1、專題 14.4 波的形成與傳播課前預習自我檢測1 1 關于機械波的形成，下列說法正確的是（）A.A. 物體做機械振動，一定產生機械波B.B. 后振動的質點總是跟著先振動的質點重復振動，只是時間上落后一步C.C. 參與振動的質點的振動頻率都相同D.D. 機械波是介質隨波遷移E.E. 機械波可以傳遞能量和信息【答案】 BCEBCE【解析】 若只有物體振動，而周圍沒有傳播這種振動的介質，振動不可能由近及遠傳播出去形成機 械波小 錯-機械波中各振動質點都在重復波源的振動，振動頻率都等于波源的頻率，只罡離波源越遠， 振動步調越落司 B. C 正礫機械波中介質各質點只在自己平衡位置附近振動，不隨波遷移，離

2、波源*殛 的質點振動的能童是通過離波源近的各質點的傳遙從渡源獲得的D 錯E對.2.2. 一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時刻的波形如圖所示，已知此時質點F的運動方向向y軸負方向，則（）r0A.A. 此波向x軸負方向傳播B.B. 質點C此時向y軸負方向運動C.C. 質點C將比質點B先回到平衡位置D.D. 質點 E E 的振幅為零E.E. 各質點的振幅相同【答案】 ACEACE【解析】因為機械波在傳播過程中，靠近波源的質點的振動帶動相鄰的后邊質點的振動，而后面質點要“模仿”前面質點的振動，所以本題中，已知質點F的運動方向向y軸負方向，即F質點正在“模仿”右邊質點的振動，這說明波源在右邊，波從右向左傳播，

3、即此波向x軸負方向傳播，選項 A A 正確；質點C此時剛到達最大位移處，速度為 0 0,此后才向y軸 負方向運動，選項 B B 錯誤；質點B要先向y軸正方向運動到達波峰位置再回到平衡位置，而-2 -質點C直接從波峰位置回到平衡位置，所以選項C C 正確；振幅指的是質點離開平衡位置的最大距離，雖然此時質點E的位移為零，但其振幅不為零，選項D D 錯誤，E E 正確.3 3 .下列關于橫波、縱波的說法正確的是（）A.A. 凸凹相間的波叫橫波，凸起的最高處叫波峰，凹下的最低處叫波谷B.B. 質點振動方向和波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波C.C. 橫波和縱波傳播的都只是振動這種運動形式D.D. 沿橫

4、向傳播的波叫橫波，沿縱向傳播的波叫縱波E.E. 沿橫向傳播的波叫縱波，沿縱向傳播的波叫橫波【答案】ABCABC【解析】質點的振動方向與波的傳播方向垂直的波為橫波，質點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波為縱波；橫波具有波峰和波谷，兩種波傳播的都是運動形式，A A、B B、C C 正確.4.4. 一根張緊的水平彈性繩，繩上的S點在外界驅動力的作用下沿豎直方向做簡諧運動，在繩上形成穩定的橫波，在S點的左、右兩側分別有A,B,C, D四點，如圖所示，已知ABBS和SC的距離相等，CD的距離為SC的 2 2 倍，下面的說法中正確的是 （）A BS CDA A. 若B點的位移與S點的位移始終相同，則

5、A點的位移定與S的位移始終相同B B. 若B點的位移與S點的位移始終相反，則A點的位移定與S點的位移始終相反C.C. 若C點的位移與S點的位移始終相同，則D點的位移定與C點的位移始終相同D.D. 若C點的位移與S點的位移始終相反，則D點的位移定與C點的位移始終相同E E.因不知S點的起振方向，以上說法均不對【答案】 ACDACD【解析】 選項 A 中由于喪點和 S點位移相同，故 d點與點位穆也相同.選項 E 中點和S 點拉移始谿皈，那么再隔同樣距離時，A點和號點的位移就應始谿目同了位移始絡相 同的點和始終相反的點是相互隔開的.5.5.機械波在介質中傳播時，下列說法中正確的是（）A.A. 各質點

