《#21《波的形成和描述》學(xué)案3》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《#21《波的形成和描述》學(xué)案3(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2. 1《波的形成和描述》學(xué)案 3
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1?明確機(jī)械波的產(chǎn)生條件、形成過程及波動(dòng)傳播過程的特征;了解機(jī)械波的 種類極其傳播特征;
2?明確描述機(jī)械波的物理量、圖象的物理意義。
3 ?明確振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖形的區(qū)別、掌握波的時(shí)間周期性和空間周期性的 特點(diǎn)。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
機(jī)械波的形成過程;明確波的圖象的物理意義; 【知識(shí)要點(diǎn)】
1。波的形成與傳播
1) .機(jī)械波的產(chǎn)生條件
(1) 機(jī)械波的概念:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成機(jī)械波
(2) 機(jī)械波的產(chǎn)生條件:振源和介質(zhì)。
振源一一產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)的物質(zhì),介質(zhì)一一傳播振動(dòng)的媒質(zhì)。
2) .機(jī)械波的形成過程
3)
2、.對(duì)機(jī)械波概念的理解
(1) 機(jī)械波是構(gòu)成介質(zhì)的無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)的一種共同運(yùn)動(dòng)形式;
(2) 當(dāng)介質(zhì)發(fā)生振動(dòng)時(shí),各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)本
身并不隨波遷移,機(jī)械波向外傳播的只是機(jī)械振動(dòng)的形式 (演示橫波演示器);
(3) 波是傳播能量的一種方式。
2. 波的種類 一
按波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可以將波分 為兩類:橫波和縱波。
(1) 橫波
定義:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直。
波形特點(diǎn):凸凹相間的波紋(觀察橫波演示器), 又叫起伏波。如圖3波形所示。
⑵縱波
定義:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條 直線上。
波形特點(diǎn):疏密相間的波形,又叫疏密波。女口
3、 圖4波形所示。
3. 波的描述
甲
圖1
1).波的圖象描述
(1)在平面直角坐標(biāo)系中: 橫坐標(biāo)——表示在波的傳播方向 上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與參考點(diǎn)的距 離。
縱坐標(biāo) 表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)
偏離平衡位置的位移。
連接各位移矢量的末端所得到的曲線就形成了波的圖象, 如圖中甲表示某一
時(shí)刻繩上的一列橫波,乙是它的圖象。
橫波的圖象與縱波的圖象形狀相似, 波的圖象又叫波形圖??v波的圖象較為 復(fù)雜,不再深入討論。簡(jiǎn)諧波的圖象是一條正弦或余弦曲線。
(2).波的圖象的物理意義
波的圖象表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(同一時(shí)刻)偏離平衡位置的位移的空間 分布情況。在不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移
4、不同, 波形也隨之改變,不同時(shí)刻的波形 曲線是不同的。
2)波的特征
⑴波長(zhǎng)
定義:沿著波的傳播方向,兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過程中對(duì)平衡位置的位移總是 相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離。
單位:米 符號(hào):入
① 在橫波中波長(zhǎng)等于相鄰兩個(gè)波峰或波谷之間的距離; 在縱波中波長(zhǎng)等于相鄰兩個(gè)密部或疏部的中央之間的距離。
② 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期,振動(dòng)形式在介質(zhì)中傳播的距離恰好等于一個(gè)波長(zhǎng), 即:
振動(dòng)在一個(gè)周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。
⑵波速
定義:波的傳播快慢,其大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定的,在不同的介質(zhì)中速度并 不相同。
單位:米/秒 符號(hào):v 表達(dá)式:v = X /T
(3)頻率質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期
5、又叫做波的周期(T);質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率又叫做波的頻 率⑴。
波的振動(dòng)周期和頻率只與振源有關(guān),與媒質(zhì)無(wú)關(guān)。
【典型例題】
例題1:如圖3所示為一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波的圖象 求:(1)該波的振幅和波長(zhǎng)。
⑵ 已知波向右傳播,說明A、B、C、D質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。
(3)畫出經(jīng)過T/4后的波的圖象。
解:(1)振幅是質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大位移,波長(zhǎng)是兩個(gè)相鄰的峰峰或谷 谷之間的距離,所以振幅 A= 5cm波長(zhǎng)X = 20m
⑵根據(jù)波的傳播方向和波的形成過程,可以知道質(zhì)點(diǎn) B開始的時(shí)間比它左 邊的質(zhì)點(diǎn)A要滯后一些,質(zhì)點(diǎn)A已到達(dá)正向最大位移處,所以質(zhì)點(diǎn)B此時(shí)刻的運(yùn) 動(dòng)方向是向上的,同理
6、可判斷出 C、D質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向是向下的。
(3)因?yàn)椴ㄊ窍蛴覀鞑サ?,由此時(shí)刻經(jīng)T/4后波的圖象,即為此時(shí)刻的波形沿 波的傳播方向推進(jìn)X /4的波的圖象,如圖4所示。
【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】
1、機(jī)械波傳播的是( )
A ?介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn) B.質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式
C. 能量 D.信息
2、 關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系,下列說法中正確的是(
A. 如果振源停止振動(dòng),在介質(zhì)中傳播的波動(dòng)也立即停止
B. 物體做機(jī)械振動(dòng),一定產(chǎn)生機(jī)械波
C. 波的速度等于質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度
D. 波在介質(zhì)中的傳播頻率與介質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)
3、 關(guān)于機(jī)械波的概念,下列說法中正確的是( )
A. 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的
7、方向
B. 簡(jiǎn)諧波沿長(zhǎng)繩傳播,繩上機(jī)距半個(gè)波長(zhǎng)的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移的大小相等
C. 任一持動(dòng)質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過一個(gè)周期沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)
D. 振幅越大,則波傳播的速度越慢
4、 在波的傳播過和中,下列說法中正確的是( )
A .每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率都等于波源的頻率
B. 振動(dòng)情況完全機(jī)同的質(zhì)點(diǎn)間的距離一定等于波長(zhǎng)
C. 振動(dòng)情況完全相同的相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離一定等于波長(zhǎng)
D. 振動(dòng)步調(diào)相反的質(zhì)噗間的距離為半波長(zhǎng)
5、 一簡(jiǎn)諧橫波沿X軸正方向傳播,某時(shí)刻其波形如圖所示,下列說 法中正確的是()
A .由波形圖可知該波的波長(zhǎng)
B. 由波形圖可知該波的周期
C. .經(jīng)1/4周期后質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)
D. .經(jīng)1/4周期后質(zhì)點(diǎn)R的速度變?yōu)榱?6 —列沿X軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波,波速為60m/s,在t=0時(shí)波的圖象如圖所示 則下列說法中正確的是()
A .此波頻率為40Hz,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)b的速度為零
B.此波頻率為40Hz,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)b的速度沿著y軸負(fù)方向
C. 此波頻率為20Hz,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度沿著
D. 此波頻率為20Hz,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度為零
參考答案:
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
答案
BCD
D
B
AC
AD 丁
C
【反思】
收 獲
疑 問