自主学习基础知识合作探究重难疑点课时作业解题技巧素养培优1 波的形成和传播学习目标1.知道直线上波的形成过程2.理解什么是机械波，确认波是传播振动形式和传递能量的一种方式(重点)3.知道什么是横波、波峰和波谷4.知道什么是纵波、密部和疏部(难点)1波的形成当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动这个质点又_更远一些的质点绳上的质点都很快_起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始_，这样在整个绳子上就形成了凸凹相间的波带动跟着振动振动2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相邻质点的振动3机械波(1)形成： _在介质中传播，形成机械波(2)产生条件要有_要有传播振动的_ 传播相互作用机械振动波源介质(3)特点介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，因此说它传播的只是_这种运动形式介质中本来静止的质点，随着波的传来而发生振动，可见波是传递_的一种方式我们能用语言进行交流，说明波可以_振动能量传播信息在水面上投一石块形成水波，则水面上的树叶能否随水波漂浮到远处？【提示】不能水波在传播时，介质不随波迁移 1质点的振动位置不断转换即形成波( )2在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动( )3在绳波的形成和传播中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动( )1对比：定义定义标识性物理量标识性物理量实物波形实物波形横波横波质点的振动质点的振动方向和波的方向和波的传播方向传播方向_的波的波波峰：凸起的波峰：凸起的_波谷：凹下的波谷：凹下的_垂直最高处最低处2.说明：(1)声波是_，它不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播(2)不管是横波还是纵波，如果传播的振动是_，这种波就叫简谐波纵波纵波质点的振动质点的振动方向和波的方向和波的传播方向传播方向_的波的波密部：质点分密部：质点分布布_的部分的部分疏部：质点分疏部：质点分布布_的部分的部分平行密集稀疏纵波简谐运动当地震发生时，地震波在地球内部和地表传播，有时使人感到左右摇晃，有时感到上下颠簸，由此可见地震波是什么波？【提示】震源往往在地下某个深度的地方，地震发生时，人感到上下颠簸是因为有纵波，感到左右摇晃是因为有横波所以，地震波既含有纵波成分又含有横波成分1质点的振动方向与波的传播方向垂直的波都是横波( )2如果波源停止振动，介质中的波也会立即停止( )3横波在固体、液体、气体中都能传播，纵波只能在气体中传播( )学生分组探究一机械波的形成和传播特点第1步探究分层设问，破解疑难1振动和波的关系是什么？有振动是否一定有机械波？【提示】波源和介质是形成机械波的必要条件，二者缺一不可，有振动不一定有机械波，有机械波一定有振动2机械波形成后，若波源停止振动，机械波会立即消失吗？【提示】不会波源停止振动后，机械波传递的能量并没有立即消失，因此机械波不会立即消失第2步结论自我总结，素能培养1机械波的形成2波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后(4)立场：各质点只在各自的平衡位置振动，并不随波迁移，且起振方向与振源的起振方向相同(5)机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能量和信息【思路点拨】先根据波的形成特点，画出该时刻的波形，再确定各质点的运动状态【答案】见解析(1)机械波的形成过程及特点可以概括为“带动、重复、落后”，即前一质点“带动”后一质点振动，后一质点“重复”前一质点的振动形式，并且后一质点的振动“落后”于前一质点(2)就整个物体来说，呈现的现象是波动，而就构成物体的单个质点来说，所呈现的现象是振动 第4步巧练精选习题，落实强化1.如图1212是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是()A向左B向右C向下 D向上图1212【解析】由于波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，由图根据波的传播与质点振动的关系可以知道，B质点此时正向上振动，所以波源A质点刚开始的振动方向向上，选项D正确【答案】D2(2014大庆模拟)将一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈向外传播的波纹，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述正确的是()A树叶慢慢向湖心运动B树叶慢慢向湖岸漂去C在原位置上下振动D沿着波纹做圆周运动【解析】波在传播过程中，只传递振动能量和波源所发出的信息，而各质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动，故选C.错选B的原因主要是对波的传播特点不能很好地理解【答案】C 学生分组探究二横波和纵波的对比分析第1步探究分层设问，破解疑难1绳波、声波、水波各属于横波还是纵波？