波的形成和传播.pdf

该【波的形成和传播 】是由【花开花落】上传分享，文档一共【23】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【波的形成和传播 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组
第一节波的形成和传播
教学目标:
1、理解波的形成过程及质点的振动特点
2、理解波的传播过程的特点
3、知道横波和纵波的异同,机械波的一般特点
【建构新知】
一、横波的形成和传播
(一)横波:
(二)横波的形成和传播特点
(三)常见横波:

:
:
:

:


【知识运用】
例题1:如图所示,a图中有一条均匀的绳,1、2、3、
4…
,绳上9、10、11、12四点的位置和运动方
向如图b所示(其他点的运动情况未画出),其中点12的
位移为零,向上运动,
3
中画出再经过周期时点3、4、5、6的位置和速度方向
4

个周期以后,,
其余质点的振动情况如何?
课后作业:
,正确的是()


,波就立即停止传播
,是传递能量和信息的一种方式
()


,介质中的各质点也将由近及远地迁移出去
,离波源近的质点带动离波源远的质点振动
-1-:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组
()




()
,波的传播方向就是波中质点的振动方向
,质点的振动方向一定与波的传播方向垂直
,质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上

,
用抽气机抽出去,就听不到闹钟的铃声,这说明()
,闹钟不再运转了

,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()


,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,,自波源
T
通过平衡位置竖直向下振动开始计时,经过,质点1开始起振,则下列关于各质点的振动和介
4
质中波的说法中正确的是()
,但图中质点9起振最晚
,起振位置和起振方向是不同的
,只是质点8振动时,通过平衡位置或最大位移的
T
时间总是比质点7通过相同位置时落后
4
,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,那么质点9发生的就是第98次振动
、B、C、D、E、F、G是一条绳上的七个点,当绳子的A端振
动时,向右形成如图所示的绳波,波刚传到G,则波源A已振动了
______T,绳上的C点已振动了______T.
,设法在绳上传播一个脉冲的波,如图所示,当波从A向B
传播时,绳上质点开始起振的速度方向是向______;若波从B向A传播,
绳上质点开始起振时,质点振动的速度方向是向______.
-2-:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组
第二节波的图象
教学目标:
。

,由波的图象确定任意质点在某时刻的振动方向
【建构新知】

横坐标——
纵坐标——
振动图象波的图象
简谐波的图象是

义图线
提问1:比较振动图象
与波形图象
研究对象
研究内容
图线的变化
物理意义
,由波的图象确定任意质点在某时刻的振动方向
提问2:从前图中,你能否判断出在该时刻A、B、C、D、G五点的振动方向?
提问3:(接上问)波若向右或左传播时,每点的振动方向如何?
课后作业:
,下列说法中正确的是()


,则波沿x轴正方向传播
,则波沿x轴负方向传播
,下列关于该图象的说法中,正确的是()




,若已知这列波向右传播,在这一
时刻有()
,加速度也为零

,下列说法正确的是()



,其波形图象是一条正弦或余弦曲线
-3-:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组

列说法中正确的是()
,速度方向相反
,速度方向也相同


,已知质点a将比质点b先回
到平衡位置,则下列说法中正确的是()




,实线为简谐波在时刻t的图象,虚线为简谐波经△t时间
后的图象,则下列说法中正确的是()


△t时间后位于虚线上的a,位置
1
△t时间后位于虚线上的a位置
2
,已知波向右传播,则下
列叙述正确的是()
,C点将运动到E点处


、D两点的振动步调相反
,则波的传
播方向______,若波向左传播,则此时振动方向向下的质点有______
T
-列简谐横波在某时刻的波形图,作出前、后两个时
2
刻的波的图象
,某时刻观察到M点处在波峰,N点
处在平衡位置向上运动,且M、N之间只有一个波谷,请在图中做出
M、N两点之间的波形图
-4-:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组
第三节波长、频率和波速
教学目标:
1、知道描述波的物理量──波长,周期(频率)和波速
2、会用波的公式:解题
3、掌握波的时间周期性和空间周期性的特点
【建构新知】
1、波长:
2、周期和频率:
3、波长,周期(频率)和波速三者关系:
提问1:从下图波的图象中你可以直接看出哪些物理量?
提问2:上图中,质点A的振动状态传到E点时,求点A运动的位移、路程各是多少?此过程
质点B的振动状态向右传播多远?
,其振幅为A,波长为λ,某一时刻波
的图象如图所示。在该时刻,某一质点的坐标为(λ,0),经过四分之
一周期后,该质点的坐标为

求:(1)该波的振幅和波长。
(2)已知波向右传播,说明A、B、C、D质点的振动方向。
(3)画出经过T/4后的波的图象。

播,且波速为2m/s,做出(t+3)s和(t-3)s两个时刻的波的图象
,实线为简谐波在t时刻的图线,虚线为波在
(t+)s时刻的图线,若波速为100m/s.
(1)指出简谐波的传播方向
(2)x=?方向如何?
(3)x=?方向如何?
-5-:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组
课后作业:
()


