机械波复习
章机械波
第一节波的形成和传播学习目标
学习内容能力要求
波的形成和传播识记理解应用综合√
自学指导
【重点与难点】
1.机械波的形成条件：一是要有做机械振动的物体作为波源，二是要有能够传播机械振动的介质
2.机械波的特点：
⑴每一质点都以它的平衡位置为中心做简振振动；后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。
⑵波只是传播运动形式（振动）和振动能量，介质并不随波迁移。
⑶机械波是大量质点依次振动的群体表现
3.波的分类
⑴横波――质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波。（其中，凸起的最高处叫做波峰；凹下的最低处叫做波谷。）
⑵纵波――质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波。（其中，质点分布最密的地方叫做密部；质点分布最疏的地方叫做疏部。）
4.波动和振动
⑴振动是波动的成因；波动是振动在介质中的传播。
⑵振动：单个质点的个体行为，波动：大量质点的群体行为
【例题解析】
例题1关于振动和波的关系，下列说法正确的是
A.有机械波必有振动
B.有机械振动必有波
C.介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动
D.离波源远的质点振动得慢
分析与解答关于振动和波的关系需要明确的是：振动是形成波的必要条件，没有振动就没有波；但有振动而没有介质也不会形成波。所以，选项A正确而选项B错误。同时要注意：当波形成以后，其中的各质点只是在各自的平衡位置附近振动而不发生迁移。所以，选项C 正确。离波源远的质点在一波源开始振动的时候还没有振动，经过一段时间，波传播到了该质点所在位置时，质点才开始振动；一旦质点开始了振动，则每个质点的振动快慢（周期）就是相同的了。所以，选项D错误。
故本题答案为：A、C
例题2区分横波和纵波是根据
A.沿水平方向传播的叫做横波
B.质点振动的方向和波传播的远近 C 质点振动的方向和波传播的方向 D 质点振动的快慢
分析与解答 区分横波和纵波的依据是看波的传播方向与质点的振动方向的关系。 故本题答案为C
同步训练
一、选择题 1.在机械波中有
A.各质点都有在各自的平衡位置附近振动
B.相邻质点间必有相互作用力
C.前一质点的振动带动相邻的后一个质点振动，后一质点的振动必定落后于前一个质点
D.各质点也随波传播而迁移
2.沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时，有
A.绳上各质点同时停止振动，横波立即消失
B.绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失
C.离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动
D.离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动 3.一个小石子投向平静的湖水中，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述中正确的是
A.树叶渐渐飘向湖心
B.树叶渐渐飘向湖边
C.在原处震荡
D.沿着波纹做圆周运动 二、填空题
4.机械波是 的传播过程. 波在传播时，也将波源的 传递出去
5.手握一根水平绳的一端上下抖动，在t 时刻绳上呈现的波形如图，如果绳上C 点此时的振动方向是向下的，人手握住的是
绳子的 端，若人手握住的是左端，那么图中各点振动方向向上的点有 .
能力拓展
【典型例题】
例题1关于机械波的说法正确的有 A.相邻的质点要相互做功 B.纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能 C.振源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动
y
O
x
A B C D E F G
D.波中各质点振动频率是相同的
分析与解答波的形成原因是由于相邻质点间存在相互作用力——这种力导致了波源对相邻质点施加了一个驱动力——因此，振源开始时如果是向上的，其他质点开始时也就是向上的；且所有质点振动起来以后的频率都等于波源的频率。这种力是做了功的，正因为做了功，才有了能量的传播。在波的传播过程中，质点本身只是在平衡位置附近振动，无论是横波还是纵波，都不会出现质点的迁移。
故本题答案为A、C、D
例题2波在传播过程中，正确的说法是
A.介质中的质点随波的传播而迁移
B.波源的振动能量随波传递
C.振动质点的频率随着波的传播而减小
D.波源的能量靠振动质点的迁移来传播
分析与解答如前所述：在波的传播过程中，质点是不会发生迁移的；波源的振动能量通过对相邻质点做功而由近及远地传播（不是靠质点的迁移）；至于质点的频率只与波源有关（振动质点实际上是在做受迫振动）。
故本题答案为B
【习题】
1.课本第3页图10—5中，试问：
⑴为什么有些质点上画了小箭头，有些质点上没有画出小箭头？小箭头表示的是什么？
⑵由图中可看出各质点的起振方向是否相同？
⑶在t=5/4T的时刻，质点11振动位移方向如何？加速度方向如何？速度方向如何？其中与质点11振动位移相同的质点有哪些？与质点11振动方向相同的质点有哪些？
⑷在t=T时刻，位移最大的质点有哪些？加速度最大的质点有哪些？速度最大的质点有哪些？
2.一列波由波源向周围扩展，则以下说法中正确的有
A.介质中各质点由波源向周围运动
B.介质振动的能量由波源向周围传播
C.介质中各质点振动的形式由波源向周围传播
D.介质中各质点只是在各自的平衡附近振动而没有发生迁移
第二节波的图象
学习目标
学习内容能力要求
波的图象识记理解应用综合√
自学指导
【重点与难点】
1.正确理解横波图象的物理意义
2.正确理解波的传播方向与质点振动方向的关系
【例题解析】
例题1 如图所示，一列横波向右传播，波上有a、b、c三个质点，每个质点经过一定时间之后都要回到平衡位置，它们回到平衡位置的先后顺序是
A.b、c、a
B. c、b、a
C. a、b、c
D. a、c、b
分析与解答在波的图象问题中，应该注意如何由波的传播方向判断质点的振动方向由图可以得出：质点a、b此时的运动方向向上，而质点c运动方向向下.质点b直接回到平衡位置，质点a先要到最高点再回到平衡位置，而质点c先要最低位置再回到平衡位置，因此最先到达平衡位置的是质点b；至于质点a和c，注意到质点c离最低点的距离小于质点a离最高点的距离，所以当质点c到达最低点时，质点a尚未到达最高点，所以质点c比质点a先到达平衡位置.
所以答案应为A
例题2 一列简谐波在x轴上传播，波速为50 m/s.已知t=0时刻的波形如左图所示，图中M 处的质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动，将t=0.5 s时的波形图象画在右图上
分析与解答在处理有关波的图象的问题时，应注意两点，第一、明确波的传播方向；第二、波的传播的含义：传播的是运动形式，即经过时间Δt，则传播距离为vΔt.
由“图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动”可知：此列波的传播方向为沿x轴正方向，所以在Δt=0.5 s的时间内，这列波应向右传播25 m.最后的结果如图所示.
同步训练
一、选择题
1.
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第三节波长、频率和波速
学习目标
学习内容
能力要求
识记理解应用综合
波长√√
频率√√
波速√√
波速公式√√√
自学指导
【重点与难点】
1.正确理解波长的概念：
2.正确理解频率的概念以及波的频率与波源频率的关系
3.
