第二章機(jī)械波導(dǎo)學(xué)案

第二章機(jī)械波§2.1波的形成和傳播【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道機(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。3、知道波在傳播運(yùn)動(dòng)形式的同時(shí)也傳遞了能量。同時(shí)波還能傳遞信息等?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)】重點(diǎn)：機(jī)械波的形成過程及描述。難點(diǎn)：機(jī)械波的形成過程及描述?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】：一、引入新課我們已學(xué)習(xí)過機(jī)械振動(dòng)，它是描述單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式，這一節(jié)課我們來學(xué)習(xí)由大量質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的彈性媒質(zhì)整體的一種運(yùn)動(dòng)形式——機(jī)械波。二、波的形成和傳播1、生活中的實(shí)例：①帶操表演中的運(yùn)動(dòng)員手持細(xì)棒抖動(dòng)彩帶一端，彩帶隨波浪翻卷。②繩子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖動(dòng)。③水波。思考：繩波中手做什么運(yùn)動(dòng)？繩端做什么運(yùn)動(dòng)？繩上各點(diǎn)是否同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)？為什么繩上各點(diǎn)都能動(dòng)起來？如果在繩子上系一小紅繩，紅繩在波傳播過程中怎樣運(yùn)動(dòng)？它是否隨著波向繩的另一端移動(dòng)？2、總結(jié)什么是機(jī)械波？機(jī)械波形成的條件是什么？（1）機(jī)械波的概念：。（2）機(jī)械波的產(chǎn)生條件：。振源——產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)的物質(zhì)，如在繩波中的手的不停抖動(dòng)就是振源。介質(zhì)——傳播振動(dòng)的媒質(zhì)，如繩子、水。說明：由簡諧運(yùn)動(dòng)形成的機(jī)械波又稱簡諧波。3、機(jī)械波的形成過程右圖為繩波形成的示意圖，選出部分質(zhì)點(diǎn)，“1”①各質(zhì)點(diǎn)的“起振”（開始振動(dòng)）方向與振源的起振方向有何關(guān)系？是否同時(shí)起振？11234567891011121314151647101316②各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形式與振源的振動(dòng)形式有何關(guān)系？③形成的機(jī)械波如何傳播？波的傳播方向與各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是否一回事？各質(zhì)點(diǎn)是否隨“遷移”？④機(jī)械波在傳播過程中傳播了什么？⑤波在傳播過程中還有何特點(diǎn)？三、波的種類：閱讀課文完成下列問題：①橫波的定義：。如繩波。②波峰：。③波谷：。④縱波：（如上圖）。聲波是。聲波可以在固體、液體和氣體中傳播。⑤密部：。⑥疏部：?！竞献髋c練習(xí)】1、關(guān)于機(jī)械波的形成和傳播，下列說法中正確的是()A．物體做機(jī)械振動(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波B．后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng)，只是時(shí)間落后一步C．參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)群有相同的頻率D．機(jī)械波是質(zhì)點(diǎn)隨波遷移，也是振動(dòng)能量的傳遞2、有關(guān)機(jī)械波的下列說法中正確的是()A．各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng)B．相鄰質(zhì)點(diǎn)間必有相互作用力C．前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)相鄰的后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，必定落后于前一質(zhì)點(diǎn)D．各質(zhì)點(diǎn)也隨波的傳播而遷移3、沿繩傳播的一列機(jī)械波，當(dāng)波源突然停止振動(dòng)時(shí)，有()A．繩上各質(zhì)點(diǎn)同時(shí)停止振動(dòng)，橫波立即消失B．繩上各質(zhì)點(diǎn)同時(shí)停止振動(dòng)，縱波立即消失C．離波源較近的各質(zhì)點(diǎn)先停止振動(dòng)，較遠(yuǎn)的各質(zhì)點(diǎn)稍后停止振動(dòng)D．離波源較遠(yuǎn)的各質(zhì)點(diǎn)先停止振動(dòng)，較近的各質(zhì)點(diǎn)稍后停止振動(dòng)4、波在傳播過程中，正確的說法是（）A．介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波遷移B．波源的振動(dòng)能量隨波傳遞C．介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率隨著波的傳播而減小D．波源的能量靠振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的遷移來傳播5、關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說法正確的是()A．有機(jī)械波必有振動(dòng)B．有機(jī)械振動(dòng)必有波C．離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期長D．波源停振時(shí)，介質(zhì)中的波動(dòng)立即停止6、下列說法中不正確的有()A．聲波在空氣中傳播時(shí)是縱波，在水中傳播時(shí)是橫波B．