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第一节　机械波的产生和传播

[学习目标]　1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.2.知道横波和纵波的概念，能够区分横波和纵波.3.知道机械波传播的特点．

一、认识机械波

1．机械波：机械振动在媒介中的传播．

2．机械波产生的条件

(1)波源：产生机械波的振动源．

(2)介质：传播机械振动的媒介．

二、机械波的传播

1．原因：波源带动相邻质点做受迫振动，该质点振动后会同样带动其相邻质点做受迫振动．

2．特点：

(1)机械波传播的是振动的运动形式．

(2)波是传递能量的一种方式．

(3)每个质点只是在平衡位置附近做上下振动，并未形成沿机械波传播方向的宏观移动．

三、横波与纵波

1．横波：介质质点的振动方向与波的传播方向垂直的机械波．

2．纵波：传播方向与质点的振动方向在同一直线上的机械波．

1．判断下列说法的正误．

(1)在绳波的形成和传播过程中，所有质点的运动均是近似的匀速直线运动．(　×　)

(2)在绳波的形成和传播过程中，所有质点同时开始运动，同时停止运动．(　×　)

(3)波的形成过程中，前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点重复前面质点的振动．

(　√　)

(4)质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这样的波一定是横波．(　×　)

(5)介质中有机械波传播时，介质本身也随波一起传播．(　×　)

2.绳波在某时刻的形状如图所示，若O是波源，则此刻A点的振动方向________，若O′是波源，则此刻A点的振动方向________．(均选填“向上”或“向下”)

答案　向上　向下

一、波的产生及传播

导学探究

如图所示，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动．在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动．

(1)红色标记有没有随波迁移？红色标记是怎样运动的？

(2)当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？

答案　(1)没有，红色标记只在竖直方向上下振动．

(2)不会，当手停止抖动后，波仍继续传播．

知识深化

1．机械波的形成

2．波的特点

(1)机械波的传播离不开介质，没有介质就无法形成机械波．

(2)介质中各质点都在做受迫振动，所以各质点振动的周期(频率)均与波源的振动周期(频率)相同．

(3)离波源越远，质点振动越滞后，但每一个质点的起振方向均与波源起振方向相同．

(4)机械波向前传播的是振动这种运动形式，各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移．

3．振动和波动的区别与联系

(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动．

(2)波动中各质点振动的性质、频率和振幅与波源相同．

命题角度1　波的形成

例1
　如图所示是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t＝0时，质点1开始向上运动，t＝时，1到达最上方，5开始向上运动．问：

(1)t＝时，质点6、10、14的运动状态(是否运动、运动方向)如何？

(2)画出t＝时的波形图，并说明质点6、10、14的运动状态．

答案　见解析

解析　(1)各质点在t＝时的情况如图甲所示：

由图甲可知，t＝时，质点6未达到波峰，正在向上运动，质点10、14未运动．

(2)t＝T时的波形图如图乙所示，质点6正在向下运动，质点10向上运动，质点14未运动．

波动过程中介质中各质点的运动特点

波动过程中介质中各质点的振 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 起振开始计时，P质点已经振动了

D．波源是M，由波源起振开始计时，P质点已经振动了

答案　C

解析　由于此时Q质点向下运动，且后面质点的振动重复前面质点的振动，则波向左传播，N是波源；经过一个周期，振动从N点传播到M点，又因从波源N起振开始计时，需经T，P质点才开始振动，故P质点已振动了，选项C正确．

12．如图甲所示为波源的振动图像，图乙为均匀介质中同一条直线上等间距的质点在t＝1 s时的振动状态，其中质点4刚开始振动．请在图丙中画出t＝5 s时质点的振动状态．

答案　见解析图

解析　根据波传播的规律知t＝5 s时，波源出现在正的最大位移处，质点16起振．如图所示．

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