1、人教版选修 3-2 导学案 高二物理备课组编写共 17 页 第 1 页12.1 波的形成和传播班级 小组 姓名 【学习目标】1、通过观察和分析，认识波是振动的传播，知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息。2、能区分横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。3、知道什么是机械波和机械波形成的条件。【重点难点】机械波的形成过程及传播。【学法指导】实验操作、视频演示、渗透理解、归纳总结【学习过程】1、机械波产生的条件（1） ；（2） 。2、机械波的形成（1）实质：介质质点间存在相互作用力，介质中前面的质点带动后面的质点振动。（2）介质质点的振动：从振源开始，每一个质点都由前面的质点带动做受迫
2、振动。【例 1】在机械波中（ ）A各质点都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质点振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D各质点也随波的传播而迁移【例 2】关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（ ）A振动是波的成因，波是振动的传播B振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C波的传播速度就是质点振动的速度D波源停止振动时，波立即停止传播3、机械波的分类（1）横波：质点振动的方向与波的传播方向垂直的波叫 。在横波中，凸起的最高处叫 ，凹下的最低处叫 。（2）纵波：质点的振动方向跟传播方向在同一直线上的波叫 。在纵波中，质点分布最
3、密的地方叫 ，质点分布最疏的部分叫 。【例 3】关于横波与纵波，下列说法中正确的是（ ）A质点上下振动形成的波是横波B质点水平振动形成的波是纵波人教版选修 3-2 导学案 高二物理备课组编写共 17 页 第 2 页C波沿水平方向传播，质点在竖直方向上下振动，这类波是横波D质点在水平面内振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波4、 在 中的传播就形成机械波。5、波的特点（1 ）振幅：像绳波这种一维（只在某个方向上传播）机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同。（2）周期：辑质点振动的周期均与波源的振动周期相同。（3）步调：离波源越远，质点振动越滞后。（4）立场：各质点只在各自的平衡位置振动，并不随波
4、逐流。（5）机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能量和信息。【例 4】关于机械波，下列说法正确的是（ ）A机械波的传播方向就是介质中质点的振动方向B机械波的传播伴随着振动能量的传递C机械波传播的是振动这种运动形式，质点并不随波迁移D波不但能传递能量，也能传递信息【例 5】如图 1211 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（ ）T4A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
5、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 通过的相同位置时落后 T/4D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6、绳、弹簧、水、空气等是波借以传播的物质，叫做_。机械振动在介质中传播，形成了_。7、介质中有机械波传播时，介质本身 ，随波一起传播。传播的只是 。【训练测试】1、关于横波和纵波，下列说法正确的是（ ）A质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横
6、波B质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波C横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部D地震波是横波，声波是纵波2、关于机械波的叙述，下列说法正确的是（ ）A在机械波的形成过程中，介质中的质点随波一起发生迁移，质点以匀速直线运动的速度传递人教版选修 3-2 导学案 高二物理备课组编写共 17 页 第 3 页B介质中的质点不随波一起发生迁移，只是在平衡位置附近沿波的传播方向往复振动C机械波传播的是机械振动这种运动形式D介质中各质点的振动周期是相同的3、关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是（ ）A机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波B离波源较近的质点总比离波源较远
7、的质点振动得迟一些C离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些D一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就立刻振动起来4、横波和纵波的区别是（ ）A横波中，质点做振动，纵波中，质点沿波的传播方向运动B横波的传播速度一定比纵波慢C横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部D横波中各质点振动方向与波的传播方向在同一直线上，纵波中各质点振动方向与波的传播方向垂直5、关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（ ）A振动是波的成因，波是振动的传播B振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C波的传播速度就是质点振动的速度D波源停止振动时，波立即停止传播6、如图所示为波沿着一条一端固定的