波不但傳遞能量，還能傳遞信息C．發(fā)生地震時(shí)，由震源傳出的既有橫波又有縱波D．一切機(jī)械波的傳播都需要介質(zhì)7、一聲波由波源向周圍空氣介質(zhì)擴(kuò)展出去，由此可知()A．發(fā)聲體由近及遠(yuǎn)地傳遞出去B．發(fā)聲體的能量通過介質(zhì)向周圍傳遞出去C．空氣分子由近及遠(yuǎn)地遷移出去D．空氣介質(zhì)以疏密相間的狀態(tài)向周圍傳播8、科學(xué)探測表明，月球表面無大氣層，也沒有水，更沒有任何生命存在的痕跡，在月球上，兩宇航員面對(duì)面講話也無法聽到，這是因?yàn)?)A．月球太冷，聲音傳播太慢B．月球上沒有空氣，聲音無法傳播C．宇航員不適應(yīng)月球，聲音太輕D．月球上太嘈雜，聲音聽不清楚9、區(qū)分橫波和縱波是根據(jù)（）A．沿水平方向傳播的叫做橫波B．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向和波傳播的遠(yuǎn)近C．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向和波傳播的方向D．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢10、一小石子落入平靜的湖面中央，圓形波紋一圈圈向外傳播，有一片樹葉落在水面上，則樹葉()A．逐漸漂向湖心B．逐漸漂向湖畔C．在落下地方上下振動(dòng)D．沿樹葉所在的圓圈做圓周運(yùn)動(dòng)11、右圖所示為波源開始振動(dòng)后經(jīng)過一個(gè)周期的波形圖，設(shè)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為T，下列說法中正確的是()A．若M點(diǎn)為波源，則M點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)方向向下B．若M點(diǎn)為波源，則P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了TC．若N點(diǎn)為波源，則P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)TD．若N點(diǎn)為波源，則該時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能最大12、右圖所示是以質(zhì)點(diǎn)P為波源的機(jī)械波沿著一條固定的輕繩傳播到質(zhì)點(diǎn)Q的波形圖，則質(zhì)點(diǎn)P剛開始振動(dòng)時(shí)的方向?yàn)?)A．向上B．向下C．向左D．向右········abcde········abcdefgha、b、h均向上；d、e、f均向下，c、g速度為零。14、右圖中所示為一簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A正向上運(yùn)動(dòng)，如圖中箭頭所示，由此可判定此橫波（)A．向右傳播，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)B正向上運(yùn)動(dòng)B．向右傳播，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)C正向下運(yùn)動(dòng)C．向左傳播，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)D正向上運(yùn)動(dòng)D．向左傳播，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)E正向下運(yùn)動(dòng)15、一列簡諧橫波沿繩子向右傳播，某時(shí)刻繩子形成右圖所示的凸凹形狀，對(duì)此時(shí)繩上A、B、C、D、E、F六個(gè)質(zhì)點(diǎn)描述正確的是（）A．它們的振幅相同B．它們的頻率相同C．各質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向相同D．C點(diǎn)比B點(diǎn)先回到平衡位置16、AB為一彈性繩。設(shè)法在繩上傳播一個(gè)脈沖波，右圖所示，當(dāng)波從A向B傳播時(shí)，繩上質(zhì)點(diǎn)開始起振時(shí)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度方向是向_________，若波從B向A傳播，繩上質(zhì)點(diǎn)開始起振時(shí)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度方向是向_________。17、手握一根水平繩的一端上下抖動(dòng)，在t時(shí)刻繩上呈現(xiàn)的波形如右圖所示。如果繩上C點(diǎn)此時(shí)的速度是向下的，則人手握住的是繩子的__________端，若人手握住的是左端，那么該時(shí)刻圖中所標(biāo)各點(diǎn)速度向上的點(diǎn)有__________。第二章機(jī)械波§2.2波長、頻率和波速【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握波長、頻率、波速的物理意義。2、能在機(jī)械波的圖象中識(shí)別波長。3、掌握波長、頻率和波速之間的關(guān)系，并會(huì)應(yīng)用這一關(guān)系進(jìn)行計(jì)算和分析問題?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)】重點(diǎn)：波長、頻率和波速之間的關(guān)系。難點(diǎn)：應(yīng)用波長、頻率和波速之間的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算和分析問題?！ぁぁぁぁy·············abcdefghijklmnopv一、波長（λ）1、右圖為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波，思考下列問題：①當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a完成一個(gè)全振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)形式傳播到哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)？