高中物理 第十二章 机械波 1 波的形成和传播学案 新人教版选修3-4
高中物理 第十二章 机械波 1 波的形成和传播学案 新人教版选修3-4
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高中物理 第十二章 机械波 1 波的形成和传播学案 新人教版选修3-4
1 波的形成和传播
课堂探究
一、机械波都有哪些特点?
1．机械波的形成过程实际上是离波源较近的前面的质点的振动带动着离波源较远的后面的质点的振动，后面质点的振动重复着前面质点的振动,并且后面质点的振动总是滞后于前面质点的振动。可以归纳为三个词，即:带动、重复、滞后。
2．机械波传播的是振动形式、能量和信息，介质中各质点本身并不随波的传播而迁移，而是在自己的平衡位置附近振动。
3．由于波的形成实际上是从波源开始依次带动介质中的各个质点参与振动，所以各个质点都在做受迫振动。因此各质点振动的周期（频率）与波源的周期（频率）相同。
4．在不考虑能量损失时，各质点振动的振幅相同；各质点刚开始振动的方向（起振方向），都与波源开始振动的方向相同。
振动质点只是在自己的平衡位置附近振动，并没有随波向外迁移，也就是没有“随波逐流”。
二、“带动看齐”法分析质点的振动方向
在波的传播中，靠近波源的质点带动后面的质点运动,离波源远的质点追随离波源近的质点。用“带动看齐”的思路可分析各个质点的振动方向。
方法:在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动，如图所示。
三、波动和振动的区别与联系 1．区别
(1）研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动,是单个质点的“个体行为”；波动是振动在介质中的传播，是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”.
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(2)力的来源不同——产生振动的回复力,可以由作用在物体上的各种性质的力提供；而引起波动的力，则总是联系介质中各质点的弹力.
（3）运动性质不同——振动是质点的变加速运动；而波动是匀速直线运动，传播距离与时间成正比。
2．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）波动的性质、频率和振幅与振源相同.
振动是从个体的角度分析组成介质的无数质点的运动形式，而这种振动形式的传播使得各质点依次振动，产生位移不同的情形，从而使我们看到了诸多个体所形成的群体行为，即机械波。
类型一 机械波的形成
【例1】 如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等,其中O为波源.设波源的振动周期为T，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过错误!,质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是（ )。
A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚 B．图中所有质点的起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的
C．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时,通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后错误!
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，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动
解析：据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动，所以起振方向相同，都是竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后错误!的时间，所以选项A、C正确，B错误。由题意知，质点9比质点1应晚起振两个周期,所以当所有质点都起振后，质点1与质点9步调完全一致，所以选项D正确.
答案：ACD
题后反思：理解波的形成和传播，介质中的每个质点都是重复振源的运动，只是滞后了。 类型二 振动和波的关系
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高中物理 第十二章 机械波 1 波的形成和传播学案 新人教版选修3-4(2024年最新整理)