8、绳子传播到 B 点时的波形图，由图可判断出 A 点开始振动的方向是（ ）A向左B向右C向上D向下7、如图所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点 A 正向上运动，如图中箭头所示。由此可判定此横波（ ）A向右传播，且此时质点 B 正向上运动B向右传播，且此时质点 C 正向下运动C向左传播，且此时质点 D 正向上运动D向左传播，且此时质点 E 正向下运动8、如图所示，一列简谐波在某时刻的波形图，a、b、c、d 为介质中的四个质点。a 在波峰，d在波谷，c 在平衡位置，b 的位移大小等于振幅的一半，四个质点的加速度大小分别为aa、a b、a c、a d，它们的速度大小分别为 va、v b、v
9、 c、v d，则（ ）Aa ca ba aa dBa ca ba aa d0Cv av dv bv cDv av dv bv c 9、一列简谐横波在 x 轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c 为三个质元，a 正向上运动。由此可知（ ）A该波沿 x 轴正方向传播Bc 正向上运动C该时刻以后，b 比 c 先到达平衡位置人教版选修 3-2 导学案 高二物理备课组编写共 17 页 第 4 页D该时刻以后，b 比 c 先到达离平衡位置最远处10、地震震动以波动的形式传播，地震波有纵波和横波之分，且纵波传播速度大于横波传播速度。（1）如图所示是某一地震波的传播图，其振幅为 A，波长为 ，某一时刻质
10、点 a 的坐标为（，0） ，经 周期该质点的坐标是多少？该波是纵波还是横波？（ ）14A 、纵波 B （，A） 、横波 C （，A） 、纵波 D. 、横波(54 ， 0) (54 ， A)（2）若 a、b 两处与 c 处分别相距 300 km 和 200 km。当 c 处地下 15 km 处发生地震，则（ ）Ac 处居民会感到先上下颠簸，后水平摇动B地震波是横波C地震波传到 a 地时，震动方向垂直于地面Da、b 两处烈度可能不同11、下列关于波的应用正确的是（ ）A要将放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波B两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液
11、体中传播的应用C光缆是利用机械波传递信息D宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波【课后反思】人教版选修 3-2 导学案 高二物理备课组编写共 17 页 第 5 页12.2 波的图象班级 小组 姓名 【学习目标】1、能够通过描点的方法作出波的图象，理解波的图象的物理意义。2、知道什么是简谐波。3、通过用图象描述横波，加强利用图象分析问题的能力。【重点难点】1、 理解波的图象的物理意义。2、掌握波的图象的应用：根据某一时刻 t 的波的图象、波的传播方向和波速，画出经过t 时间以后，波的形状和各质点的位移；已知某时刻 t 的波的图象、波的传播方向，判断介质中各质点的振动方向。【学
12、法指导】类比迁移、归纳总结、对比演练【学习过程】1、波的图象的建立：用横坐标 x 表示在波的传播方向上 的平衡位置，纵坐标 y 表示 偏离平衡位置的位移。波的图象有时也称 ，简称 。【例 1】一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图所示的凸凹形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F 六个质点（ ）A它们的振幅相同B其中 D、E 速度方向相同C其中 A、C 速度方向相同D从此时算起，B 比 C 先回到平衡位置【例 2】 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。某时刻的波形如左图所示，此后，若经过 周期开始计时，则如右图所示描述的是（ 34）Aa 处质点的
13、振动图象 Bb 处质点的振动图象Cc 处质点的振动图象 Dd 处质点的振动图象2如果波的图象是正弦曲线，这样的波叫做 ，也叫 。可以证明，介质中有正弦波传播时，介质的质点在做 运动。3简谐波的波形图与质点的振动图象都是正弦曲线，但它们的意义是 的。波形曲线表示介质中的“ 质点”在“ ”的位移，振动图象则表示介质中“ 质点”在“ ”的位移。人教版选修 3-2 导学案 高二物理备课组编写共 17 页 第 6 页【例 3】如图所示是一列简谐波的图象，由此可知各质点振动的振幅为 ，x1.0 m 处的质点此时刻的位移是 。【例 4】如图所示，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，实线和虚线分别表示 t10
14、和t20.5s（T0.5 s）时的波形。能正确反映 t37.5 s 时波形的是（ ）4. 振动图象和波动图像的区别振动图象 波的图象图象物理意义 图象表示一个质点在各个时刻的位移 图象表示某时刻，波线上各质点的位移图象变化 随时间延伸，图象形状不变，只是图象沿 t 轴延续 随时间推移，图象整体沿波的传播方向平移一个完整正弦（余弦）图象所占横坐标距离表示一个周期 T 表示一个波长 【例 5】一列简谐横波沿 x 轴负方向传播，如图所示是 t1s 时的波形图象，如图（b）所示是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象（两图用同一时间起点） 。人教版选修 3-2 导学案 高二物理备课组编写共 17 页
15、第 7 页（1）图 （b）可能是图（a）中哪 个质点的振动图象？（2）若 波沿 x 轴正方向传播，则图（b）可能是图（a）中哪个质点的振动图象？（ ）Ax0 处的质点 Bx1 m 处的质点Cx2 m 处的质点 Dx3 m 处的质点（3）设波沿 x 轴负方向传播，画出 x3 m 处的质点的振动图象。【训练测试】1、关于振动图象和波的图象，下列说法中正确的是（ ）A振动图象研究的是一个质点在振动过程中位移随时间的变化，而波的图象研究的是某一时刻在波的传播方向上各个质点在空间的分布B振动图象的形状不随时间变化，而波的图象的形状随时间而变化C简谐运动图象和简谐波的图象其形状都是正弦（或余弦）曲线D振动