當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a完成兩個(gè)及三個(gè)全振動(dòng)時(shí)又如何？這些質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況有何特點(diǎn)？②圖中e、f、g、h、i、j六個(gè)質(zhì)點(diǎn)中，還有哪些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相同的？③圖中任意一條平行于x軸的直線上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況是否總相同？2、波長的定義：。用表示。3、上圖所標(biāo)質(zhì)點(diǎn)中，哪些質(zhì)點(diǎn)的平衡位置間的距離為一個(gè)波長？說明：①“位移總是相等”的含義是“每時(shí)每刻都大小相等，方向相同”。②注意“相鄰”二字。③在橫波中，兩個(gè)相鄰的波峰(或波谷)之間的距離等于波長；在縱波中，兩個(gè)相鄰的密部(或疏部)之間的距離等于波長。④同相點(diǎn)：相距為整數(shù)個(gè)波長(nλ)的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)完全相同，稱同相點(diǎn)。反相點(diǎn)：相距為半波長的奇數(shù)倍(2n+1)λ/2的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)完全相反，稱反相點(diǎn)。二、頻率f（周期T）：1、思考：在上圖中，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)每完成一個(gè)全振動(dòng)時(shí)，波的形狀有何特征？2、總結(jié)：波的傳播具有性，且波傳播的與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相等。說明：①波傳播的頻率（周期）等于質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率（周期），由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)。②同一列波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)頻率保持不變。三、波速（v）：1、定義：。說明:①波速的大小由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播速度不同。②波在同一種均勻介質(zhì)中是勻速傳播的。③波速與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度不同，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)，即質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度時(shí)刻在變。2、波長、頻率和波速的關(guān)系：由于在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的，且在一個(gè)周期內(nèi)沿波的傳播方向傳播一個(gè)波長的距離，由勻速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：注：由于波傳播的頻率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)，而波速的大小由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播速度不同，所以，同一列波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)頻率不變，而波速和波長均改變?！竞献髋c練習(xí)】1、關(guān)于機(jī)械波的頻率、波速、波長，下列說法正確的是（）A．橫波中相鄰兩個(gè)波峰間的距離，縱波的密部中央和疏部中央間距都是一個(gè)波長B．兩個(gè)相鄰的速度相同的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間的距離是一個(gè)波長C．波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)波速和波長都要改變D．機(jī)械波在同一種均勻介質(zhì)中是勻速傳播的2、對(duì)機(jī)械波關(guān)于公式v=λf，正確的是()A．v=λf適用于一切波B．由v=λf知，f增大，則波速v也增大C．v、λ、f三個(gè)量中，對(duì)同一列波來說，在不同介質(zhì)中傳播時(shí)保持不變的只有fD．由v=λf知，波長是2m的聲音比波長是4m的聲音傳播速度小2倍3、圖是一列簡諧波在某一時(shí)刻的波形圖象，說法中正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動(dòng)過程中位移總是相同B．質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過程中位移總是相等C．質(zhì)點(diǎn)D、H的平衡位置間的距離是一個(gè)波長D．質(zhì)點(diǎn)A、I在振動(dòng)過程中位移總是相同，它們的平衡位置間的距離是一個(gè)波長4、關(guān)于機(jī)械波的概念，下列說法中正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波的傳播方向B．簡諧波沿長繩傳播，繩上相距半個(gè)波長的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移的大小相等C．任一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過一個(gè)周期沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長D．相隔一個(gè)周期的兩個(gè)時(shí)刻的波形相同x/cm·y/cmPx/cm·y/cmP0.2O5010O15O20OOt/sy/cm123450.2甲乙A．v=20cm/s，向左傳播B．v=50cm/s，向左傳播C．v=20cm/s，向右傳播D．