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第四节波的反射和折射学习目标
学习内容
能力要求
识记理解应用综合
波的反射√
波的折射√
自学指导
【重点与难点】
1.正确理解波的反射现象，在具体问题中能分析现象是否为波的反射；知道什么是入射角、反射角
2.正确理解波的折射现象，
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第五节波的衍射
学习目标
学习内容能力要求
波的衍射识记理解应用综合√
自学指导
【重点与难点】
1.知道什么是波的衍射
2.明确发生明显衍射现象的条件
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第六节波的干涉学习目标
学习内容
能力要求
识记理解应用综合
波的叠加√√
波的干涉现象√√√
波的干涉条件√√√
自学指导
【重点与难点】
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第七节驻波
学习目标
学习内容能力要求
驻波识记理解应用综合√
自学指导
【重点与难点】
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第八节多普勒效应学习目标
学习内容能力要求
多普勒效应识记理解应用综合√
自学指导
【重点与难点】
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第九节次声波和超声波学习目标
学习内容能力要求
次声波和超声波识记理解应用综合√
自学指导
【重点与难点】
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
高考扫描
例题1
分析与解答
例题2
分析与解答
本章测试
1.一列波以速度v传播，如图所示，t1时刻的波形为实线，t2时刻的波形为虚线，两时刻之差为t2－t1＝0.03 s,且小于一个周期T，有下列各组判断，可能正确的是
A.T＝0.12 s v＝100 m/s
B.T＝0.04 s v＝300 m/s
C.T＝0.12 s v＝300 m/s
D.T＝0.04 s v＝100 m/s
2.关于干涉现象，下列说法中正确的是
A.两列波互相叠加时，必定产生干涉现象
B.两列波相互干涉是波叠加的结果
C.两频率不同的波源也可能是相干波源
D.两列波干涉以后，不再保持原有的波形
3.关于振动和波的关系。正确的说法是
A.有机械波必有机械振动
B.有机械振动必有机械波
C.由某振源产生的波，波的频率与振源的频率一样
D.振源的振动速度和波速是一样的
4.一简谐横波沿x轴传播，在某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向竖直向下，则
A.此波沿x轴负方向
B.质点D此时向y轴正方向运动
C.质点B将比质点C先回到平衡位置
D.质点E的振幅为0
5.在波的传播过程中，平衡位置相距半个波长的两个质点的振动情况是
A.位移大小总相等
B.速度大小总相等
C.加速度的大小总相等
D.振幅总相等
6.一个人在高处用望远镜注视地面的木工以每秒一次的频率打击铁钉，他每次听到声音时，恰好看到锤都击在钉子上，当木工停止击钉后，他又听到两次击钉声，声音在空气中的传播速度为340 m/s，则
A.木工离他340 m
B.木工离他680 m
C.他听到第一次声音时，看到木工第三次击在钉子上
D.他听到第一次声音时，看到木工第四次击在钉子上
7.一艘固有频率为50 Hz的渔船，停泊在海岸边，若此时海浪两相邻波谷间的距离为10 m，海浪的传播速度为5 m/s，则渔船摇晃的周期应是
A.2 s
B.0.02 s
C.0.5 s
D.0.1 s
8.对声波的各种现象，以下说法中正确的是
A.在空房子里说话，声音特别响，这是声音的共鸣现象
B.绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，这是声音的干涉现象
C.古代某和尚房里挂着的磬常自鸣自响，属于声音的共鸣现象
D.把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，属于声波的衍射现象
9.关于驻波的说法正确的是
①驻波上各点所作的是相同频率、不同振幅的简谐运动
②驻波波节点的振幅是0，波腹处质点振幅是相干波振幅的2倍
③相邻两波节间的距离是一个波长λ
④一个波节两侧的点振动的趋向相反
A.①②③
B.①③④
C.②③④
D.①②④
10.如图所示，振源S在垂直于x轴的方向上作简谐运动，形成沿x轴传播的横波，已知振源的振动频率为50 Hz，波速为20 m/s，x轴上的a、b两点距振源分别是S a＝2.9 m，S b＝
2.7 m，若a、b均已振动，则当振源S经过平衡位置且向上运动时
A.质点a恰到其波峰，质点b恰到其波谷
B.a在波谷，b在波峰
C.a、b均在波谷
D.a、b均恰过其平衡位置
二、填空题
11.图示是以A点为振源的机械波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图，则A质点刚开始振动时的方向为
12.可闻声波的频率在Hz到Hz之间，若声波在空气中传播速度为340 m/s，人耳能听到声波的最短波长为m
13.在原来静止的张紧的弹性绳中，有相距1.2 m的A、B两点，一列简谐横波沿绳传来，当波刚好传到其中一点时开始计时，已知在4 s内，质点A完成8次全振动，质点B完成10次全振动，那么这列波的传播方向是，波速为m/s（假定波传播到介质中原来静止的一质点时，该点立即能够正常振动）
14.甲、乙二人分乘两只船在湖中钓鱼，两船相距28 m，有一列水波在湖面上传播，使每只
船每分钟上下浮动10次当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，水波的波速为m/s
15. 均匀介质中，序号从0到10的各质点平衡位置间的距离均为0.1m，如图a所示，O质点是振源，当O质点从其平衡位置开始作简谐运动，振动0.1 s后波形如图b所示，则该波的波速v为m/s，请在b图中画出序号为“10”的质点刚要开始振动时，该波的波形图
三、计算题
16.一列简谐横波如图所示，某时刻波形如图中实线所示，经过0.5 s后，波形如图虚线所示，则⑴这列波的波速是多大？⑵若波向左传播，且3T<0.5 s<4 T,波速是多少？
17.一列简谐横波从左向右传播，从位于左边的a点开始振动起计时，经4 s时，a点恰好完成8次全振动，而位于a点右侧的b点则完成了2次全振动，如果波的传播速度为20 m/s，求：⑴这列波的波长；⑵a、b两点间的距离.