16、图象的图线实质是振动质点所经过的路径形状，波的图象其图线实质是某一时刻各个质点的连线形状2、一简谐横波在 x 轴上传播，在某一时刻的波形图如图所示，已知此时质点 F 的运动方向向下，则（ ）A此波沿 x 轴负方向传播B质点 D 此时向下运动C质点 B 将比质点 C 先回到平衡位置D质点 E 的振幅为零3、如图所示，下列说法中正确的是（ ）A此列波的振幅是 0.1 mBx15 m 处质点的位移是 0.1 mC若 A 的速度沿 y 轴正方向，则 B 的速度亦沿 y 轴正方向DA 的加速度为沿 y 轴负方向，而 B、C 的加速度沿 y 轴正方向4如图所示画出了一列向右传播的横波在某个时刻的波形图线，
17、由图线可知（ ）A质点 b 此时的位移是零B质点 b 此时向y 方向运动C质点 b 的振幅是 2 cmD质点 d 此时的加速度沿正方向5、一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，波源的平衡位置坐标为 x0。当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标 x2 m 的质点所处位置及运动情况是（ ）A在其平衡位置下方且向上运动B在其平衡位置下方且向下运动人教版选修 3-2 导学案 高二物理备课组编写共 17 页 第 8 页C在其平衡位置上方且向上运动D在其平衡位置上方且向下运动6、简谐横波某时刻的波形图线如图所示，由此图可知（ ）A若质点 a 向下运动，则波是从左向右传播的B若质点
18、b 向上运动，则波是从左向右传播的C若波从右向左传播，则质点 c 向下运动D若波从右向左传播，则质点 d 向上运动7、一列波沿水平方向传播，某时刻的波形如图所示，则图中a、b、c、d 四点在此时刻具有相同运动方向的是（ ）Aa 和 c Bb 和 c Ca 和 d Db 和 d8、振源 A 带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图所示，规定绳上各质点向上运动方向为正方向，从波传播到绳上 P 点开始计时，能表示 P 点在第一个周期内振动的图象是下图中的（ ）9、如图（a）所示为一列简谐波在某时刻的波形图。如图（b）表示传播该波的介质中某一质点在此后的一段时间内的振动图象。则（ ）A若波沿
19、x 轴正方向传播，则图（b）为质点 a 的振动图象B若波沿 x 轴正方向传播，则图（b）为质点 b 的振动图象C若波沿 x 轴负方向传播，则图（b）为质点 c 的振动图象D若波沿 x 轴负方向传播，则图（b）为质点 d 的振动图象10、如图所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t0 时的波形。当 R 点在 t0 时的振动状态传到 S 点时，PR 范围内（含 P、R）有一些质点正在向 y 轴负方向运动，这些质点的 x 坐标取值范围是（ ）A2 cmx4 cm B2 cmx4 cmC2 cmx3 cm D2 cmx3 cm11、关于机械波和机械振动的关系，下列说法中正确的是（ ）A.有机械振
20、动就有机械波B.有机械波就一定有机械振动C.机械波中各质点的振动频率相同 D.机械波在传播过程中介质中的各质点是同时开始振动的人教版选修 3-2 导学案 高二物理备课组编写共 17 页 第 9 页【课后反思】12.3 波长、频率和波速班级 小组 姓名 【学习目标】1、知道什么是波长、频率和波速。2、理解波长、频率和波速的关系。3、了解决定波长、频率和波速的因素。【重点难点】利用波的图象和波长、频率、波速之间的关系解决实际问题【学法指导】习题演练、专项练习、分类讨论【学习过程】1、波长（）： 叫做波的波长。强调：在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长；在纵波中，两个相邻的密部（或疏
21、部）之间的距离等于波长。2、周期（T）和频率（f）： 。强调：波的周期（或频率）由波源决定，同一列波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变；【例 1】关于波长的下列说法中正确的是（ ）A机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长C在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长D在波形图上振动情况总是相同的两点间的距离等于一个波长【例 2】 如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图象。下列说法中正确的是（ ）A质点 A、C、E、G、I 在振动过程中位移总是相同B质点 B、F 在振动过程中位移总是相同C质点 D、H 的平衡位置间的距离
22、是一个波长D质点 A、I 在振动过程中位移总是相同，它们的平衡位置间的距离是一个波长3、波长、周期（频率）和波速的关系人教版选修 3-2 导学案 高二物理备课组编写共 17 页 第 10 页（1）波速： 。它反映振动在介质中传播的快慢程度。（2）波长、周期（频率）和波速的关系： ，公式： 。（3）经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于 。强调：波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定。当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期（或频率）保持不变，但由于波速的变化而导致波长的变化。4、机械波在介质中的传播速度为 v ，该式对于以后要学习的电磁波也适用。5、机械波在介质中的传播速度由 的性质决
23、定，在不同的介质中，波速是 的。【例 3】一列横波沿 x 轴的正方向传播，波速 v300 m/s。已知 x10.30 m 和 x20.90 m 处是振动中位移大小总是相同、方向总是相反的相邻两点，求这列波的频率。【例 4】一列简谐横波在 t0 时刻的波形如图中的实线所示，t0.02s 时刻的波形如图虚线所示。若该波的周期 T 大于 0.02 s，则该波的传播速度可能是（ ）A2 m/s B3 m/s C4 m/s D5 m/s【例 5】如图所示，图（a）为某一列波在 t1.0 s 时的图象，图（b）为参与该波的质点P 的振动图象。（1）求该列波的波速；（2）求再经过 3.5 s 时 P 质点的路程；（3）波的传播方向。