v=50cm/s，向右傳播6、一列沿著繩子向右傳播的波，在傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，它們的振動(dòng)方向相同，C是A、B的中點(diǎn)，則C點(diǎn)的振動(dòng)()A．跟A、B兩點(diǎn)的振動(dòng)方向一定相同B．跟A、B兩點(diǎn)的振動(dòng)方向一定相反C．跟A點(diǎn)的振動(dòng)方向相同，跟B點(diǎn)的振動(dòng)方向相反D．可能跟A、B兩點(diǎn)的振動(dòng)方向相同，也可能跟A、B兩點(diǎn)的振動(dòng)方向相反7、右圖所示，已知一列橫波沿x軸傳播，實(shí)線和虛線分別是t1時(shí)刻和t2時(shí)刻的圖象，已知：t2=(t1+)s，振動(dòng)周期為0.5s，則波的傳播方向與傳播距離是()A．沿x軸正方向，6mB．沿x軸負(fù)方向，6mC．沿x軸正方向，2mD．沿x軸負(fù)方向，2m8、一列沿x方向傳播的橫波，其振幅為A，波長為λ，某一時(shí)刻波的圖象如右圖所示。在該時(shí)刻，某一質(zhì)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（λ，0），經(jīng)過周期后，該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)()A．λ，0B．λ，-AC．λ，AD．λ，A9、在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為L，如上圖所示。一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間Δt第一次出現(xiàn)如下圖所示的波形，則該波的()A．周期為Δt，波長為8LB．周期為Δt，波長為8LC．周期為Δt，波速為12L/ΔtD．周期為Δt，波速為8L/Δt10、圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)的波形。當(dāng)R點(diǎn)在t=0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到S點(diǎn)時(shí)，PR范圍內(nèi)（含P、R）有一些質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)取值范圍是()A．2cm≤x≤4cmB．2cm＜x＜4cmC．2cm≤x＜3cmD．2cm＜x≤3cm11、右圖所示，沿波的傳播方向上有間距均為1m的六個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f均靜止在各自平衡位置，一列橫波以1m/s的速度水平向右傳播，t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a，質(zhì)點(diǎn)a開始由平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，t=1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)，則在4s＜t＜5s這段時(shí)間內(nèi)()A．質(zhì)點(diǎn)c的加速度逐漸增大B．質(zhì)點(diǎn)a的速度逐漸增大C．質(zhì)點(diǎn)c向下運(yùn)動(dòng)D．質(zhì)點(diǎn)f保持靜止12、右圖所示，1，2，3，……，10各點(diǎn)之間的距離均是1m，當(dāng)t=0時(shí)，點(diǎn)1開始向上振動(dòng)，經(jīng)0.1s第一次達(dá)到最大位移，而振動(dòng)向右傳播至點(diǎn)3，則以下結(jié)論正確的是()A．波的傳播速度是10m/s，周期是0.4sB．波的頻率是2.5Hz，波長是8mC．再經(jīng)0.1s波傳播到點(diǎn)5，點(diǎn)4達(dá)到最大位移D．從點(diǎn)1開始即振動(dòng)計(jì)時(shí)，波傳播到點(diǎn)10時(shí)，經(jīng)過0.45s，經(jīng)過0.45s，點(diǎn)8達(dá)到最大位移13、一列橫波在t=0時(shí)刻的波形如右圖所示，傳播方向沿x軸正方向。已知在0.9s末，P點(diǎn)出現(xiàn)第三次波谷，則從零時(shí)刻算起，經(jīng)s在Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰。14、右圖所示，一列向右傳播的簡諧橫波，波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)橫坐標(biāo)x=0.96m，從圖中狀態(tài)開始計(jì)時(shí)，求：（1）經(jīng)過多長時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷？（2）經(jīng)過多長時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)第二次到達(dá)波峰？（3）P質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向如何？15、一列橫波沿x軸的正方向傳播，波速v=300m/s，已知x1=0.30m和x2=0.90m處是振動(dòng)中位移大小總是相同、方向相反的相鄰兩點(diǎn)，求這列波的頻率。第二章機(jī)械波§2.3波的圖象【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解波的圖象的物理意義及簡諧波的概念。2、能根據(jù)波的圖象，確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。3、知道波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)】重點(diǎn)：波的圖象的物理意義及應(yīng)用。難點(diǎn)：波的圖象的應(yīng)用。【自主學(xué)習(xí)】：一、波的圖象1、波動(dòng)特點(diǎn)：波在傳播過程中，同一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的空間位置分布不同。2、波的圖象：以橫坐標(biāo)x表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱坐標(biāo)y表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移，即可得該時(shí)刻的波的圖象，又稱波形圖，簡稱波形。