高中物理波的形成和傳播教學(xué)案及隨堂檢測題答案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案：
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)：
1、知道直線上機(jī)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(yù)習(xí)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(yuǎn)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(jī)械波產(chǎn)生的條件：(1)要有 ；(2)要有傳播振動的 ．
3．機(jī)械波的特點：(1)機(jī)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(yuǎn)的質(zhì)點振動越滯后．
4．機(jī)械波的分類：機(jī)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(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，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(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1.理解形成機(jī)械波的物理過程；
2.學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(fù)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(jī)械波的定義，機(jī)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(fù)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(xué)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(jié)
1.波是自然界一種常見的運動，知道了產(chǎn)生機(jī)械波的條件是波源和介質(zhì).
2.機(jī)械波和機(jī)械振動是有區(qū)別的
機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播，形成機(jī)械波，有機(jī)械波一定有機(jī)械振動，有機(jī)械振動不一定有機(jī)械波.
3.機(jī)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(jī)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(dāng)堂檢測
1.關(guān)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(xí)與提高
1．關(guān)于機(jī)械波的下列說法正確的是
A．有機(jī)械振動就有機(jī)械波
B．有機(jī)械波就一定有機(jī)械振動
C．機(jī)械波是機(jī)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(jī)械波就沒有機(jī)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(yuǎn)近
D．質(zhì)點振動的方向和波傳播的方向
4．在機(jī)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(jī)械波中的橫波、縱波傳播時均需要有_______．
6．沿繩傳播的一列機(jī)械波，當(dāng)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(yuǎn)的各質(zhì)點稍后停止振動
D．離波源較遠(yuǎn)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(shè)法在繩上傳播一個脈沖的波，如圖10—1—3所示，當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(xué)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(jī)械波一定要有介質(zhì)，但傳播電磁波可以沒有介質(zhì)．關(guān)于這一點，在后面“電磁波”的教學(xué)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(fù)．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(fù)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(guān)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(xí)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(dāng)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(dá)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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