6、都在各自的平衡位置附近振動B.B. 相鄰質點間必有相互作用力C.C. 前一質點的振動帶動相鄰后一質點的振動，后一質點的振動必定落后于前一質點-3 -D.D.各質點也隨波的傳播而遷移E.E.在橫波中質點不隨波遷移，在縱波中，質點隨波一直向前移動【答案】ABCABC【解析】 機械波在介質中傳播時，由于各質點間的相互作用力,前一質點帶動冰聊的后一質點在其 平衡位置附近振動，但各質點并不隨波遷移，所以山 B、C 正確，D. E 錯誤.課堂講練典例分析【要點提煉】一、 波的形成和傳播1 1波的形成當手握繩端上下振動時，繩端帶動相鄰質點，使它也上下振動.這個質點又帶動更遠 _些的質點繩上的質點都很快跟著振

7、動起來，只是后面的質點總比前面的質點遲一些開始振動，這樣在整個繩子上就形成了凸凹相間的波.2 2 .介質(1)(1) 定義：波借以傳播的物質.(2)(2) 特點：組成介質的質點之間有相互作用，一個質點的振動會引起相鄰質點的振動.3 3 .機械波(1)(1) 形成：機械振動在介質中傳播，形成機械波.(2)(2) 產生條件1要有波源.2要有傳播振動的介_(3)(3) 特點1介質中有機械波傳播時，介質本身并不隨波一起傳播，因此說它傳播的只是振動這種_運動形式.2介質中本來靜止的質點，隨著波的傳來而發生振動，可見波是傳遞能量的一種方式.3我們能用語言進行交流，說明波可以傳播信息.二、 橫波和縱波1 1

8、 .對比定義標識性物理量實物波形-4 -橫波質點的振動方向和波1波峰：凸起的最高處2波谷：凹下的最低處的傳播萬向垂直的波縱波質點的振動方向和波的傳播方向平行的波1密部：質點分布密集的部分2疏部：質點分布稀疏的部分鐘亦2.2.說明(1)(1)發聲體振動時在空氣中產生的聲波是縱波，聲波不僅能在空氣中傳播，也能在固體、 液體中傳播.(2)(2) 不管是橫波還是縱波，如果傳播的振動是簡諧運動，這種波就叫簡諧波.【典例 1 1】如圖是一列沿著繩向右傳播的繩波波形，此時波剛傳到B點，由圖可判斷波源A點開始的振動方向是 _.【答案】 向上【解析】 由于波剛剛傳到B點，所以B點此時的振動方向就是波源的起振方向

9、，由圖根據波的傳播與質點振動的關系可以知道，B質點此時正向上振動，所以波源A質點剛開始的振動方向向上.【典例 2 2】將一個小石子投向平靜的湖面中心，會激起一圈圈向外傳播的波紋，如果此時水面上有一片樹葉，那么樹葉運動情況是怎樣的？【答案】 在原位置上下振動【解析】 浪在傳播過程中只傳遞振動能量無喊源所發出的信息而旨質點不隨波遷移，只在各自 的平衡位墨附近振動【總結反思】1 1機械波的形成波源一波源一產生振動產生振動前前一質點帶動后一質點帶動后質點振動質點振動* *振振形成機械浪形成機械浪介質介質各質點間有各質點間有動形式傳播出去動形式傳播出去相相互作用互作用2 2 .波的特點(1)(1)振幅：

10、像繩波這種一維( (只在某個方向上傳播) )機械波，若不計能量損失，各質點的振 幅相同.(2)(2)周期：各質點振動的周期均與波源的振動周期相同.(3)(3) 步調：離波源越遠，質點振動越滯后.-5 -(4)(4) 立場：各質點只在各自的平衡位置振動，并不隨波遷移，且起振方向與振源的起振方向相同.(5)(5) 機械波向前傳播的是振動這種運動形式，同時也傳遞能量和信息.3 3 機械波的形成和傳播特點(1)(1) 機械波的形成過程及特點可以概括為“帶動、 重復、 落后”， 即前一質點“帶動”后 一質點振動， 后一質點“重復”前一質點的振動形式，并且后一質點的振動“落后”于前一 質點.(2)(2)