,波长等于两个相邻且振动完全相同的质点平衡位置间的距离

,下列说法中正确的是()
,

()


,在任意时刻位移都相同的两质点是()
13

44

,A和B是该直线上的两点,
点时开始计时,,则该波的传播方向
及其波速分别是()
,v=,v=
,v=,v=03m/s
,某时刻波上A、B两质点都在平衡位置,这时两点间相距3m,且在
两点间只有一个波峰,则这列波的波长可能为()

,在第二种介质中传播时波长为λ,且λ=4λ,那么波
1221
在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为()
:1,1::1,1::1,4::4,1:1
,波速为4m/s,沿波传播方向上有相距1m的两个质点,它们相
继到达波峰的时间差为()

,某时刻直线相距d的A、B两点均在平衡位置,
且A、B间只有一个波峰,若传播方向是B→A,如图所示,经时间t,质点B
dd3d3d
恰好第一次到达波峰位置,该波的波速可能等于()①②③④
6t4t4t2t
①②③④可能D.①②③④都可能
,质点M在该时刻的振动速度
为v,,M点振动速度仍为v,,M的速度为-v,则该波(
)
,波速为10m/,波速为5m/s
,波速为10m/,波速为5m/s
-6-:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组
波动问题的多解性
教学目标:
⒈波的传播方向不确定必有两种可能解
⒉波形变化时间与周期关系不确定必有系列解
⒊波形移动距离与波长关系不确定必有系列解
【知识运用】
波动问题的多解性:
波在传播过程中由于时间上的周期性、空间上的周期性、及传播方向的双向性是导致波动
问题的多解性的原因,若加限定条件,可使无限解转化为有限解或唯一解,具体表现在:
⒈波的传播方向不确定必有两种可能解
⒉波形变化时间与周期关系不确定必有系列解
⒊波形移动距离与波长关系不确定必有系列解
已知t和(t+Δt)时刻的波形图,从波的空间周期性和时间周期性求波速
例1:一列波在t时刻的波形图如图中的实线所示,t时刻的波形图如图中的虚线所示,已
12
知Δt=t-t=,求
21
①这列波可能的波速?
②若波速为68m/s,这列波向哪个方向传播?
y/cm
5
o2468101214x/cm
-5
已知两质点的平衡位置间距离和两质点的位移所处的位置,求其波长的可能值
,当绳上某一质点A向上运动达最大值时,在其右方相距
,,求该波的波长。
,0点为波源。t0时
的波形如图,此刻波传播到x轴上的B质点,在它左边的Ay/cm
质点在负最大位移处。在t,质点A第二次出现在正
1
3
的最大位移处,试讨论以下问题:
•BCDE
0
(1)该波波源开始振动的方向12345x/m
3•
(2)该波的波速A
(3)t,质点C的位置和振动方向
1
(4)当x5m的质点E第一次出现在正最大位移处时,质点B的位置和振动方向
(5)t,质点C相对平衡位置的位移
(6)试画出t
-7-:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组
,一根张紧的水平绳上有相距14m的a、b两点,b点在a点的右方,当一列简谐波
沿此绳向右传播时,若a点处于波峰位置时,b点恰处于平衡位置,且向下运动,
秒后,a位于平衡位置,且向下运动,而b点恰处于波谷位置,求这列波可能的波速?
ab
课外作业:
=O时刻的波形图线,已知当t=1s时质点P
第一次到达波峰,那么该波的波长为______m,频率为______Hz,波速
为______m/s
=0时的波形和已传播的距离,波沿x轴正
方向传播,已知从t=0至t=,质点P三次出现在波峰位置,且在
t=,则P点的振动周期是______s;经过
______s,另一质点Q第一次到达波峰
,在某一时刻的波形图如图所示,已知波速为8m/s,自
左向右传播,若从这一时刻起,,质点A的位移是______,通过的
路程是______,在这段时间内,波的传播距离是______
,是一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t0时刻的波
y/cm
形。,
则下列说法中正确的是2

0

,才能第一次达到波峰2
,质点P也恰好到达波峰
,t0和t
12y/cm
如下图中的实线和虚线所示。
(1)若波向右传播,且周期大于(tt),求波速。0
21
8x/m
(2)设周期小于(tt),且波速为60m/s,求波的传播方向。
21
,一列简谐横波向右传播,波速为v,沿波的传播方向上有相距为L的P、Q两质点。
某时刻P、Q两质点都处于平衡位置,且P、Q间仅有一个波峰。经过时间t,Q质点第一次运
动到波谷,试求出波长的可能值。
v
PQ
-8-:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组,当绳上某一质点A向上运动到最大位移时,在其右方相距
,则该波的波长等于多少?
,已知A质点此时向
下运动,则波的传播方向如何?并画出前的波形.