第一节物体是由大量分子组成的
学习目标
学习内容
能力要求
识记理解应用综合
分子的大小√
油膜法√√√
分子的质量√
阿伏加德罗常数√√√√
自学指导
【重点与难点】
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第二节分子的热运动
学习目标
学习内容
能力要求
识记理解应用综合
布朗运动现象√布朗运动的产生原因
自学指导
【重点与难点】
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第三节分子间的相互作用力学习目标
学习内容能力要求
波的图象识记理解应用综合√
自学指导
【重点与难点】
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第四节物体的内能学习目标
学习内容能力要求
波的图象识记理解应用综合√
自学指导
【重点与难点】【例题解析】
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第五节改变内能的两种方式学习目标
学习内容能力要求
波的图象识记理解应用综合√
自学指导
【重点与难点】
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第六节热力学第一定律能量守恒定律学习目标
学习内容能力要求
波的图象识记理解应用综合√
自学指导
【重点与难点】
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第七节热力学第二定律
学习内容能力要求
波的图象识记理解应用综合√
自学指导
【重点与难点】
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
第八节能源环境学习目标
学习内容能力要求
波的图象识记理解应用综合√
自学指导
【重点与难点】
【例题解析】
同步训练
能力拓展
【典型例题】
【习题】
本章测试
一、选择题
1.关于分子间的相互作用力，下面说法中正确的是
A.分子力是指分子间引力和斥力的合力，引力和斥力总是同时存在的
B.两分子只有距离较近时才有相互作用，如果两分子间距离大于直径的10倍以上，分子间的相互作用力就小到可以忽略
C.两分子从相距很远处逐渐靠近，这过程中分子间的引力逐渐减小，分子间的斥力逐渐增大
D.两分子从相距很远处逐渐靠近，这过程中分子力逐渐变大
2.关于布朗运动，下列说法中正确的是
A.布朗运动指的是分子的无规则运动
B.温度越高，液体内分子运动越剧烈，布朗运动也就越显著
C.颗粒越大，与它相碰的液体分子越多，布朗运动也就越显著
D.布朗运动具有规律性，颗粒的运动方向每隔30s改变一次
3.两分子相距r1时，分子间的相互作用表现为斥力；相距为r2时，则表现为引力（如图）下列陈述中哪些是正确的
A.分子相距为r1时，相互间没有引力存在
B.分子相距为r2时，相互间没有斥力存在
C.分子相距r1时的引力小于分子相距r2时的引力
D.分子相距r1时的引力大于分子相距r2时的引力
4.关于物体的内能，以下说法中正确的是
A.质量、温度和体积都相等的物体具有相同的内能
B.物体的内能改变时，温度不一定改变
C.吸收相等热量的物体的内能增量一定相等
D.内能相等的两物体接触时，它们之间不会发生热传递
5.下列叙述中正确的是
A.物体的内能与物体的温度有关，与物体的体积无关
B.物体的温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C.物体体积改变，内能可能不变
D.物体在压缩时，分子间存在着引力，不存在斥力
6.水的分子量为18，密度为1.0?103kg/m3,取阿伏加德罗常数为6.0?1023 mol－1.把水分子当成球形，根据以上数据估算，水分子的直径最接近
A.2.0?10－10 m
B. 3.0?10－10 m
C. 4.0?10－10 m
D.5.0?10－10 m
7.设甲、乙二分子间距离为r0时，每个分子受到对方作用的斥力与引力恰好大小相等，由这两个分子组成的系统的分子势能为E0；当甲、乙二分子间距离r1＝10r0时，系统的分子势能为E1；当甲、乙二分子间的距离缩小到不能再缩小的距离r2时，系统的分子势能为E2；根据分子力随分子距离变化的规律，可以判断
A. E1＜E0＜E2
B. E1＞E0＞E2
C. E1＜E0，E2＜E0
D. E1＞E0，E2＞E0
8.如果一块铜的温度升高了，那么
A.这块铜的每个分子的动能一定都增大了
B.这块铜的每个分子的势能一定都增大了
C.这块铜的所有分子的动能之和一定增大了
D.这块铜一定从外界吸收了热量
二、填空题
9.把一滴体积为0.45 mm3的油滴滴在水面上，形成单分子膜，如果油膜在水面上散开的面积为1.5m2，估算油分子的直径为（保留两位有效数字）
10.已知铁的是摩尔质量M＝5.6?10－2kg/mol，密度ρ＝7.8?103kg/m3.则1 g铁中含有个铁原子；1 cm3的铁中含有个铁原子.（取两位有效数字，阿伏加德罗常数N A＝6.0?1023
mol－1)
11.为什么说做布朗运动的小颗粒虽然不是分子，但它的无规则运动却是液体分子无规则运动的反映？
12.1 kg水中的分子数大约为（要求保留两位有效数字）.
13.已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数为
三、计算题
14.油滴从10 m高的屋檐匀速落下，落在地上，假定损失的机械能全部转化为内能，其中一半被雨滴吸收，则雨滴的温度升高多少？（g取10 m/s2）
15.物体以100 J的初动能从固定的斜面底端沿斜面向上做匀变速运动，当物体沿斜面向上运动的过程中，动能每减少10J，重力势能就增加6 J，当物体速度减为零后，又沿同一斜面下滑返回底端.则在整个下滑过程中，物体和斜面组成的系统内能增加了多少？
2019_2020学年高考物理主题2第II部分机械波1波的形成和传播学案(必修1)
1 波的形成和传播 [学科素养与目标要求] 物理观念：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.3.知道机械波传播的特点. 科学思维：通过生活中有关波的素材，建立对波的感性认识，为进一步学习打下基础. 科学探究：通过视频和模拟动画，逐步体会和理解波的形成和传播及横波、纵波的概念. 科学态度与责任：注重学生的亲身体验和实验观察，理解科学本质，形成对科学和技术应有的正确态度. 一、波的形成和传播 1.波：振动的传播称为波动，简称波. 2.波的形成和传播(以绳波为例) (1)一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用. (2)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.这个质点又带动更远一些的质点……绳上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动. 二、横波和纵波 三、机械波 1.介质 (1)定义：波借以传播的物质. (2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动. 2.机械波 机械振动在介质中传播，形成了机械波. 3.机械波的特点 (1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是振动这种运动形式.
(2)波是传递能量的一种方式. (3)波可以传递信息. 1.判断下列说法的正误. (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)物体做机械振动，一定产生机械波.( ×) (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.( ×) 2.绳波在某时刻的形状如图1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________.(填“向上”或“向下”) 图1 答案向上向下 一、波的形成、传播及特点 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.如果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？ (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，波仍向右传播.
完整版机械振动和机械波测试题