11、就整個物體來說，呈現的現象是波動，而就構成物體的單個質點來說，所呈現的現象是振動.(3)(3) 要畫另一時刻的波形圖，應先確定特殊點的位置，即此時刻在平衡位置或最大位移處的點，這些點的位置確定后，其他點可順勢找出.【典例 3 3】關于橫波和縱波，下列說法正確的是( () )A.A. 對于縱波，質點的振動方向和波的傳播方向有時相同，有時相反B.B. 對于橫波，質點的運動方向與波的傳播方向一定垂直C.C. 形成縱波的質點隨波一起遷移D.D. 空氣介質只能傳播縱波E.E. 空氣介質只能傳播橫波【答案】 ABDABD【解折】質點的振動方向與液的傳播方向垂直的波是橫波質點的振動方向與波的傳播方向平行的

12、波是縱波；縱波質點的運動方向與波的傳播方向有時相同，有時相反，A、B正確9無論橫浪還是縱波質 點都不隨液遷移，C錯誤；橫波不能在空氣中傳檣，空氣只能傳播縱波，D 正確 E 錯誤【典例 4 4】一列橫波沿繩子向右傳播，傳播過程無能量損失，某時刻繩子形成如圖所示的凹凸形狀.對此時繩上AB、C、D E、F六個質點，下列說法正確的是 ()A.A.它們的振幅相同B.B.質點D和F的速度方向相同C.C.質點A和C的速度方向相同D.D. 從此時算起，質點B比C先回到平衡位置E.E. 從此時算起，質點E比F先到達波峰-6 -【答案】 ADEADE【解析】 波源振動時，繩上各質點通過相互間的彈力作用跟著做受迫振

13、動，不考慮傳播中的能量損耗時，各質點的振幅均相同，選項A A 正確；波傳播時，離波源遠的質點的振動落后于離波源近的質點的振動，并跟隨著離波源近的質點振動由題圖可知，波源在左端，因此，質點D跟隨離波源近的質點C正向上運動，質點F跟隨離波源近的質點E正向下運動, 兩者速度方向相反，選項 B B 錯誤；同理，此時質點A正向下運動，質點C正向上運動，兩者 速度方向也相反，選項 C C 錯誤；由于此時B C兩質點都向上運動，B比C先到最大位移處，故B比C先回到平衡位置，選項 D D 正確同理知選項 E E 正確.【總結反思】1.1.橫波和縱波的比較橫波縱波概念在波動中，質點的振動方向和波的傳播方向相互垂

14、直在波動中，質點的振動方向和波的傳播方向在一條直線上介質只能在固體介質中傳播在固體、液體和氣體介質中均能傳播特征在波動中交替、間隔出現波峰和波谷在波動中交替、間隔出現密部和疏部2.2.振動與波動的聯系和區別振動波動運動現象振動是單個物體所表現出的周而復始的運動現象波動是介質中大量的質點受到擾動時，從擾動中心傳播開來的周而復始的運動現象運動的成因物體由于某種原因離開平衡位置，同時受到指向平衡位置的力回復力作用介質中的質點受到相鄰質點的擾動而 隨著運動，并由近及遠傳播開去，且 各部分都受到指向原位置的力的作用聯系(1)(1)振動是波的起因，波是振動的傳播(2)(2)有波動 定有振動，有振動不 定有

