平衡位置附近振動

B．相鄰質點間必有相互作用力

C．前一質點的振動帶動相鄰的後一質點的振動，後一質點的振動必定落後於前一質點

D．各質點也隨波的傳播而遷移

5．質點的振動方向與波的傳播方向_______的波叫橫波，質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．繩上各質點同時停止振動，橫波立即消失

B．繩上各質點同時停止振動，縱波立即消失

C．離波源較近的各質點先停止振動，較遠的各質點稍後停止振動

D．離波源較遠的各質點先停止振動，較近的各質點稍後停止振動

7．日常生活中，若發現球掉入池塘裏，能否通過往池塘丟入石塊，藉助石塊激起的水波把球衝到岸邊呢？説明理由．

8．如圖10—1—2所示是沿繩向右傳出的一列橫波．在圖上畫出各個質點的振動速度方向，並回答下列幾個問題：

(1)速度最大的點是第_______點、第_______點；

(2)第_______點所在的位置是波的波峯，此時該質點振動的速度為_______．

9．AB為一彈性繩，設法在繩上傳播一個脈衝的波，如圖10—1—3所示，當波從A向B傳播時，繩上質點開始振動時，質點振動的速度方向是_______，若當波從B向A傳播時，繩上質點開始振動時，質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質點在此時的運動方向向下，那麼下列説法中正確的是

A．波向左傳播

B．質點c比b先回到平衡位置

C．質點c和f的振幅相同

D．質點c在此時刻的加速度為零

當堂檢測參考答案：

1. 解析：介質中的質點只是隨波源在各自的平衡位置附近做簡諧運動，並不隨波形的移動而遷移．選項A錯誤．

橫波中質點振動的方向和波傳播的方向垂直，而縱波中質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——老師講課的內容．選項C正確．

傳播機械波一定要有介質，但傳播電磁波可以沒有介質．關於這一點，在後面“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，介質中先振動的質點將帶動它後面的質點振動，後面質點的振動是前面質點振動的重複．比較沿波傳播方向上相鄰的兩質點，可知後面質點的振動狀態總是滯後於前面的質點．

此題中質點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點的振動滯後於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．

説明：確定波的傳播過程中某質點的振動方向，關鍵是要理解清楚波的形成原因，掌握波的傳播特點．

　　課後練習與提高參考答案：

1．BC 2．B 3．D 4．ABC 5．垂直；縱波；介質 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．這是表面現象，實際上水波向四周傳播時水只是上下振動並不向外遷移，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的運動超前於E，f為前一質點，E為後一質點，波由右向左傳播．質點c已到達最大位移處，之後c將移向平衡位置，而質點b卻正在向最大位移處移動，所以質點c將比b先回到平衡位置．儘管此時c和f的位移不同，但它們的振幅卻是相同的．質點c此時處在最大位移處，加速度最大．

答案：ABC