2022年第十二章《机械波》导学案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载12.1 波的形成和传播【学习目标】1.通过观看和分析, 熟悉波是振动的传播,知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息;2.能区分纵波和横波,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;【学问要点】一、波的形成和传播1观看绳波的形成过程,回答以下问题:(1)绳子各部分看成很多组成,各部分之间存在着相互作用的力;(2)沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点 被带动;一段时间 (超前或落后) ,质点依次(3)波动(简称波) :;(4)绳子可看成由大量质点构成,质点之间有相互作用,一个质点的振动,会引
2、起相邻质点的振动,这样机械振动在绳子中由近及远的传播,形成;二、波的分类及特点1 横波:;波峰、波谷:;2纵波:;密部、疏部:;3列举常见的横波和纵波:;三、机械波1.介质:;2.机械波定义:;3 机械波产生条件:;4认真观看右图 横波的形成,总结分析:传播的只是振动的 和,质点不随波迁移;(1)各质点均在自己的平稳位置邻近振动(2)在波的传播方向上各质点依次开头振动(3)后面学前面,时间晚一点(4)各质点振动周期、振幅、起振方向相同(周期由振源打算)* 总结波动和振动的联系与区分:;【反馈练习】1日常生活中,发觉球掉入池塘里,能否通过往池塘丢入石块,借助石块激起的水波把球冲到岸边?2在机械波
3、中有()A 各质点都在各自的平稳位置邻近振动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名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载D各质点也随波的传播而迁移3以下说法不妥的有()A 声波在空气中传播时是纵波,在水中传播时是横波B波不但传送能量,仍能传递信息C发生地震时,由振源传出的既有横波又有纵波D一切波的传播均需要介质4关于振动和波的关系,以下说法正确选项()A 有机械波必有振动 B有机械振动必有波C离波源远的质点振动较慢【学习目标】D波源停止振动时
4、,介质中的波立刻停止传播 12.2 波的图象1 能够通过描点的方法作出波的图像,懂得波的图象的物理意义;2 知道什么是简谐波;3通过用图像描述横波,加强利用图像分析问题的才能;【学问要点】摸索:如何描述机械波?一、波的图象1物理意义:反映偏离平稳位置的;横坐标:各质点的平稳位置 纵坐标:某时刻各质点偏离平稳位置的位移对横波, 图象反映某时刻介质中各质点在空间的实际分布情形,形 ;2波的图象:故又称波形图, 简称 波正弦波:,也叫,是一种最基本、 最简洁的波 .;介质中有正弦波传播时,介质的质点做;3 图象反映的物理信息 振幅,质点位移,回复力、加速度、速度方向二、振动图象与波的图象的比较“录像
5、带 ”“照片 ”随时间推移图像延长, 已有图像不变随时间推移图像沿传播方向平移名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载三、波的图象的基本应用1波的传播方向 . 质点的振动方向例 1如下列图为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图;试求出波形图上 A 、B、C、D 四个质点的振动方向;如这列波是向左传播的,就这四个质点的振动方向如何?例 2如下列图为一列简谐波在某时刻的波形图,已知图形上某点的振动方向如下列图;试求这列波的传播方向;如这个质点的振动方向向上,就波的传播方向又如何?如这个质点做减速运动,就波的
6、传播方向又如何?如这个质点加速度在逐步减小,就波的传播方向又如何?2求波在任意时刻的波形图例 3如下列图为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图;试画出再经过 T/4、3T/4 和 5T/4 时的波形图;3已知波动图像画振动图像:- 描点法【反馈练习】1一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如下列图的外形,对此时绳上 A 、B、C、D、E、F 六个质点 ()A 它们的振幅相同B质点 D 和 F 的速度方向相同C质点 A 和 C 的速度方向相同D从今时算起,质点 B 比 C 先回到平稳位置2A 、B、C、D 是一列横波上的四个点,某时刻波形如图所 示 , 那 以 如 果 A 此 时 速 度 是 向
7、 上 的 , 就 C 点 必是,假如 B 点此时速度是向上的,就波向 传播,A 、B 两点加速度方向;C、D 两点加速度方向;12.3 波长、频率和波速【学习目标】1 知道什么是波长、频率和波速;2 懂得波长、频率和波速的关系;3 明白打算波长、频率和波速的因素;【学问要点】一、波长( )名师归纳总结 1定义:;第 3 页,共 13 页2物理意义:反映波在空间传播的- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3说明:. 波长等于波在一个周期内传播的距离. 相邻的相对平稳位置的位移总是完全相同的质点之间的距离. 相邻两个波峰或波谷之间的距离二、波
8、的周期(T)、频率( f)1定义:;2说明:1 波的周期 /频率由打算,与无关2 每经受一个周期,原有的波形图不转变;三、波速( v)1定义:;2物理意义:反映振动在介质中传播的3说明:1 波速由 性质打算:. 一列波在不同介质中传播速度不同;. 同一匀称介质中波速是定值,同时仍和温度有关2 波速与质点振动速度的区分:四、波长、周期(或频率)和波速的关系:例 1下图的实线是一列简谐波在某一时刻的波形图,经 0.5 秒后,波形如图中的虚线所示;已知该波的波长为 24cm,周期 T 大于 0.5 秒,求下面两种情形下的波速和周期;( 1)波向左传播; (2)波向右传播;例 2一列横波沿直线传播,在
