2017-2018学年人教版选修3-4 第十二章 1.波的形成和传播 学案(1)
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课堂互动

三点剖析

1.波的形成及传播

(1)形成条件

波的形成条件为:①波源;②介质。

(2)传播特点

①波传播时,介质中的质点跟着波源做受迫振动,每个质点的振动频率和周期都与波源相同;各质点的起振方向与波源的起振方向相同,离波源越远的质点,起振越滞后。

②波在传递运动形式的同时也传递能量。

由于质点间的弹力作用,先振动的质点要对相邻的后振动的质点做正功,后者对前者做负功,因而离波源近的质点把机械能传递给离波源远的质点。如果把信息加载到波上,波还可以传递信息,如声音,靠声波的传递使人与人之间通过语言的交流相互沟通和了解。

2.波的传播方向与质点振动方向的判断

(1)质点带动法(波的成因法):①明确波的传播方向,确定波源的方位;②在质点P靠近波源一侧的附近(不能越过最大位移处的质点)找另一质点M;③若M在P的上方,则M带动P向上振动,若M在P的下方,则M带动P向下振动。

(2)微平移法:将此时刻的波形沿波的传播方向做微小平移,得到经过极短时间后的波形,找出各质点经过极短时间后到达的位置,则质点P的振动方向就知道了。

(3)规则法:规则法有多种,如"上下坡法""风吹法"等。

将上述方法反过来应用,就可根据波形和波上任一点的振动方向,判断波的传播方向。

各个击破

【例1】 关于机械波的以下说法中,正确的是( )

A.波动发生需要两个条件:波源和介质

B.波动过程是介质质点由近及远移动的过程

C.波动过程是能量由近及远传递的过程

D.波源与介质质点的振动都是自由振动

解析:波源(即振源)振动时,依靠介质中的相互作用力带动周围各部分质点振动起来,形成机械波。作为介质的各质点只在平衡位置附近做振动,并不随波向外迁移,仅把振源的振动和能量传播开来。波源和介质质点之间的相互作用力阻碍波源的振动,是一种阻力,所以波源的振动不可能是自由振动。相邻的介质质点间存在相互作用,故介质质点不是自由振动。

答案:AC

类题演练1 一小石子落入平静的湖面中央,圆形波纹一圈圈向外传播,有一片树叶落在水面上,则树叶( )

A.逐渐漂向湖心 B.逐渐漂向湖畔

C.在落下地方上下振动 D.沿树叶所在的圆圈做圆周运动

解析:树叶随它所在的湖水运动,做的应是上下振动,并不随波迁移,既不会漂向湖畔,也不会漂向湖心,故C正确。

答案:C

【例2】 图12-1-2是一列向右传播的横波,请标出这列波中a、b、c、d......h等质点在这一时刻的速度方向。