简谐运动，关于振子下列说法正确的是（ A. 在a 点时加速度最大，速度最大 B ?在0点时速度最大，位移最大 C ?在b 点时位移最大，回复力最大 D.在b 点时回复力最大，速度最大 5. 一质点在水平方向上做简谐运动。如图，是该质点在0 的振动图象，下列叙述中正确的是（ ） A. 再过1s ，该质点的位移为正的最大值 B ?再过2s ，该质点的瞬时速度为零 C. 再过3s ，该质点的加速度方向竖直向上 D. 再过4s ，该质点加速度最大 6. 一质点做简谐运动时，其振动图象如图。由图可知，在 时刻，质点运动的（ ） A.位移相同 B .回复力大小相同 C.速度相同 D .加速度相同 7. 一质点做简谐运动，其离开平衡位置的位移 与时间 如图所示，由图可知（ ） A.质点振动的频率为4 Hz B .质点振动的振幅为2cm C. 在t=3s 时刻，质点的速率最大 D. 在t=4s 时刻，质点所受的合力为零 8. 如图所示，为一列沿x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像, 这列波的振幅A 、波长入和x=l 米处质点的速度方向分别为：（ 高二物理选修3-4《机械振动、机械波》试题 一、选择题 1. 关于机械振动和机械波下列叙述正确的是：（ ） A .有机械振动必有机械波 B .有机械波必有机械振动 C .在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移 D .在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止 2. 关于单摆下面说法正确的是（ ） A. 摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的 B. 摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的 C. 摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置 D. 摆球经过平衡位置时加速度不为零 3. 两个质量相同的弹簧振子，甲的固有频率是 3f .乙的固有频率是4f ,若它们 均在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动.则（ ） A 、振子甲的振幅较大，振动频率为3f B 、振子乙的振幅较大.振动频率为4f C 、振子甲的振幅较大，振动频率为5f D 、振子乙的振幅较大.振动频率为5f 班级: 姓名: 成绩: 4. 如图所示，水平方向上有一弹簧振子, 0点是其平衡位置，振子在a 和b 之间做 t 的关系 )
大学物理机械波习题及答案解析
一、选择题： 1．3147：一平面简谐波沿Ox 正方向传播，波动表达式为 (SI)，该波在t = 0.5 s 时刻的波形图是 ［ B ］ 2．3407：横波以波速u 沿x 轴负方向传播。t 时刻波形曲线如图。则该时刻 (A) A 点振动速度大于零 (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动 (D) D 点振动速度小于零 ［ ］ 3．3411：若一平面简谐波的表达式为 ，式中A 、B 、C 为正值常量，则： (A) 波速为C (B) 周期为1/B (C) 波长为 2π /C (D) 角频率为2π /B ［ ］ 4．3413：下列函数f (x 。 t )可表示弹性介质中的一维波动，式中A 、a 和b 是正的常量。其中哪个函数表示沿x 轴负向传播的行波？ (A) (B) (C) (D) ［ ］ 5．3479：在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为（λ 为波长）的两点的振 动速度必定 ] 2)42(2cos[10.0π +-π=x t y ) cos(Cx Bt A y -=)cos(),(bt ax A t x f +=)cos(),(bt ax A t x f -=bt ax A t x f cos cos ),(?=bt ax A t x f sin sin ),(?=λ 21 x u A y B C D O x (m) O 2 0.1 0 y (m) ( A ) x (m) O 2 0.1 0 y (m) ( B ) x (m) O 2 - 0.1 0 y (m) ( C ) x (m) O 2 y (m) ( D ) - 0.1 0
(A) 大小相同，而方向相反 (B) 大小和方向均相同 (C) 大小不同，方向相同 (D) 大小不同，而方向相反 ［ ］ 6．3483：一简谐横波沿Ox 轴传播。若Ox 轴上P 1和P 2两点相距λ /8（其中λ 为该波的波长），则在波的传播过程中，这两点振动速度的 (A) 方向总是相同 (B) 方向总是相反 (C) 方向有时相同，有时相反 (D) 大小总是不相等 ［ ］ 7．3841：把一根十分长的绳子拉成水平，用手握其一端。维持拉力恒定，使绳端在垂直于绳子的方向上作简谐振动，则 (A) 振动频率越高，波长越长 (B) 振动频率越低，波长越长 (C) 振动频率越高，波速越大 (D) 振动频率越低，波速越大 ［ ］ 8．3847：图为沿x 轴负方向传播的平面简谐波在t = 0时刻的波形。若波的表达式以余弦函数表示，则O 点处质点振动的初相为： (A) 0 (B) (C) (D) ［ ］ 9．5193：一横波沿x 轴负方向传播，若t 时刻波形曲线如图所示，则在t + T /4时刻x 轴上的1、2、3三点的振动位移分别是： (A) A ，0，-A (B) -A ，0，A (C) 0，A ，0 (D) 0，-A ，0. ［ ］ 10．5513：频率为 100 Hz ，传播速度为300 m/s 的平面简谐波，波线上距离小 于波长的两点振动的相位差为，则此两点相距 (A) 2.86 m (B) 2.19 m (C) 0.5 m (D) 0.25 m ［ ］ 11．3068：已知一平面简谐波的表达式为 （a 、b 为正值常量），则 (A) 波的频率为a (B) 波的传播速度为 b/a (C) 波长为 π / b (D) 波的周期为2π / a ［ ］ 12．3071：一平面简谐波以速度u 沿x 轴正方向传播，在t = t ＇时波形曲线如图所示。则坐标原点O 的振动方程为 (A) (B) π21ππ 23π 31)cos(bx at A y -=]2)(cos[π+'-=t t b u a y ] 2)(2cos[π -'-π=t t b u a y x u a b y O 5193图 x y O u 3847图
《机械波》实用教案
机械振动和机械波 一、波的形成和传播 1、波的形成-------------------------------------------------------------------------------------->分解传播过程 （1）波的形成过程：（图演示）波源的振动带动周围质点做受迫振动。 （2）波的形成条件：波源+介质 2、波的传播 （1）各质点振动的T、f、A与波源相同，起振时状态相同； （2）离开波源越远，起振越慢开始，相位落后越多（下表）；----------------------->相位即“弧度” 时刻P0P1P2P3P4 00———— T/8π/40——— T/4π/2π/40—— 3T/83π/4π/2π/40— T/2π3π/4π/2π/40 （3）机械波传递波源的振动形式、能量和信息，不传播质点； ①. 每个质点在各自的平衡位置附近振动 ②. 波形向传播方向“平移” （4）起振时间相差T的整数倍的质点，运动状态总相同。
3、波的分类 （1）横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直 ①. 特征：波形具有波峰和波谷相间 ②. 实例：绳波，水波 （2）纵波：质点的振动方向雨波的传播方向相同 ①. 特征：波形具有密部和疏部相间 ②. 实例：声波，弹簧波动 <练习> 1．下列关于振动和波的关系，正确的是（） A、有机械波必有机械振动 B、有机械振动必有波 C、离波源越远的质点振动周期越长 D、波源停止振动时，介质中的波动立即停止 2．下列关于机械波的说法正确的是（） A、相邻的质点要互相做功 B、纵波的质点可以随波迁移 C、振源开始时怎样振动，其它质点开始时就怎样振动 D、波中各质点的振动频率是相同的 3．如图所示，是一列沿绳子向右传播的横波，除去第1点，在途中速度最大的点是第（）点，加速度最大的点是第（）点。 4．一列横波某时刻的波形如图所示，经过0.25s途中P点第一次到达波峰，此后在经过0.75s，P点的位移和速度可能是（） A、位移是2cm，速度为零 B、位移是零，速度方向沿+y方向 C、位移是-2cm，速度为零 D、位移是零，速度方向沿-y方向 5．如图为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B点时的情形，由图可判别A点刚开始振动时的振动方向是（） A、向左 B、向右 C、向上 D、向下 答案：A；ACD；3，5；BD；D；
高考物理一轮复习 第十五章 机械振动 机械波 第2讲 机械波学案
第2讲机械波 板块一主干梳理·夯实基础 【知识点1】机械波横波和纵波Ⅰ 1．机械波的形成和传播 (1)产生条件 ①有波源； ②有介质，如空气、水、绳子等。 (2)传播特点 ①传播振动形式、能量和信息； ②介质中质点不随波迁移； ③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向都与波源相同。 2．机械波的分类 【知识点2】横波的图象波速、波长、频率(周期)及其关系Ⅱ1.横波的图象 (1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点偏离各自平衡位置的位移。 (2)意义：表示在某一时刻各质点离开各自平衡位置的位移。 (3)图象