如下圖：··xy······①物理意義：。②描述方法：平面直角坐標(biāo)系橫坐標(biāo)（x）：?？v坐標(biāo)（y）：。③圖象形式：。3、波的傳播方向的雙向性:不指定波的傳播方向時(shí),圖象中波可能沿x軸正向傳播、也可能沿x軸負(fù)向傳播。4、波的傳播的周期性：雖然不同時(shí)刻波的形狀不同，但每經(jīng)過一個(gè)周期波形重復(fù)出現(xiàn)一次且向前傳播一個(gè)波長的距離，即波的圖象具有空間和時(shí)間上的周期性。5、簡諧波：振源作簡諧運(yùn)動(dòng)形成的波叫簡諧波，波形圖是正弦（或余弦）曲線。二、波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別：圖象比較振動(dòng)圖象波的圖象相同點(diǎn)不同點(diǎn)研究對(duì)象研究內(nèi)容圖象反映的信息圖象變化類比三、波的圖象的應(yīng)用：1、已知波的傳播方向，確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向例1、某時(shí)刻一列簡諧波的圖象如下圖所示，若波向右傳播，試確定該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，若波向左傳播，該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向如何？aabcdefxy······vabcdefxy······v總結(jié)：方法一：方法二：Axy·Axy·例2、某時(shí)刻一列簡諧波的圖象如右圖所示，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方向向下，試確定該波是向右傳播還是向左傳播，若該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方向向上，該波的傳播方向又如何？A向下振動(dòng)，波向傳播；A向上振動(dòng)，波向傳播3、已知某時(shí)刻t的波形圖，求作t+Δt時(shí)刻的波形圖xyvxyv例3、某時(shí)刻兩列簡諧波的圖象如右圖所示，分別向右、向左傳播，試作出該時(shí)刻后Txyvxyv-3-33-22-1xy01-33-22-1xy01-33-22-1xy01-33-22-1xy01ABCDBB······ACDEF【合作與練習(xí)】1、一列橫波沿繩子向右傳播，某時(shí)刻形成如右圖所示的凸凹形狀，此時(shí)繩上A、B、C、D、E、F六個(gè)質(zhì)點(diǎn)（）A．它們的振幅相同B．其中D、F速度方向相同C．其中A、C速度方向相同D．從此時(shí)算起，B比C先回到平衡位置0y-yab··xy2、0y-yab··xyA．該時(shí)刻位移相同B．該時(shí)刻加速度相同C．該時(shí)刻速度方向相同D．該時(shí)刻加速度方向相同3、右圖所示是某波源振動(dòng)一個(gè)周期形成的波動(dòng)圖象，下列說法正確的是（）A．若P是波源，開始時(shí)向上振動(dòng)B．若P是波源，Q點(diǎn)將向上振動(dòng)C．若P是波源，a已振動(dòng)D．若Q是波源，P將向上振動(dòng)4、一列簡諧波在t=0時(shí)刻的波形圖如右圖（a）所示，圖（b）表示該波傳播的介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖象，則（）A．若波沿x軸正方向傳播，（b)圖應(yīng)為a點(diǎn)的振動(dòng)圖象B．若波沿x軸正方向傳播，（b）圖應(yīng)為b點(diǎn)的振動(dòng)圖象C．若波沿x軸正方向傳播，(b)圖應(yīng)為c點(diǎn)的振動(dòng)圖象D．若波沿x軸正方向傳播，（b）圖應(yīng)為d點(diǎn)的振動(dòng)圖象5、右圖是一列簡諧波某一時(shí)刻波的圖象，下列說法正確的是()A．波一定沿x軸正方向傳播B．a(chǎn)、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度方向相反C．若a點(diǎn)此時(shí)的速度方向沿y軸正向，那么波的傳播方向是沿x軸的正方向D．若波沿x軸的負(fù)向傳播，則b質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度方向沿y軸的負(fù)方向-4-2240.1（a）（b）yyt/sx/m000.30.5135-1-3-56、已知一列-4-2240.1（a）（b）yyt/sx/m000.30.5135-1-3-57、一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，右圖甲是t=1s時(shí)的波形圖，圖乙是波中某振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化的振動(dòng)圖線（兩圖用同一時(shí)間起點(diǎn)）。則圖乙可能是圖甲中哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線（)A．x=0處的質(zhì)點(diǎn)B．x=1m處的質(zhì)點(diǎn)C．x=2m處的質(zhì)點(diǎn)D．x=3m處的質(zhì)點(diǎn)8、右圖所示為一列簡諧波在某一時(shí)刻的波形圖，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)F的振動(dòng)方向如圖所示。則()A．該波向左傳播B．質(zhì)點(diǎn)B和D的運(yùn)動(dòng)方向相同C．質(zhì)點(diǎn)C比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置D．此時(shí)質(zhì)點(diǎn)F和H的加速度相同E．此時(shí)刻E點(diǎn)的位移為零9、右圖所示為某一時(shí)刻簡諧波的圖象，波的傳播方向沿x軸正方向，下述說法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)a、b的振幅相等B．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b、e的速度相同C．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c、f的加速度為零D．