第2章 第1節(jié)機械波的產(chǎn)生和傳播

1、.第一節(jié)機械波的產(chǎn)生和傳播13分以下振動是簡諧運動的有A手拍乒乓球的運動B彈簧的下端懸掛一個鋼球，上端固定組成的振動系統(tǒng)C搖擺的樹枝D從高處下落到光滑水泥地面上的小鋼球的運動【解析】手拍乒乓球，球原來靜止的位置為平衡位置，球向上和向下運動過程中受重力，不是簡諧運動，A錯；B為彈簧振子，為簡諧運動，B對；C中樹枝搖擺，受樹的彈力，但彈力的變化無規(guī)律，C錯；D既不是機械振動，也不是簡諧運動，D錯【答案】B23分一個質(zhì)點在平衡位置O點附近做簡諧運動，如圖211所示假設(shè)從質(zhì)點經(jīng)過O點開場計時，經(jīng)過3 s質(zhì)點第一次經(jīng)過M點，再繼續(xù)運動，又經(jīng)過2 s，它第二次經(jīng)過M點，那么該質(zhì)點第三次經(jīng)過M點還需的時間是

2、圖211A8 sB4 sC14 sD. s【解析】設(shè)圖中a、b兩點為質(zhì)點振動過程中的最大位移處，假設(shè)開場計時時刻質(zhì)點從O點向右運動，OM的運動過程歷時3 s，MbM的過程歷時2 s，那么有4 s，T16 s，質(zhì)點第三次經(jīng)過M點所需時間tT2 s14 s，故C正確假設(shè)開場計時時刻質(zhì)點從OaOM運動歷時3 s，MbM歷時2 s，顯然4 s，T s，質(zhì)點第三次再經(jīng)過M所需要的時間tT2 s，得t s2 s s，故D正確【答案】CD34分一物體在某行星外表受到的萬有引力是它在地球外表受到的萬有引力的，在地球上走得很準(zhǔn)的擺鐘搬到此行星上后，此鐘的分針走一整圈所經(jīng)歷的時間實際上是A小時 B小時C2小時 D

3、4小時【解析】由題意知，g星g地，又由T2 知，T，故，所以此鐘分針走一整圈所經(jīng)歷的時間在地球上為1小時，在該行星上那么為2小時，故應(yīng)選C.【答案】C課 標(biāo) 導(dǎo) 思1認識機械波，知道形成機械波的兩個條件2理解機械波的傳播，確認波是傳播振動形式和傳遞能量的一種方式3知道什么是橫波和縱波，以及波峰和波谷、密部和疏部. 學(xué)生P18一、機械波的產(chǎn)生1機械波機械振動在介質(zhì)中的傳播2形成條件機械振動的波源和傳播振動的介質(zhì)二、機械波的傳播機械波并沒有攜帶介質(zhì)本身與它一起傳播，波傳播的只是一種振動形式，是傳遞能量的一種形式，同時也能傳遞信息三、橫波和縱波定義標(biāo)識性物理量實物圖形橫波質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向

4、垂直的波波峰：橫波中凸起的最高處波谷：橫波中凹下的最低處.縱波質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波.密部：縱波中質(zhì)點分布最嚴密的部分疏部：縱波中質(zhì)點分布最稀疏的部分. 學(xué)生P18一、機械波的形成與特點1機械波的形成1本質(zhì)：介質(zhì)質(zhì)點間存在互相作用力，介質(zhì)中前面的質(zhì)點帶動后面的質(zhì)點振動2質(zhì)點間的作用：相鄰的質(zhì)點互相做功，同時將振動形式與振源能量向外傳播3介質(zhì)質(zhì)點的振動：從振源開場，每一個質(zhì)點都由前面的質(zhì)點帶動做受迫振動2機械波的傳播特點振幅：像繩波這種一維只在某個方向上傳播機械波，假設(shè)不計能量損失，各質(zhì)點的振幅一樣周期：介質(zhì)中各質(zhì)點振動的周期均與波源的振動周期一樣質(zhì)點的振動：各質(zhì)點只在自己

5、的平衡位置附近振動，并不隨波遷移，且離波源越遠，質(zhì)點的振動越滯后，但每個質(zhì)點的起振方向均與波源的起振方向一樣能量的傳播：由于相鄰的質(zhì)點互相做功，所以波在傳播振動形式的同時，也傳遞著能量和信息3橫波的“波峰和“波谷、縱波的“密部和“疏部的形成原因由于機械波在傳播時，總是由先振動的質(zhì)點帶動比它后振動的質(zhì)點，介質(zhì)中不同質(zhì)點的振動步調(diào)不一致，這樣就會形成凸凹相間或疏密相間的波，并向前傳播二、機械波的相關(guān)問題分析1機械波的形成常見問題1步調(diào)由于機械波在傳播時，總是由先開場振動的質(zhì)點帶動比它晚振動的質(zhì)點，介質(zhì)中不同質(zhì)點的振動步調(diào)不一致，這樣才形成了凸凹相間或疏密相間的波，并向前傳播2起振方向介質(zhì)中最先振動