(4)应用 ①可直接读取振幅A 、波长λ，以及该时刻各质点偏离各自平衡位置的位移。 ②可确定该时刻各质点加速度的方向，并能比较该时刻不同质点速度或加速度的大小。 ③可结合波的传播方向确定各质点的振动方向，或结合某个质点的振动方向确定波的传播方向。 2．波长、波速、频率(周期)及其关系 (1)波长λ：在波动中，偏离平衡位置位移(或者说振动相位)总是相同的两个相邻质点间的距离。 (2)波速v ：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。 (3)频率f ：由波源决定，等于波源的振动频率；与周期的关系为f ＝1 T 。 (4)波长、波速、频率和周期的关系：v ＝λf ＝λ T 。 【知识点3】 波的干涉和衍射 多普勒效应 Ⅰ 1．波的独立传播原理 两列波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，就像没有跟另一列波相遇一样。 2．波的叠加 几列波相遇时能够保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移(速度、加速度)等于这几列波单独传播时引起的位移(速度、加速度)的矢量和。 3．波的干涉和衍射的比较
聊城市北京市机械波试题(含答案)
聊城市北京市机械波试题(含答案) 一、机械波选择题 1．一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图像如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为- 1cm，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（） A．这列波沿x轴正方向传播 B．这列波的波速是16.67 m/s C．从t=0.6s开始，紧接着的?t=0.6s时间内，A质点通过的路程是10m D．从t=0.6s开始，质点P比质点Q早0.6s回到平衡位置 2．一列波长大于3.6m的简谐横波沿直线方向由a向b传播，a、b相距6m， a 、b两质点的振动图象如图所示．由此可知 A．3 s末a、b两质点的位移相同 B．该波的波速为2 m/s C．该波的波长为4m D．该波由a传播到b历时1.5s 3．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t="=" 0时刻的波形图，虚线是这列波在t="=" 0.2 s时刻的波形图．已知该波的波速是0.8 m／s ，则下列说法正确的是 A．这列波的波长是14 ㎝ B．这列波的周期是0.125 s C．这列波可能是沿x轴正方向传播的 D．t =0时，x= 4 ㎝处的质点速度沿y轴负方向
4．一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是（） A．2m/s B．3m/s C．4m./s D．5m/s 5．如图所示，质点0在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴传播的横波．在t＝0时刻，质点0从平衡位置开始向上运动，经0.2s第一次形成图示波形，则下列判断正确的是() A．t＝0.4 s时，质点A第一次到达波峰 B．t＝1.2 s时，质点A在平衡位置，速度沿y轴正方向 C．t＝2 s时，质点B第一次到达波谷 D．t＝2.6 s时，质点B的加速度达到最大 6．甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同，某时刻的图像如图所示，则（） A．甲乙两波的起振方向相同 B．甲乙两波的频率之比为3∶2 C．再经过3s时，平衡位置在x=7m处的质点振动方向向上 D．再经过3s时，平衡位置在x=2m处的质点将向右运动到x=8m处的位置。 E.再经过3s时，平衡位置在x=1m处的质点将第二次出现在波峰 7．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=2m处的质点的振动图象如图1所示，在x=8m 处的质点的振动图象如图2所示，下列说法正确的是（） A．该波的传播速度可能为2m/s B．x=2m处的质点在平衡位置向+y方向振动时，x=8m处的质点在波峰 C．该波的波长可能为8m D．在0～4s内x=2m处和x=8m处的质点通过的路程均为6cm
《机械波》单元测试题(含答案)
《机械波》单元测试题(含答案) 一、机械波选择题 1．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是： A．0.60 m B．0.30 m C．0.20 m D．0.15 m 2．如图所示，质点0在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴传播的横波．在t＝0时刻，质点0从平衡位置开始向上运动，经0.2s第一次形成图示波形，则下列判断正确的是() A．t＝0.4 s时，质点A第一次到达波峰 B．t＝1.2 s时，质点A在平衡位置，速度沿y轴正方向 C．t＝2 s时，质点B第一次到达波谷 D．t＝2.6 s时，质点B的加速度达到最大 3．一列简谐横波沿x 轴传播，如图甲是t=0.2s 时的波形图，P、Q 是这列波上的两个质点，图乙是P质点的振动图象，下列说法正确的是（） A．再经过 0.2s，Q质点的路程为 4m B．经过1 3 s的时间，波向 x轴正方向传播 5m C．t=0.1s 时质点Q处于平衡位置正在向上振动 D．之后某个时刻P、Q两质点有可能速度大小相等而方向相反 4．处于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=200m/s．已知t=0时,波刚传播到x=40m处,波形如图所示．在x=400m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是． A．波源开始振动时方向沿y轴负方向 B．接收器在t=2s时才能接收此波
C．若波源向x轴正方向匀速运动,接收器收到波的频率大于10Hz D．从t=0开始经0.15s,x=40m的质点运动的路程为0.6m E.当t=0.75s时，x=40m的质点恰好到达波谷的位置 5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T。在t＝0时的波形如图所示，波上有P、Q 两点，其纵坐标分别为y P＝2cm，y Q＝－2cm，下列说法正确的是____ A．P点的速度正在增大 B．P点的振动形式传到Q点需要 2 T C．P、Q在振动过程中，位移的大小总相等 D．在5 4 T内，P点通过的路程为20cm E.经过 5 12 T，Q点回到平衡位置 6．一列横波沿x轴传播，图中实线表示t=0时刻的波形，虚线表示从该时刻起经0.005s 后的波形______． A．该横波周期为0.02秒 B．t=0时刻，x=4m处的质点的振动方向一定与x=8m处的质点振动方向相反 C．t=0时刻，x=4m处的质点向上运动 D．如果周期大于0.005s，波向右传播时，波速为400m/s E.如果周期小于0.005s，则当波速为6000m/s时，该波向左传播 7．甲、乙两列简谐横波在同一介质中同向独立传播，传播方向沿x轴正方向。如图所示为0 t=时刻的部分波形。1s t=时刻质点Q第一次振动至平衡位置。对此现象，下列说法正确的是（） A．乙波的波长为20m B．甲波的周期为2s
《机械波的产生和传播》教学设计
《机械波的产生和传播》教学设计（教案） 一、教材分析 本章《机械波》是在《机械振动》的基础上讲述波的基本知识。波是一种比较重要而普遍的运动形式，是后续电磁波、光波的基础。《波的形成与传播》一节是《机械波》的第一节，学好这一节的内容对后续课程波的描述、波的图象、波的各种特性至关重要，起着承上启下的作用。波是一种比较抽象的运动形式，是高中物理教学中的难点之一，本节教材对学生的理解能力、空间想象和逻辑推理能力及联系实际能力有较高的要求，它需要学生能想象出多个质点同时又不同步的运动从整体上形成波的（空间传播）情景。 教学重点：横波的形成与传播过程的规律。 教学难点：质点振动和波传播的关系。 教学疑点：波传播的是什么？ 二、教学目标： 1、知识目标： （1）理解波的形成与传播。知道产生机械波的条件。 （2）知道横波和纵波，知道波峰和波谷，密部和疏部。 （3）知道机械波，理解机械波传播振动形式，传递能量和信息。 2、能力目标： （1）通过波动模型的建立过程，提高学生的抽象想象能力。 （2）根据对机械波模型的分析判断，提高分析推理能力。 3、情感目标： （1）从波的形成过程中，体会个体与整体的关系，明确个体动作要服从整体动作，培养学生的集体主义精神。 （2）通过观察波的形成过程，体验科学美感，陶冶学生的审美情操。体验大自然各种波动的自然美感。 三、教学方法设计： 本节课采用实验观察法。在教学中通过演示实验、学生动手实验及多媒体课件创设形象化的动态情景并提出相关系列问题。要求学生观察、研究和总结得出结论并能回答相关问题以达到教学的目标要求。在教学中渗透问题探究式学习，充分体现以学生为主的现代教学理念（教师只是起引导作用）。 四、教学过程设计： 1、创设情景，引入课题： 首先让学生观看四个事先拍成录相的演示实验现象课件（水波、随风飘的旗、绳波和电磁波等四种波动情景），让学生观看后对波有个初步印象。并提出两个问题以引入本节课要完成的教学内容： （1）波是如何形成的？
(完整word版)机械波测试题(含答案)