【提示】绳波是横波，声波是纵波，水波既不是横波也不是纵波，它属于比较复杂的机械波2地震波既有横波也有纵波，试分析哪一种波对地面建筑物的破坏力大【提示】横波振动方向与波前进方向垂直，而纵波振动方向与传播方向一致在震中区，地震波直接入射地面，横波表现为左右摇晃纵波表现为上下跳动另外，横波振幅比纵波大，破坏力大，所以横波的水平晃动力是造成建筑物破坏的主要原因第2步结论自我总结，素能培养横波和纵波的比较横波横波纵波纵波概念概念在波动中，质点的振动在波动中，质点的振动方向和波的传播方向相方向和波的传播方向相互垂直互垂直在波动中，质点的振动方在波动中，质点的振动方向和波的传播方向在一条向和波的传播方向在一条直线上直线上介质介质 只能在固体介质中传播只能在固体介质中传播在固体、液体和气体介质在固体、液体和气体介质中均能传播中均能传播特征特征在波动中交替、间隔出在波动中交替、间隔出现波峰和波谷现波峰和波谷在波动中交替、间隔出现在波动中交替、间隔出现密部和疏部密部和疏部第3步例证典例印证，思维深化(2015湘潭检测)区分横波和纵波的依据是( )A质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B波沿水平方向还是沿竖直方向传播C质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D质点振动的快慢【思路点拨】根据质点的振动方向与波的传播方向之间关系判断【解析】如果取一根弹簧竖直放置，下端固定，手持上端上下振动，就可以形成一列纵波向下传播，此时介质中质点在竖直方向上振动横波与纵波在教材中唯一一个分类的标准是看质点振动方向和波传播方向的关系，若互相垂直，为横波，若在一条直线上，为纵波，因此只有选项C正确【答案】C(1)绳波和声波分别是典型的横波和纵波，水波是比较复杂的机械波，不是横波(2)在纵波中各质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上，而不是方向相同第4步巧练精选习题，落实强化1(2015西安高二检测)关于横波和纵波，下列说法正确的是()A对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反B对于纵波，质点的运动方向与波的传播方向一定相同C形成纵波的质点随波一起迁移D空气介质只能传播纵波【解析】质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波，质点的振动方向与波的传播方向平行的波是纵波，A错误；纵波质点的运动方向与波的传播方向有时相同，有时相反，B错误；无论横波还是纵波，质点都不随波迁移，C错误；横波不能在空气中传播，空气只能传播纵波，D正确【答案】D2(2015沈阳高二检测)一列横波正沿水平方向由西向东传播，则下列说法中正确的是()A波中的各个质点都在由西向东运动B波中的各个质点一定沿水平方向振动C波中的各个质点一定沿竖直方向振动D以上说法都错误【解析】横波中质点的振动方向和传播方向垂直，各质点只是在其平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，而对于一列横波来说，其振动方向可以在与传播方向垂直的平面内任何方向振动，故A、B、C错误，D正确【答案】D振动、波动综合分析振动和波动的区别与联系：振动振动波动波动区区别别研究研究对象对象单个质点在平衡位置附单个质点在平衡位置附近的往复运动，研究的近的往复运动，研究的是单个质点的是单个质点的“个体行个体行为为”振动在介质中的传播，振动在介质中的传播，研究的是大量质点将波研究的是大量质点将波源振动传播的源振动传播的“群体行群体行为为”力的力的来源来源可以由作用在物体上的可以由作用在物体上的各种性质力提供各种性质力提供联系介质中各质点的弹联系介质中各质点的弹力力运动运动性质性质质点做变加速运动质点做变加速运动在均匀介质中是匀速直在均匀介质中是匀速直线运动线运动联系联系(1)振动是波动的原因，波动是振动的振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，但有振动不结果；有波动必然有振动，但有振动不一定有波动一定有波动(2)波动的性质、频率和振幅都与振源波动的性质、频率和振幅都与振源相同相同D只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动先看名师指津 (1)波在传播过程中，质点只在其平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移(2)根据质点做简谐运动的特点确定质点的位置和速度方向再演练应用 (多选)一列横波沿绳子向右传播，传播过程无能量损失，某时刻绳子形成如图1214所示的凹凸形状对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是()A它们的振幅相同B质点D和F的速度方向相同C质点A和C的速度方向相同D从此时算起，质点B比C先回到平衡位置【解析】波源振动时，绳上各质点通过相互间的弹力作用跟着做受迫振动，不考虑传播中的能量损耗时，各质点的振幅均相同，选项A正确；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由题图可知，波源在左端，因此，质点D跟随离波源近的质点C正向上运动，质点F跟随离波源近的质点E正向下运动，两者速度方向相反，选项B错误；同理，此时质点A正向下运动，质点C正向上运动，两者速度方向也相反，选项C错误；由于此时B、C两质点都向上运动，B比C先到最大位移处，故B比C先回到平衡位置，选项D正确【答案】AD