6、的質(zhì)點是波源，所以介質(zhì)中所有質(zhì)點在起振時都與波源的起振方向一致，即波源開場時向哪一方向振動，其他質(zhì)點開場振動時也要向該方向振動3平面波對稱性假如波源的振動形式在同一種均勻介質(zhì)中向不同的方向傳播，那么沿各個方向傳播的波形關(guān)于波源對稱，包括波的形狀和關(guān)于波源對稱質(zhì)點的振動方向等，如向水中投入一塊小石子，激起的水波是一組以小石子為圓心的同心圓4對稱點的利用利用這種對稱性，在處理問題時我們可以將部分波形或某個質(zhì)點“移到它的對稱點進展分析比較如圖212，O點為波源，左右波形關(guān)于O對稱，P的振動始終與P一樣，假如需要比較P、Q兩點振動情況，我們可以比較P、Q兩點的振動情況圖2122機械波的形成條件波源和介

7、質(zhì)是形成機械波的兩個充要條件，兩個條件同時滿足才能形成機械波，假如只有波源，只是提供了機械波的“源泉，但不能向外傳播，不能形成機械波；假如只有介質(zhì)，只是提供了機械波賴以傳播的物質(zhì)，但沒有源泉，機械波也不能形成三、振動與波動的關(guān)系振動波動運動現(xiàn)象單個質(zhì)點所表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運動現(xiàn)象質(zhì)點群結(jié)合起來表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運動現(xiàn)象運動成因質(zhì)點由于某種原因分開平衡位置，同時受到指向平衡位置的力回復(fù)力的作用被前一質(zhì)點的帶動能量變化振動系統(tǒng)的動能和勢能互相轉(zhuǎn)化波源的能量隨振動形式由近及遠地傳播【特別提醒】(1)振動是波的起因，波是振動的傳播.(2)有波動一定有振動，有振動不一定有波動.(3)波動的周期等于質(zhì)點振

8、動的周期.一、波的形成和傳播如圖213a中有一條均勻的繩，0、1、2、3、4、是繩上一系列等間隔的點現(xiàn)有一列橫波沿此繩傳播某時刻，繩上9、10、11、12四點的位置和運動方向如圖b所示其他點的運動情況未畫出，其中點12的位移為零，向上運動，點9的位移到達最大值試在圖c中畫出再經(jīng)過周期時點3、4、5、6的位置和運動方向，其他點不必畫圖c的橫、縱坐標(biāo)與圖a、b完全一樣圖213【導(dǎo)析】由圖b可以畫出此時3、4、5、6所在處的繩波的形狀然后再根據(jù)振動和波的關(guān)系，可畫出個周期時3、4、5、6所在處的繩波波形，從而確定四個質(zhì)點的位置【解析】由題中給出9、10、11、12四點的位置和運動方向，可畫出其他各點

9、的位置和運動方向，如下圖，圖中MN為各點的平衡位置所在直線，根據(jù)各點此時的運動方向，即可求出再過T繩波的形狀如圖虛線所示的波形故再過T,3、4、5、6四質(zhì)點的位置和運動方向如下圖【答案】見解析解決這類問題應(yīng)先確定特殊點的位置，即此時刻處在平衡位置或最大位移處的質(zhì)點，如題中的點3和點6，這些點的位置確定后，其他點的情況根據(jù)波的形成和傳播規(guī)律即可求得. 1圖214甲所示，是某繩波形成過程的示意圖質(zhì)點1在外力作用下沿直線方向做簡諧運動，帶動2、3、4各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端t0時，質(zhì)點1開場向上運動，t時，1到達最上方，5開場向上運動問：1t時，質(zhì)點8、12、16的運動狀態(tài)是否

10、運動、運動方向如何？2t時，質(zhì)點8、12、16的運動狀態(tài)如何？3tT時，質(zhì)點8、12、16的運動狀態(tài)如何？圖214【解析】各質(zhì)點在各時刻的情況如下圖1由乙圖可知，t時，質(zhì)點8未到達波峰，正在向上振動，質(zhì)點12、16未振動2由丙圖可知，t時，質(zhì)點8正在向下振動，質(zhì)點12向上振動，質(zhì)點16未振動3由丁圖可知，tT時，質(zhì)點8、12正在向下振動，質(zhì)點16向上振動【答案】見解析二、對橫波和縱波的認識關(guān)于橫波和縱波，以下說法正確的選項是A振源上下振動形成的波是橫波B振源程度振動形成的波是縱波C波沿程度方向傳播，質(zhì)點上下振動，這類波是橫波D質(zhì)點沿程度方向振動，波沿程度方向傳播，這類波是縱波【導(dǎo)析】根據(jù)橫波和