机械波检测题 （含答案） 一、选择题（每小题有一个或多个正确选项，每小题4分，共40分） 1．关于机械振动和机械波下列叙述正确的是（ ） A ．有机械振动必有机械波 B ．有机械波必有机械振动 C ．在波的传播中，振动质点并不随波的传播方向发生迁移 D ．在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止 2．波长指的是 ( ) A ．振动在一个周期内在介质中传播的距离 B ．横波中两个波峰之间的距离 C ．纵波中两个密部之间的距离 D ．波的传播方向上, 两个相邻的任意时刻位移都相同的质点间的距离 3．关于波速公式v =λf ，下面哪几句话是正确的 ( ) A ．适用于一切波 B ．对同一机械波来说，通过不同的介质时，只有频率f 不变 C ．一列机械波通过不同介质时，波长λ和频率f 都会发生变化 D ．波长2 m 的声音比波长1 m 的声音的传播速度大一倍 4． 一列波从空气传入水中，保持不变的物理量是 ( ) A ．波速 B ．波长 C ．频率 D ．振幅 5．一列波沿直线传播，在某一时刻的波形图如图1所示， 质点A 的位置与坐标原点相距0.5 m ，此时质点A 沿y 轴正方向运动，再经过0.02 s 将第一次达到最大位移，由此可见 ( ) A ．这列波波长是2 m B ．这列波频率是50 Hz C ．这列波波速是25 m/s D ．这列波的传播方向是沿x 轴的负方向 6．如图2所示，为一列沿x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像，由图可知，这列波 的振幅A 和波长λ分别为( ) A ．A =0.4 m ，λ=1 m B ．A =1 m ， λ=0.4 m C ．A =0.4 m ，λ=2 m D ．A =2 m ， λ=3 m 7．一列沿x 轴传播的简谐波，波速为4 m/s ，某时刻的波形图象如图3所示．此时x ＝8 m 处 的质点具有正向最大速度，则再过 4.5 s 图1 图 2
机械波习题及答案
波的形式传播波的图象 认识机械波及其形成条件，理解机械波的概念，实质及特点，以及与机械振动的关系； 理解波的图像的含义，知道波的图像的横、纵坐标各表示的物理量.能在简谐波的图像中指出波长和质点振动的振幅，会画出某时刻波的图像 一、机械波 ⑴机械振动在介质中的传播形成机械波. ⑵机械波产生的条件：①波源，②介质. 二、机械波的分类 ⑴)横波：质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有波峰和波谷. ⑵纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有疏部和密部. 三、机械波的特点 (1)机械波传播的是振动形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移. ⑵介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同 ⑶离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动 ⑷所有质点开始振动的方向与波源开始振动的方向相同。 四、波长、波速和频率的关系 ⑴波长：两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长. 振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长，对于横波：相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于一个波长.对于纵波：相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离等于一个波长. ⑵波速：波的传播速率叫波速.机械波的传播速率只与介质有关，在同一种均匀介质中，波速是一个定值，与波源无关. ⑶频率：波的频率始终等于波源的振动频率. ⑷波长、波速和频率的关系：v=λf=λ/T 五、波动图像 波动图象是表示在波的传播方向上，介质中各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移，当波源做简谐运动时，它在介质中形成简谐波，其波动图象为正弦或余弦曲线. 六、由波的图象可获取的信息 ⑴该时刻各质点的位移. ⑵质点振动的振幅A． ⑶波长. ⑷若知道波的传播方向，可判断各质点的运动方向.如图7-32-1所示，设波向 右传播，则1、4质 点沿-y方向运动；2、 3质点沿+y方向运 动. ⑸若知道该时 刻某质点的运动方 向，可判断波的传播 方向.如图7-32-1中若质点4向上运动，则可判定该波向左传播. ⑹若知波速v的大小。可求频率f或周期T，即f=1/T=v/λ. ⑺若知f或T，可求波速v，即v=λf=λ/T ⑻若知波速v的大小和方向，可画出后一时刻的波形图，波在均匀介质中做匀速运动，Δt时间后各质点的运动形式，沿波的传播方向平移Δx=vΔt 有关机械波的内容近年经常在选择题中出现，尤其是波的图象以及波的多值解问题常常被考生忽略。 【例1】关于机械波，下列说法中正确的是( ) A．质点振动方向总是垂直于波的传播方向 B．简谐波沿长绳传播时，绳上相距半个波长的两质点的振动位移总是相同 C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长 D．在相隔一个周期的两个时刻，同一介质点的位移、速度和加速度总相同 【解析】波有纵波和横波两种，由于横波的质点振动方向总是与波的传播方向垂直，而纵波的质点振动方向与波的传播方向平行，所以选项A是错误的。 由于相距半个波长的两质点振动的位移大小相等，方向相反，所以选项B是错误的。 机械振动，并不沿着传播方向移动，所以选项C 是错误的。 相隔一个周期的两个时刻，同一介质质点的振动状态总是相同的，所以选项D正确. 【例2】一列横波水平方向传播，某一时刻的波形如下图 图7-32-1
机械波教案
教学目标： 1．掌握机械波的产生条件和机械波的传播特点（规律）； 2．掌握描述波的物理量——波速、周期、波长； 3．正确区分振动图象和波动图象，并能运用两个图象解决有关问题 4．知道波的特性：波的叠加、干涉、衍射；了解多普勒效应 教学重点：机械波的传播特点，机械波的三大关系（波长、波速、周期的关系；空间距离和时间的关系；波形图、质点振动方向和波的传播方向间的关系） 教学难点：波的图象及相关应用 教学方法：讲练结合，计算机辅助教学 教学过程： 一、机械波 2．机械波的分类 机械波可分为横波和纵波两种。 （1）质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。 （2）质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。 分类质点的振动方向和波的传播方向关系形状举例 横波垂直凹凸相间；有波峰、波谷绳波等 纵波在同一条直线上疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等 说明：地震波既有横波，也有纵波。 3．机械波的传播 （1）在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满足公式：v=λf。 （2）介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移。 （3）机械波转播的是振动形式、能量和信息。 4．机械波的传播特点（规律）： 5．机械波的反射、折射、干涉、衍射 一切波都能发生反射、折射、干涉、衍射。特别是干涉、衍射，是波特有的性质。 干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件： 根据以上分析，在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱。 至于“波峰和波峰叠加得到振动加强点”，“波谷和波谷叠加也得到振动加强点”，“波峰和波谷叠加得到振动减弱点”这些都只是充分条件，不是必要条件。 点评：描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移。每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的，但振幅是保持不变的，所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷，振动始终是最强的。 点评：关于波的干涉，要正确理解稳定的干涉图样是表示加强区和减弱区的相对稳定，但加强区和减弱区还是在做振动，加强区里两列波分别引起质点分振动的方向是相同的，减弱区里两列波分别引起质点分振动的方向是相反的，发生变化的是振幅增大和减少的区别，而且波形图沿着波的传播方向在前进。 （2）衍射。 ①波绕过障碍物的现象叫做波的衍射。 ②能够发生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。
长春市《机械波》测试题(含答案)
长春市《机械波》测试题(含答案) 一、机械波 选择题 1．1S 为振源，由平衡位置开始上下振动，产生一列简谐横波沿12S S 直线传播，1S 、2S 两 点之间的距离为9m ．2S 点的左侧为一种介质，右一侧为另一种介质，波在这两种介质中传播的速度之比为3：4．某时刻波正好传到2S 右侧7m 处，且1S 、2S 均在波峰位置．则（ ） A ．2S 开始振动时方向可能向下也可能向上 B ．波在2S 左侧的周期比在右侧时大 C ．右侧的波长为()228 =m 012341 n n λ=+，，，，… D ．左侧的波长为()13 = m 0123421 n n λ=+，，，，… 2．一列简谐横波沿直线由A 向B 传播，A 、B 相距0.45m ，右图是A 处质点的震动图像．当A 处质点运动到波峰位置时，B 处质点刚好到达平衡位置且向y 轴正方向运动，这列波的波速可能是 A ．4.5m/s B ．3.0m/s C ．1.5m/s D ．0.7m/s 3．一列简谐横波在t =0时刻的波形如图中的实线所示，t =0.02s 时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T 大于0.02s ，则该波的传播速度可能是（ ） A ．2m/s B ．3m/s C ．4m./s D ．5m/s 4．一列横波沿x 轴正向传播，a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图1所示，此后，若经过 3 4 周期开始计时，则图2描述的是