9、传播方向上有 A、B 两点,相距 1.2m,当波刚好到达 B 点时开头计时,已知 4 秒内, A 位置的质点完成 8 次全振动, B 位置质点完成 10 次全振动;这列波的波长为多少?频率为多少?速度为多少?例 3某列波沿 x 轴正方向传播, t=0 时的波形图如下列图,已知在 t=0.6 秒时 A 点正好第三次显现波峰,就波的周期为多少?波传到P 点所需的时间为多少?P 点第一次显现波峰的时间是多少?【反馈练习】1关于简谐波说法中正确选项()A 两个振动情形完全相同的质点之间的距离是一个波长B任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长C波动在一周期内向前传播的距离等于波长D一个周期内质点所走过的路程
10、等于一个波长名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2关于波速说法错误的有(学习必备欢迎下载)A 波速由介质和波源共同打算B提高振源频率,波的传播速度将增大C同时在空气中传播两列声波,波长较大的声波传播较快 D频率越高的声波在空气中传播的波长越短E波速反映了介质中质点振动的快慢F波速反映了振动在介质中传播的快慢3如图在一条直线上有三点 S、M、N,S 为波源,距 M 点为 12m,距 N 点为 21m由于波源 S的振动在直线上形成一列横波,其波长为 8m,波速为 4m/s,以下说法中正确选项()A . M 点先开头振动,
11、N 点后振动,振动时间相差 2.25s,但振动周期都为 2s B. M 点在最高点时,N 点在平稳位置以上向下振动C. M 点在最高点时,N 点在平稳位置以上向上振动D.振动过程中 M 、N 两点的位移有可能在某时刻相同4一列简谐横波沿 x 轴传播, t=0 时刻的波形如图实线所示,经过t=0.05s 后的波形如图虚线所示;已知t 小于一个周期,就()A 这列波的波长是 4m B这列波的振幅是 0.4m C这列波的波速肯定是 20m/s D这列波的频率可能是 15Hz 5如图, 在 xOy 平面内有一沿 x 轴正方向传播的简谐横波,波速为 1m/s,振幅为 4cm,频率为 2.5Hz在 t=0
12、 时刻( P、Q 两点均已振动) P 点位于其平稳位置上方最大位移处,就距 P 点为 0.2m 的 Q 点()A. 在 0.1s 时的位移是 4cm B. 在 0.1s 时的速度最大C. 在 0.1s 时的速度方向向上D. 在 0 到 0.1s 时间内的路程是 8cm 6如图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线;经 t=0.5s后,其波形如图中虚线所示;设 t2T (T 为波的周期) ,(1)假如波是向右传播,求波的周期和波速;(2)假如波是向左传播,求波的周期和波速;12.4 波的反射和折射 惠更斯原理 【学习目标】1 知道什么是知道什么是波面和波线,明白惠更斯原理;2 熟悉波的反射、折
13、射现象,并能用惠更斯原理进行说明;【学问要点】一、惠更斯原理名师归纳总结 内容:;第 5 页,共 13 页波面、波线概念;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载二、惠更斯原理的应用:说明反射、折射、衍射、散射现象 1波的反射与折射当波传播到两种介质的分界面时,一部分反射形成,另一部分进入介质形成;反射定律:;折射定律:;填表:波在反射、折射时的频率、波速和波长打算因素反射时折射时频率波速波长*2 波的衍射现象:;*3 波的散射现象:;12.5 波的衍射和干涉【学习目标】1 通过观看水波的衍射现象,熟悉衍射现象的特点,知道什么是波的衍射现象
14、和发生明显 衍射现象的条件;2 明白波的叠加原理;3 通过试验,熟悉波的干涉现象和波的干涉图样,知道发生明显干涉现象的必要条件;4 知道衍射、干涉现象是波特有的现象;【学问要点】一、波的衍射列举实例:;定义:;发生明显衍射的条件:;* 试用惠更斯原懂得释波的衍射现象* 说明:1衍射是波特有的现象,一切波都会产生衍射现象;2衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异;障碍物或孔的尺寸大小,是打算发生 明显衍射的条件;3一般情形下,波长较大的波简洁产生显著的衍射现象;4波达到狭缝处,缝上各点都可看作子波源,作出子波包络,得到新的波面;在缝的边缘 处,波的传播方向发生转变;5当孔的尺寸远小于波长时,
15、尽管衍射非常突出,但由于能量的减弱,衍射现象不简洁观 察到;名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载二、波的干涉(一)波的叠加:1波的独立作用原理:几列波相遇时仍保持各自原有特点(频率、波长、振幅、振动方向等),连续传播,相互之间无影响;2波的叠加原理:重叠区域,质点位移等于两列波单独传播分别引起位移的;(二)波的干涉1定义:;形成的图样叫做;.干涉是波特有的现象2产生干涉的必要条件:3干涉图样的特点:. 两列频率相同的波叠加,振动加强点始终加强,振动减弱点始终减弱;. 振动加强点和振动减弱点是间隔显现
16、的;4加强点和减弱点的分布规律. 如两波源振动情形完全相同,到两波源的路程差(波程差)s 满意;. 如两波源振动情形完全相反,到两波源的路程差(波程差)s 满意;例如下列图, 两列简谐波均沿 x 轴传播, 传播速度的大小相 等,其中一列沿 x 方向传播 图中实线所示 ,一列沿负 x 方向传播 图中虚线所示 ,这两列波的频率相同,振动方向均沿y 轴,就图中 x=1、2、3、4、5、6、 7、8 各点中振幅最大的是 x= 的点,振幅最小的是 x= 的点;【反馈练习】1以下现象属于波的衍射现象的是()”A 在空旷的山谷里喊叫,可以听到回声B“ 空山不见人,但闻人语响C“ 余音绕梁,三日而不绝”D夏日
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- 机械波 2022 第十二 导学案
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