11、縱波的定義分析、判斷【解析】根據(jù)縱波與橫波的概念，質(zhì)點振動方向與波傳播方向垂直者為橫波，同一直線者為縱波，并不是上下振動與程度振動的問題所以A、B兩項錯誤，C正確對于D，程度方向傳播、程度方向振動還缺乏以說明是同一直線，那么D項錯誤應(yīng)選C.【答案】C橫波和縱波是根據(jù)質(zhì)點振動方向和波的傳播方向的關(guān)系定義的，并非沿程度方向傳播的就一定是橫波，沿豎直方向傳播的一定是縱波. 2關(guān)于橫波和縱波，以下說法正確的選項是A質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向垂直的波叫做橫波B質(zhì)點振動方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫做縱波C橫波有波峰和波谷，縱波有密部和疏部D地震波是橫波，聲波是縱波【解析】該題考察縱波和橫波的概念

12、由定義知，A、B、C正確聲波是縱波，但地震波中既有橫波，又有縱波，故D不正確【答案】ABC三、波的傳播方向和質(zhì)點振動方向的判斷一列橫波在某時刻的波形圖如圖215所示，此時F質(zhì)點的振動方向向下，那么以下說法正確的選項是圖215A波程度向右傳播B質(zhì)點H與質(zhì)點F的運動方向一樣C質(zhì)點C比質(zhì)點B先回到平衡位置D此時刻質(zhì)點C的加速度為零【導(dǎo)析】根據(jù)橫波形成和傳播過程中質(zhì)點振動方向和波的傳播方向的關(guān)系進展判斷【解析】由于質(zhì)點F要追隨和它鄰近的并且離波源稍近的質(zhì)點振動，又知道質(zhì)點F的運動方向是向下的，那么與它鄰近的離波源稍近的質(zhì)點的位置應(yīng)在它的下方，對照圖象可以斷定出波源應(yīng)在質(zhì)點F的右方，故波是向左傳播的，所

13、以選項A是錯誤的；與質(zhì)點H鄰近的并且離波源稍近的質(zhì)點I的位置在質(zhì)點H的上方，那么質(zhì)點H的運動方向是向上的，所以選項B也是錯誤的；用同樣的方法可以判斷質(zhì)點C要向下運動，直接回到平衡位置，而質(zhì)點B先向上運動到達最大位移處后再回到平衡位置，這樣質(zhì)點C要比質(zhì)點B先回到平衡位置，應(yīng)選項C是正確的；質(zhì)點C處在最大位移處，其加速度最大，應(yīng)選項D也是錯誤的應(yīng)選C.【答案】C明確波的傳播過程中質(zhì)點間的帶動作用，以及質(zhì)點的運動方向，判斷出波的傳播方向，是解決此類問題的關(guān)鍵. 1關(guān)于一列機械波，以下說法中正確的選項是A波動的產(chǎn)生需要兩個條件，即波源和傳播波的介質(zhì)B波動過程是質(zhì)點由近向遠傳遞的過程C波動過程是能量傳遞

14、的過程，同時也可以傳遞信息D波動過程中質(zhì)點本身隨波遷移【解析】波動過程中，質(zhì)點不隨波遷移，只在各自的平衡位置附近振動【答案】AC2關(guān)于振動和波的關(guān)系，以下說法中正確的選項是A振動是波的成因，波是振動的傳播B振動是單個質(zhì)點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點聯(lián)絡(luò)起來呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象C波的傳播速度就是質(zhì)點振動的速度D波源停頓振動時，波立即停頓傳播【解析】機械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質(zhì)由于介質(zhì)中的質(zhì)點依次帶動由近及遠傳播而形成波，所以選項A和B正確波的傳播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均勻介質(zhì)中其速度大小不變；而質(zhì)點振動的速度和方向都隨時間周期性地發(fā)生變化，選項C錯誤波源一旦將振動傳給了介質(zhì)，振動就會在介質(zhì)中向遠處傳播；當(dāng)波源停頓振動時，介質(zhì)仍然繼續(xù)傳播波源振動的運動形式，不會隨波源停頓振動而停頓傳播，即波不會停頓傳播，選項D錯誤故此題應(yīng)選A、B項【答案】AB3在敲響古剎里的大鐘時，有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，剛停頓對大鐘撞擊后，大鐘仍“余音末絕，分析其原因是A大鐘的回聲B大鐘在繼續(xù)振動C人的聽覺發(fā)生“暫留的緣故D大鐘雖停頓振動，但空氣仍在振動【解析】停頓撞鐘后，大鐘的振動不會立即