A．a处质点的振动图像B．b处质点的振动图像 C．c处质点的振动图像D．d处质点的振动图像 5．甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。则。 A．甲、乙两波的起振方向相同 B．甲、乙两波的频率之比为3:2 C．甲、乙两波在相遇区域会发生干涉 D．再经过3s，平衡位置在x=6m处的质点处于平衡位置 E.再经过3s，平衡位置在x=7m处的质点加速度方向向上 6．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42m。图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线。从图示可知（） A．此列波的频率一定是10Hz B．此列波的波长一定是0.1m C．此列波的传播速度可能是34m/s D．a点一定比b点距波源近 7．一列简谐横波沿x轴传播，在x=0和x=0.6m处的两个质点A、B的振动图象如图所示。下列说法正确的是（） A．t=0.15s时A、B的加速度相同 B．该波的波速可能为1.2m/s C．若该波向x轴负方向传播，波长可能为2.4m D．若该波的波长大于0.6m，则其波速一定为2m/s 8．一列简谐波沿x正方向传播，振幅为2cm，周期为T，如图所示，在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b3cm，但运动方向相同，其中质点a沿y轴负方向运动，下列说法正确的是（）
机械波习题答案汇编
第十一章 机械波 一. 选择题 [ C ]1. 一沿x 轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s 时的波形曲线如图所示，则原点O 的振动方程为 (A) )2 1(cos 50.0ππ+=t y ， (SI)． (B) )2121(cos 50.0ππ-=t y ， (SI)． (C) )21 21(cos 50.0ππ+=t y ， (SI)． (D) )2 1 41(cos 50.0ππ+=t y ，(SI)． 提示：设O 点的振动方程为O 0()cos()y t A t ω?=+。由图知，当t=2s 时，O 点的振动状 态为：O 0(2)cos(2)=0 0y A v ω?=+>，且 ，∴0322πω?+=，0322 π ?ω=-，将0?代入振动方程得：O 3()cos(2)2 y t A t π ωω=+ -。由题中所给的四种选择，ω取值有三种：,,24πππ，将ω的三种取值分别代入O 3()cos(2)2 y t A t πωω=+-中，发现只有答案（C ）是正确的。 [ B ]2. 图中画出一向右传播的简谐波在t 时刻的波形 图，BC 为波密介质的反射面，波由P 点反射，则反射波在t 时刻的波形图为 提示： 由题中所给波形图可知，入射波在P 点的振 动方向向下；而BC 为波密介质反射面，故在P 点反射波存在“半波损失”，即反射波与入射波反相，所以，反射波在P 点的振动方向向上，又P 点为波节，因而得答案B 。
[ A ]3. 一平面简谐波沿x 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形图如图所示，则P 处质点的振动在t = 0时刻的旋转矢量图是 提示：由图可知，P 点的振动在t=0 [ B ]4. 一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是 (A) 动能为零，势能最大． (B) 动能为零，势能为零． (C) 动能最大，势能最大． (D) 动能最大，势能为零． 提示：动能=势能，在负的最大位移处时，速度=0，所以动能为零，势能也为零。 [ B ]5. 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 (A) 振幅相同，相位相同． (B) 振幅不同，相位相同． (C) 振幅相同，相位不同． (D) 振幅不同，相位不同． 提示：根据驻波的特点判断。 [ C ]6. 在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I 1 / I 2 = 4，则两列波的 振幅之比是 (A) A 1 / A 2 = 16． (B) A 1 / A 2 = 4． (C) A 1 / A 2 = 2． (D) A 1 / A 2 = 1 /4． 二. 填空题 1. 一平面简谐机械波在媒质中传播时，若一媒质质元在t 时刻的总机械能是10 J ，则在 (t + 2. 一列强度为I 的平面简谐波通过一面积为S 的平面，波速u 与该平面的法线0n 的夹 角为θ，则通过该平面的能流是cos IS θ。 ω S A O ′ ω S A O ′ω O ′ ω S A O ′ (A) (B)(C)(D) S
机械波的形成与传播教学设计
机械波的产生与传播教学设计 一、教材分析 本章《机械波》是在《机械振动》的基础上讲述波的基本知识。波是一种比较重要而普遍的运动形式，是后续电磁波、光波的基础。《波的形成与传播》一节是《机械波》的第一节，学好这一节的内容对后续课程波的描述、波的图象、波的各种特性至关重要，起着承上启下的作用。波是一种比较抽象的运动形式，是高中物理教学中的难点之一，本节教材对学生的理解能力、空间想象和逻辑推理能力及联系实际能力有较高的要求，它需要学生能想象出多个质点同时又不同步的运动从整体上形成波的（空间传播）情景。 教学重点：横波的形成与传播过程的规律。 教学难点：质点振动和波传播的关系。 教学疑点：波传播的是什么？ 二、教学目标： 1、知识目标： （1）理解波的形成与传播。知道产生机械波的条件。 （2）知道横波和纵波，知道波峰和波谷，密部和疏部。 （3）知道机械波，理解机械波传播振动形式，传递能量和信息。 2、能力目标： （1）通过波动模型的建立过程，提高学生的抽象想象能力。 （2）根据对机械波模型的分析判断，提高分析推理能力。 3、情感目标： （1）从波的形成过程中，体会个体与整体的关系，明确个体动作要服从整体动作，培养学生的集体主义精神。 （2）通过观察波的形成过程，体验科学美感，陶冶学生的审美情操。体验大自然各种波动的自然美感。 三、教学方法设计： 本节课采用实验观察法。在教学中通过演示实验、学生动手实验及多媒体课件创设形象化的动态情景并提出相关系列问题。要求学生观察、研究和总结得出结论并能回答相关问题以达到教学的目标要求。在教学中渗透问题探究式学习，充分体现以学生为主的现代教学理念（教师只是起引导作用）。 四、教学过程设计： 1、创设情景，引入课题： 首先让学生观看四个事先拍成录相的演示实验现象课件（水波、随风飘的旗、绳波和电磁波等四种波动情景），让学生观看后对波有个初步印象。并提出两个问题以引入本节课要完成的教学内容： （1）波是如何形成的？
2021学年高中物理第3章机械波2波的描述学案人教版必修一.doc
2.波的描述 学习目标：1.[物理观念]理解波的图像的意义． 2.[科学思维]能够由波的图像判断传播方向与质点振动方向的关系，由有关信息画出波的图像． 3.[科学探究]会区别波动图像和振动图像． ☆ 阅读本节教材，回答第62页“问题”并梳理必要知识点． 教材第62页问题提示：能用横坐标x表示在波传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y 表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移． 一、波的图像 1．图像的建立 如图所示，用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移，在xOy平面上，画出各点(x，y)，用平滑的曲线把各点连接起来就得到了波的图像． 2．图像的物理意义 波的图像描述的是某一时刻，沿波的传播方向的各个质点离开平衡位置的位移． 3．简谐波 波形图像是正弦曲线，这样的波叫作正弦波，也称为简谐波．简谐波在传播时，介质中各质点在做简谐运动． 二、波长、频率和波速 1．波长 (1)定义 在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，通常用λ表示． (2)特征 在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长．在纵波中，两个相邻疏部或两个相邻密部之间的距离等于波长． 注意：“相邻”和“振动相位总是相同的”是波长定义的关键，二者缺一不可． 2．周期、频率