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)d正向下運(yùn)動(dòng)10、一列橫波在某時(shí)刻的波形圖如右圖所示。若此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方向向下，則波向什么方向傳播？11、一列沿x軸正方向傳播的橫波在某一時(shí)刻的波形圖象如下圖所示。（1）指出這列波中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅是多少。（2）畫出再經(jīng)過時(shí)的波形圖象。第二章機(jī)械波§2.4惠更斯原理波的反射與折射【知識(shí)目標(biāo)】①知道什么是波面、波線，知道它們間的關(guān)系。②理解惠更斯原理，會(huì)用惠更斯原理解釋有關(guān)現(xiàn)象。③掌握波的反射規(guī)律及其簡單的應(yīng)用。④知道什么是波的折射，理解波的折射定律?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】一、惠更斯原理實(shí)驗(yàn)觀察(p32圖)點(diǎn)波源發(fā)出的水波的波紋：波紋是_____________________________線波源發(fā)出的水平的波形:波紋是_____________________________波經(jīng)過小孔后形成的波形：波紋是_____________________________1.幾個(gè)概念波面：波源發(fā)出的波經(jīng)過同一時(shí)間而到達(dá)的各點(diǎn)組成的面叫波面波前：最前面的波面叫波前波線：從波源沿著波的傳播方向畫出的帶箭頭的線叫波線,表示波的________________.波面與波線是_______________波面為平面的波叫平面波，其波線為_______________；波面為圓（球面）形的波叫球面波，其波線為_________________________.2.惠更斯原理（荷蘭物理學(xué)家）波在傳播過程中所到達(dá)的每一點(diǎn)都可看做新的波源，從這些點(diǎn)發(fā)出球面形狀的子波，其后任一時(shí)刻這些子波波前的包絡(luò)面就是新的波前。3.用途：確定波的傳播方向—惠更斯作圖法（p32圖）作圖確定平面波的傳播方向作圖確定球面波的傳播方向二、波的反射1.反射現(xiàn)象：。oABNi2.反射定律：當(dāng)波傳播到兩種介質(zhì)的交界面處發(fā)生反射時(shí)，、、oABNi反射波的、和都與入射波相同3.用惠更斯原理證明平面波的反射定律（p33）三、波的折射1.折射現(xiàn)象：ir介質(zhì)I介質(zhì)ⅡOir介質(zhì)I介質(zhì)ⅡOAC3.用惠更斯作圖法證明折射定律（p34）4.折射定律ir介質(zhì)I介質(zhì)ⅡOACB波在介質(zhì)中發(fā)生折射時(shí)，，，同一平面上，入射線和折射線分居在法線兩側(cè)，入射角的ir介質(zhì)I介質(zhì)ⅡOACB說明：（1）；（2）折射中波的保持不變，由公式知道，和都會(huì)改變（3）通常反射和折射是同時(shí)發(fā)生的例1.某人想聽到自己發(fā)出的聲音的回聲，若已知聲音在空氣中的傳播速度為340m／s，那么他至少要離障礙物多遠(yuǎn)?(原聲與回聲區(qū)分的最短時(shí)間為0.1s)例2．某列波以60o的入射角從甲介質(zhì)射到乙介質(zhì)的界面上，同時(shí)發(fā)生反射和折射，若反射線與折射線成90o角，波在乙介質(zhì)中的波速為l.2×1056060o30o介質(zhì)甲介質(zhì)乙【合作與練習(xí)】1．在反射過程中，反射波跟入射波相同的量是()1313介質(zhì)甲介質(zhì)乙22.一列波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)（）A.只有頻率發(fā)生變化B.只有波長發(fā)生變化C.頻率和波長都發(fā)生變化D.波長和波速都發(fā)生變化3.下列敘述屬波的反射現(xiàn)象的是()A．夏日的雷聲有時(shí)會(huì)轟鳴不絕B．在空房間里講話，會(huì)感到聲音更響C．墻里講話墻外聽D．講話者又聽到自己的回聲4.如圖所示，其中1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則()A．2與1的波長、頻率相等波速不等B．2與1的波速、頻率相等，波長不等C．3與1的波速、頻率、波長均相等D．3與1的頻率相等，波速、波長均不等5．聲波在空氣中的速度小于在玻璃中的速度，則聲波由空氣中射到空氣和玻璃的界面上，如圖所示給出的四個(gè)光路圖中正確的是（）AABCD6.對(duì)于聲波由空氣斜射入水中的情況，下面說法中正確的是()A.傳播方向一定改變B.速度一定變小C.折射角與入射角成正比D.折射角的正弦值與入射角的正弦值成正比7．一束波由某種介質(zhì)射入空氣中，當(dāng)入射光線與法線間的夾角為30°時(shí)，折射光線與法線間的夾角為60°，則波在這種介質(zhì)中的速度與在空氣中的速度之比是（）A．1.41B．0.58C．1.732D．0.8730°6030°60°空氣介質(zhì)A．B．/2C．/3D．29.甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，兩人相距2a米，距墻均為a米，當(dāng)甲開了一槍后，乙在t秒后聽到第一聲槍響，則乙在什么時(shí)候才聽到第二聲槍響？()A．聽不到B．甲開槍后3t秒C．甲開槍后2t秒D．甲開槍后s。10.一列聲波在空氣中的波長為34cm，傳播速度為340m／s，這列聲波傳人另一介質(zhì)時(shí)，波長變?yōu)?8cm，它在這種介質(zhì)中的傳播速度是多少?該聲波在空氣中與介質(zhì)中的頻率各是多少?iir介質(zhì)I介質(zhì)Ⅱ11.如圖所示，已知波在介質(zhì)I中的波速大小是300m／s，波從介質(zhì)Ⅰ進(jìn)入介質(zhì)Ⅱ，入射角為i=450,折射角為r=300，求波在介質(zhì)Ⅱ中的波速？12.一個(gè)人走過山谷，他大聲高呼以后經(jīng)過0.5s聽到右邊山坡反射會(huì)來的聲音，經(jīng)過1.5s聽到左邊山坡反射回來的聲音，則這個(gè)山谷的寬度大約是多少米?13.一個(gè)觀察者在高處用望遠(yuǎn)鏡注視在地上的木工以每秒2次的頻率擊釘子，他聽到聲音時(shí)恰好看到擊錘動(dòng)作，若觀察者距木工680m，當(dāng)木工停止擊錘后，他還能聽到幾次擊釘聲？