2
播,在t=0时刻的波形曲线如图所示,已知这列波的质点PQ
O
,则()**********
-2x/m


=,质点Q第一次到达波峰
,质点P恰好到达波谷
y/cm
5
=0时刻的波的图象,
10
速度v=2m/s,质点M在平衡位置上,求从t=0到t=
12
-5
时间内,质点M通过的路程和位移各多大?
,A、B一列简谐横波中的两点,某时刻,A正处y
-9-
A
B
O20x/m
406080:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组
于正向最大位移处,另一点B恰好通过平衡位置向-y方向振动。已知A、B的横坐标分别为
x=0,x=70m,并且波长λ符合不等式:20m<λ<80m,求波长λ.
AB
课后作业:
,在传播方向上有相距6m的A、B两点,某时刻A点在正位移
最大值处,而B点恰好在平衡位置,从这一时刻起,经t5103s,A点回到平衡位置,而
B点恰好在负位移最大值处。已知该简谐横波波长6m,且Tt2T。试求这列波的波长、
频率和速度。
,一列横波t时刻的图线用实线表示,又经t。已知波长为2m,
则以下叙述正确的是
,则最大周期是2s
,
,则最小波速是9m/s
,则传播方向向左
,则该时刻P质点动能最小
,实线为某时刻的波形图象,。
(1)假定波向左传播,求它传播的可能距离
y/cm
(2)若这列波向右传播,求它的最大周期
(3)假定波速是35m/s,求波的传播方向
01234x/m
。,其波形如图中虚线所示。
y/cm
-10-
10
12061218243036
x/m
10:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组
,求:
(1)由图中读出波的振幅和波长
(2)如果波向右传播,波速是多大?波的周期是多大?
(3)如果波向左传播,波速是多大?波的周期是多少?
第四节波的反射、折射
教学目标:
、波的反射、波的折射等概念;
,了解惠更斯原理,能用其分析波的反射和折射;
,频率不变,入射角的正弦与折射角的正弦之比等于
sinv
波在这两种介质中对应的速度之比,即1=1。
sinv
22
【课堂反馈】
,在第二种均匀介质中的波长为λ,若
12
λ=2λ,则该声波在两种介质中的频率之比和波速之比分别为()
12
∶1,1∶1
∶2,1∶4
∶1,2∶1
∶1,1∶2
,下列说法中正确的是()

,也能在固体、液体和真空中传播

,由于v=λ·f,所以频率越高,声速也越大
()




,船上发出一鸣笛声,旅客在3s后听到了前方悬崖反
射回来的回声,问悬崖离汽船原来所在位置有多远?
【巩固练****br/>()
-11-:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组




,是因为()


,当海风斜向吹向海岸时,海浪总是垂直拍击海岸,由此现象可
以判断()

,上述现象是因为水波的折射而引起的


,下列哪些说法是错的()
,比波长为20m的声波传播快

,但折射后频率改变
,但反射后波速改变
()



,波速等于340m/s,,
,则该海水深为________m.
°的入射角入射到两种介质的交界面上,反射波刚好跟折射波垂直,若入射波
,那么折射波的波长为m,反射波的波长为m.
=340m/s,在钢铁中的传播速率为4900m/s,一人用锤子敲击一
1
下铁桥的一端而发出声音,经空气和桥传到另一端的时间差为2s,则桥长m,空
气中和钢铁中声波的频率之比是,波长之比是.
°的入射角由甲介质射到乙介质的界面上同时产生反射和折射,若反射波的
波线与折射波的波线的夹角为90°,×105km/s,求:该波在甲
介质中的传播速度.
,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来
时,发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速
的倍.
-4-1是在高速公路上用超声波速度仪测量车速的示意图,测速仪固定并正对被测
物发出和接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度。
图5-4-2是测量仪记录脉冲信号得到的纸带,p、p表示测速仪发出的超声波信号,n、n表
1212
示p、p经汽车反射回来的信号。设记录时纸带匀速移动,p、p之间的时间间隔△t=,
l212
-12-:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组
超声波在空气中传播的速度是v=340m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图B可知,汽车
在接收到p、p两个信号之间的时间内前进的距离是____________m,汽车的速度是
12
______________m/s。
5-4-1
5-4-2

教学目标:
,认识波的衍射现象;
;
。
【课堂反馈】
,在经过某一小孔时发生了明显的衍射现象,则这个小孔的可能直
径为()




,下列叙述中正确的是()




,下列说法中错误的是()

,能发生明显衍射
,衍射现象越不明显
,衍射现象越不明显
,通过衍射,波能将传
到“阴影”区域,这是波特有的现象。
,哪种情况更容易发生衍射?
【巩固练****br/>-13-:.
省淳中2008级新课程讲学稿高二物理备课组
()
,小石头对波的传播没有影响
,障碍物后面的水并没有发生振动
,孔后的区域传播着圆形的波
,水波经过缺口沿直线传播,屏后“阴影区”的水
面没有明显的波纹
,AC和BD是两块挡板,BC是一个孔,O是波源,
图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长,
则波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是()


,有可能观察不到明显的衍射现象
,使波源频率增大,能更明显观察到衍射现象
,下列说法中正确的是()




()


,小石对水波的传播没有影响

,可能是()