(1)规律 在波动中，各个质点的振动周期或频率是相同的，它们都等于波源的振动周期或频率． (2)决定因素 波的周期或频率由波源的周期或频率决定． (3)时空的对应性 在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于一个波长． (4)周期与频率关系 周期T 与频率f 互为倒数，即f ＝1 T . 3．波速 (1)定义：波速是指波在介质中传播的速度． (2)公式：v ＝λ T ＝λf . (3)决定因素 机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，在不同的介质中，波速一般不同． (4)决定波长的因素：波长由波速和频率共同决定． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)波的图像描述了某一时刻各质点离开平衡位置的位移情况． (√) (2)简谐波中各质点做的是简谐运动． (√) (3)波的图像是质点的运动的轨迹． (×) (4)可以根据波的传播方向确定各质点某时刻的运动方向． (√) 2．(多选)如图所示为一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形，由图像可知( ) A ．质点b 此时位移为零 B ．质点b 此时向－y 方向运动 C ．质点d 的振幅是2 cm D ．质点a 再经过T 2 通过的路程是4 cm ACD [由波形知，质点b 在平衡位置，所以其位移此时为零，故A 正确；因波向右传播，波源在左侧，在质点b 的左侧选一参考点b ′，由图知b ′在b 上方，所以质点b 此时向＋y
学案1 机械波的形成和传播
第二章机械波 学案1 机械波的形成和传播 [学习目标定位] 1.理解机械波的形成过程和产生条件.2.知道波的种类及横波和纵波的概念.3.明确机械波传播的特点． 知识储备 1．物体在________附近所做的_____运动叫机械振动． 2．简谐运动的能量与______有关，对同一个系统来说，振幅_________越大，振动的能量就越大． 3．物体在周期性驱动力作用下的振动称为 __________ 一、波的形成和传播 1．波源振动带动与它相邻的质点发生振动，并依次带动离波源更远的质点振动，只是后一个质点的运动状态总是滞后于前一个质点的运动状态，于是波源的振动逐渐传播出去． 2．绳、水、空气等能够传播振动的物质，叫做介质． 3．机械振动在介质中的传播称为机械波． 4．介质中有机械波传播时，介质中的质点发生振动，且质点不会(填“会”或“不会”)随波迁移． 二、横波和纵波 1．质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，叫做横波．在横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下的最低处叫做波谷． 2．质点的振动方向与波的传播方向平行的波，叫做纵波．在纵波中，质点分布最密的位置叫做密部，质点分布最疏的位置叫做疏部． 一、波的形成和传播 [问题设计] 如图1所示，手持细绳的一端上下抖动，绳像波浪般翻卷．这是波在绳上传播的结果，那你知道波是如何形成的吗？ 图1 图2 答案 绳一端振动，带动绳上相邻部分振动，依次逐渐引起整个绳振动． [要点提炼] 波形成的原因：以绳波为例(如图2所示) (1)可以将绳分成许多小部分，每一部分看做一个质点． (2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置． (3)由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的那个质点称为波源． (4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，周围质点又依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播． 二、机械波 [问题设计] 把一个闹钟放在真空罩内，当闹钟的小锤敲打铃铛的时候，我们听不到声音，你知道其中的奥秘吗？ 答案 声波在真空中不能传播，说明声音的传播需要介质． [要点提炼] 1．介质：绳、水、空气等能够传播振动的物质．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． 2．机械波 (1)产生条件：①要有__________；②要有传播振动的_________． (2)特点 ①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，并且落后于前一个质点的振动． ②沿波的传播方向上每个质点的振动方向都和波源的起振方向______． ③波传播的是_______这种形式，而介质的质点并不随波迁移． ④波在传播“振动”这种运动形式的同时，也传递______和________． [延伸思考] 一同学不小心把一只排球打入湖中，为使球能漂回岸边，这位同学采用不断将石头抛向湖中的方法，试分析这位同学能否通过这种方法把排球冲上岸？ 三、横波和纵波 [问题设计] 2011年3月日本东北部海域发生里氏9.0级强震，其引发的海啸加上核泄漏事故给日本带来巨大的损失．我们可以观察到当地震发生时，地面会产生前后或左右晃动，也会产生竖直方向的振动，你 知道这是为什么吗？ 答案 地震波有横波和纵波，不同的波引起地面的振动不同．
机械振动和机械波知识点总结教学教材
机械振动和机械波 一、知识结构 二、重点知识回顾 1机械振动 （一）机械振动 物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。 产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小。 （二）简谐振动 1. 定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。简谐振动是最简单，最基本的振动。研究简谐振动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=－k x，其中“－”号表示力方向跟位移方向相反。 2. 简谐振动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。 3. 简谐振动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。 （三）描述振动的物理量，简谐振动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。
1. 振幅：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，常用字母“A”表示，它是标量，为正值，振幅是表示振动强弱的物理量，振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小，简谐振动在振动过程中，动能和势能相互转化而总机械能守恒。 2. 周期和频率，周期是振子完成一次全振动的时间，频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。振动的周期T跟频率f之间是倒数关系，即T=1/f。振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量，简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的，与振幅无关，所以又叫固有周期和固有频率。 （四）单摆：摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。 细线的一端固定在悬点，另一端拴一个小球，忽略线的伸缩和质量，球的直径远小于悬线长度的装置叫单摆。单摆做简谐振动的条件是：最大摆角小于5°，单摆的回复力F是重力在 圆弧切线方向的分力。单摆的周期公式是T=。由公式可知单摆做简谐振动的固有周期与振幅，摆球质量无关，只与L和g有关，其中L是摆长，是悬点到摆球球心的距离。g是单摆所在处的重力加速度，在有加速度的系统中（如悬挂在升降机中的单摆）其g应为等效加速度。 （五）振动图象。 简谐振动的图象是振子振动的位移随时间变化的函数图象。所建坐标系中横轴表示时间，纵轴表示位移。图象是正弦或余弦函数图象，它直观地反映出简谐振动的位移随时间作周期性变化的规律。要把质点的振动过程和振动图象联系起来，从图象可以得到振子在不同时刻或不同位置时位移、速度、加速度，回复力等的变化情况。 （六）机械振动的应用——受迫振动和共振现象的分析 （1）物体在周期性的外力（策动力）作用下的振动叫做受迫振动，受迫振动的频率在振动稳定后总是等于外界策动力的频率，与物体的固有频率无关。 （2）在受迫振动中，策动力的频率与物体的固有频率相等时，振幅最大，这种现象叫共振，声音的共振现象叫做共鸣。 2机械波中的应用问题 1. 理解机械波的形成及其概念。 （1）机械波产生的必要条件是：<1>有振动的波源；<2>有传播振动的媒质。 （2）机械波的特点：后一质点重复前一质点的运动，各质点的周期、频率及起振方向都与波源相同。 （3）机械波运动的特点：机械波是一种运动形式的传播，振动的能量被传递，但参与振动的质点仍在原平衡位置附近振动并没有随波迁移。 （4）描述机械波的物理量关系：v T f ==? λ λ 注：各质点的振动与波源相同，波的频率和周期就是振源的频率和周期，与传播波的介质无关，波速取决于质点被带动的“难易”，由媒质的性质决定。 2. 会用图像法分析机械振动和机械波。 振动图像，例：波的图像，例： 振动图像与波的图像的区别横坐标表示质点的振动时间横坐标表示介质中各质点的平衡位置 表征单个质点振动的位移随时间变 化的规律 表征大量质点在同一时刻相对于平衡位 置的位移 相邻的两个振动状态始终相同的质 点间的距离表示振动质点的振动周 期。例：T s =4 相邻的两个振动始终同向的质点间的距 离表示波长。例：λ=8m