15、波動(3)(3)牢記波動的周期等于質點振動的周期3 3 解答波動問題的兩個關鍵(1)(1) 波在傳播過程中，質點只在其平衡位置附近做簡諧運動，并不隨波遷移.(2)(2) 根據質點做簡諧運動的特點確定質點的位置和速度方向.課后鞏固課時作業-7 -1.1.如圖所示，為波沿著一條右端固定的繩子傳播到B點的波形圖，由圖可判斷出A點開始振動的方向是_ .【答案】向下【解析】由題圖可知波向右傳播，傳播到B點，B點剛開始振動且振動方向向下，其重復波源A的運動，所以A點開始振動的方向向下.2.2. 一列橫波某時刻的波形如圖所示，經過0.250.25 s s 圖中P點第一次到達波峰的位置，此后再經 0.750.

16、75 s s ,P點的位移和速度可能是( () )A.A. 位移是 2 2 cmcmB.B. 位移是零C.C. 位移是2 2 cmcmD.D. 速度最大，方向沿一 y y 的方向E.E. 速度最大，方向沿+y方向【答案】BDEBDE【解析】此列波沒有給出傳播方問，因而可能問左也可龍問右，P 點在平衡位蓋附近振動，由此入手 確走0.75S后的位移和速度如果此淤向左傳播丿此時卩點運動方向向上，經 0.25 P 點第一次至 U 達波峰，此時經過扣此后再經 0 一 75劉艮沖匚 P點到達平衡位蓋并向上運動；如果此波向右傳播此時卩點向下運動，經 O25sfP 點第一 次到達涵亀此時經話 此后再經0*即

17、3個后，P 點到達平衡位置并向下運動，故氐 D、E 正確.3.3. 一列橫波某時刻的波形如圖所示.質點A的受力方向是 _.【答案】向下【解析】無論波向左還是向右傳播，回復力始終指向平衡位置，且質點A的回復力是由相鄰的質點對質點A的作用力來提供，質點A的受力方向始終向下.4.4. 一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，某時刻的波形如圖所示.P為介質中的一個質點，-8 -從該時刻開始的一段極短時間內，P的速度v和加速度a的大小變化情況是v變_,a變_. .【答案】 大小【解析】 由題團知波傳播方向沿x軸正方向根據質點振魂方向與波的傳播方冋的關系可知質點P的速度方向在該時刻開始的一段極短時間內沿V V軸正

18、方向，即向該質點的平衡位置運動，因此P P質點速度 増大質點P P做簡諧運動，向平衡位置運動，相對于平衡位置的位移減小，所受回復力減小，因此加速度吹 減小丿即v v變犬，皿減小.5.5.如圖所示是一列簡諧波沿x軸正方向傳播的某時刻的波形圖.a是正向最大位移處，b恰好處于平衡位置，經過t=時間，a,b兩個質點所通過的路程的關系是Sa a_ssss（填【答案】 v【解析】因各個質點均做受迫振動，重復波源的振動，故振動頻率、周期、振幅相同，而a正處于正向最大位移處，速度為零，在8 8 時間內，向平衡位置運動，速度由零逐漸增大，但達不到最大速度；b正在從平衡位置向上運動，具有最大速度，在時間內，它向正

19、方向最8 8大位移處運動，速度逐漸減小，但平均速度比a的大.6.6.振源A帶動細繩振動，某時刻形成的橫波波形如圖所示，在波傳播到細繩上一點P時開始計時，畫出P點的振動圖象.-9 -【解析】由于波源帶動了后面的質點依次振動，且后面的質點總是重復前面質點的振動狀態，所以，介質中各質點開始振動時的方向都與波源開始振動時的方向相同，此時波剛好傳播至P點，P點此時的振動狀態即與波源A開始振動時的狀態相同.由波的傳播特點可知P點此時是從平衡位置向下運動的.7 7 .細繩的一端在外力作用下從t= 0 0 時刻開始做簡諧運動，激發出一列簡諧橫波.在細繩上選取 1515 個點，圖中甲為t= 0 0 時刻各點所處的位置，乙為t=孑時刻的波形圖（T為波的周1 2