(聲波在空氣中的傳播速度為340m／s)14.一列波以60o的入射角入射到兩種介質(zhì)的交界面上，反射波和折射波垂直，若入射波的波長為0.6m,畫出波的反射和折射圖，求出反射波和折射波的波長各是多少？aac介質(zhì)甲介質(zhì)乙bθ115.如圖所示，a、b、c分別為入射波、反射波、折射波，已知入射波波速v=10m／s，入射角θ1為300，反射波線與折射波線相垂直，求折射波的速度．第二章機(jī)械波§2.5波的干涉、衍射【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道兩列頻率相同的波才能發(fā)生干涉現(xiàn)象；知道干涉現(xiàn)象的特點(diǎn)。2、知道波的干涉現(xiàn)象是特殊條件下的疊加現(xiàn)象3、知道衍射和干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象。4、知道什么是波的衍射現(xiàn)象和發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)】重點(diǎn)：波的疊加及發(fā)生波的干涉的條件。波的衍射現(xiàn)象。難點(diǎn)：對(duì)穩(wěn)定的波的干涉圖樣的理解。產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件的理解?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】一、波的疊加：右圖為兩列波相遇前后的情況，認(rèn)真觀察回答下列問題：①兩列波相遇后的傳播有沒有因?yàn)橄嘤龆凶兓竣谙嘤鲞^程中（重疊區(qū)域）質(zhì)點(diǎn)的位移有何特點(diǎn)？振動(dòng)減弱振動(dòng)減弱點(diǎn)············二、波的干涉1、波的干涉：干涉圖樣：由波的干涉所形成的圖樣叫做干涉圖樣（P38頁）。2、干涉的解釋：①如果在某一時(shí)刻，在水面上的某一點(diǎn)是兩列波的波峰和波峰相遇，經(jīng)過半個(gè)周期，就變成波谷和波谷相遇。波峰和波峰、波谷和波谷相遇時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移最大，等于兩列波的振幅之和；因此在這一點(diǎn)，始終是兩列波干涉的加強(qiáng)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)最激烈。②如果在某一時(shí)刻，在水面上的某一點(diǎn)是兩列波的波峰和波谷相遇，經(jīng)過半個(gè)周期，就變成波谷和波峰相遇，在這一點(diǎn)，兩列波引起的振動(dòng)始終是減弱的，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之差，如果兩列波的振幅相同，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅就等于零，水面保持平靜。③把相應(yīng)的振動(dòng)最激烈的質(zhì)點(diǎn)連起來，為振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)；相應(yīng)的振動(dòng)最不激烈或靜止的質(zhì)點(diǎn)連起來，為振動(dòng)減弱區(qū)，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和振動(dòng)減弱區(qū)是相互間隔的。注意：①振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域振動(dòng)始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱的區(qū)域振動(dòng)始終減弱。②振動(dòng)加強(qiáng)（減弱）的區(qū)域是指質(zhì)點(diǎn)的振幅大（?。皇侵刚駝?dòng)的位移大（?。?，因?yàn)槲灰剖窃跁r(shí)刻變化的。3、干涉加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的判斷兩列頻率相同的波在空間疊加，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱，取決于該質(zhì)點(diǎn)到兩個(gè)相干波源的距離之差Δr。①兩列同相波（步調(diào)完全一致）：思考Δr滿足什么條件時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)？滿足什么條件時(shí)振動(dòng)減弱？加強(qiáng)點(diǎn)：減弱點(diǎn)：②兩列反相波（步調(diào)完全相反）：思考Δr滿足什么條件時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)？滿足什么條件時(shí)振動(dòng)減弱？加強(qiáng)點(diǎn)：減弱點(diǎn)：4、產(chǎn)生干涉的條件：兩列波相遇疊加不一定能得到穩(wěn)定的干涉圖樣，而要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，則需要滿足一定的條件：(相干波)。5、干涉也是波特有的現(xiàn)象。三、波的衍射通過觀察，了解什么是波的衍射現(xiàn)象。1、定義：。2、發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件①觀察右圖，波長一定的水波通過寬度不同的甲、乙兩個(gè)狹縫形成的衍射現(xiàn)象。（觀看視頻）結(jié)論：。②狹縫寬度一定，改變波長的大?。合聢D甲中λ甲=0.7d；λ乙=0.5d；λ丙=0.3d；（d為狹縫寬度）結(jié)論：。③總結(jié)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件：。3、衍射現(xiàn)象是波所特有的現(xiàn)象（只有明顯與不明顯）?！竞献髋c練習(xí)】1、右圖所示，沿一條直線相向傳播的兩列波的振幅和波長均相等，當(dāng)它們相遇時(shí)可能出現(xiàn)的波形是下圖所示的()2、關(guān)于波的疊加和干涉，下列說法中正確的是()A．兩列頻率不相同的波相遇時(shí)，因?yàn)闆]有穩(wěn)定的干涉圖樣，所以波沒有疊加B．兩列頻率相同的波相遇時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)只是波峰與波峰相遇的點(diǎn)C．兩列頻率相同的波相遇時(shí)，如介質(zhì)中的某點(diǎn)振動(dòng)是加強(qiáng)的，某時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)的位移s可能是零D．兩列頻率相同的波相遇時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)的位移總是比振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)的位移大3、當(dāng)兩列振動(dòng)情況完全相同的水波發(fā)生干涉時(shí)，如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇，下列說法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的B．質(zhì)點(diǎn)P的振幅最大C．質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大D．質(zhì)點(diǎn)P的位移有時(shí)為零4、兩列振幅和波長都相同而傳播方向相反的波（右圖甲所示），在相遇的某一時(shí)刻（右圖乙所示），兩列波“消失”，此時(shí)介質(zhì)中x、y兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向是（）A．x向下，y向上B．x向上，y向下C．x、y都向上D．x、y都靜止5、S1、S2是兩個(gè)相同波源，這兩個(gè)波源發(fā)生干涉時(shí)，在干涉區(qū)域內(nèi)有a、b、c三點(diǎn)，某時(shí)刻a點(diǎn)有波峰和波谷相遇，b點(diǎn)有兩列波的波谷相遇，c點(diǎn)有兩列波的波峰相遇，問再經(jīng)過T/2時(shí)間，振動(dòng)加強(qiáng)的是（）A．只有a點(diǎn)B．只有c點(diǎn)C．b點(diǎn)和c點(diǎn)D．b點(diǎn)和a點(diǎn)6、右圖所示是水平面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況，圖中實(shí)線為波峰，虛線為波谷，已知兩列波的振幅均為2cm，波速為2m/s，波長為8cm，E點(diǎn)是B、D和A、C連線的交點(diǎn)。下列說法中正確的有（）A．A、C兩點(diǎn)處兩質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)B．B、D兩點(diǎn)處兩質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的豎直高度差是4cmC．E點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)D．經(jīng)0.02s，B處質(zhì)點(diǎn)通過的路程是8cm7、兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的波源S1、S2產(chǎn)生的波疊加，某時(shí)刻形成的干涉圖樣右圖所示，實(shí)線表示波峰、虛線表示波谷。在a、b、c三個(gè)點(diǎn)里，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)是____________，振動(dòng)減弱的點(diǎn)是__________。從該時(shí)刻起，經(jīng)過1/4周期，它們中振動(dòng)減弱的點(diǎn)是___________，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)是____________。8、如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)O和x=3m處的A點(diǎn)放有兩個(gè)完全相同的聲源，聲源發(fā)聲的波長均為1m。則在y軸正方向上除O點(diǎn)外，聲音加強(qiáng)的點(diǎn)的位置有()A．一處B．兩處C．三處D．無數(shù)處9、下列關(guān)于波的衍射的說法正確的是（）A．衍射是一切波特有的現(xiàn)象B．對(duì)同一列波，縫、孔或障礙物越小衍射現(xiàn)象越明顯C．只有橫波才能發(fā)生衍射現(xiàn)象，縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D．聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象是由于聲波波長較大10、右圖所示為觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個(gè)波長。則關(guān)于波經(jīng)過孔后的傳播情況，下列描述中正確的是（）A．此時(shí)能明顯地觀察到波的衍射現(xiàn)象B．擋板前后波紋間距離相等C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D．如果孔的大小不變，波源頻率增大，能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象11、波長為60m和17m的兩列聲波在空氣中傳播時(shí)，下列敘述正確的是（）A．波長60m的聲波比波長17m的聲波傳播速度慢B．波長60m的聲波比17m的聲波的頻率小C．波長60m的聲波比17m的聲波易發(fā)生衍射D．波長60m的聲波不能被反射12、右圖所示，正中O是水面上一波源，實(shí)、虛線分別表示該時(shí)刻的波峰、波谷，A是擋板，B是小孔，經(jīng)過一段時(shí)間，水面上的波形將分布于（）A．整個(gè)區(qū)域B．陰影Ⅰ以外區(qū)域C．陰影Ⅱ以外區(qū)域D．上述答案均不對(duì)13、下圖所示，在水波槽里放兩塊擋板，當(dāng)中留一窄縫，已知窄縫的寬度為0.5cm，所用水波的波長為5cm，則下列衍射圖樣中正確的是()14、右圖所示，S為波源，M、N為兩塊擋板，其中M板固定，N板可上下移動(dòng)，兩板中間有一狹縫，此時(shí)測得A點(diǎn)沒有振動(dòng)，為了使A點(diǎn)能發(fā)生振動(dòng)，可采用的方法是（）A．增大波源的頻率B．減小波源的頻率C．將N板向上移動(dòng)一些