第三章機械波選擇性必修第一冊波的形成(強基課——逐點理清物理觀念)第1

節(jié)課標要求學(xué)習(xí)目標1.通過觀察，認識波的特征。2.能區(qū)別橫波和縱波。1.理解波的形成過程，會判斷質(zhì)點的振動方向。2.知道橫波和縱波的概念，能夠區(qū)別橫波和縱波。3.知道機械波的產(chǎn)生條件和傳播特點。逐點清(一)

波的形成及特點逐點清(二)

橫波和縱波0102CONTENTS目錄逐點清(三)

機械波課時跟蹤檢測0304逐點清(一)波的形成及特點1.波:______的傳播稱為波動，簡稱波。2.波的形成(以繩波為例)(1)設(shè)想把一條繩子分成一個個小段，這些小段可以看作一個個______的質(zhì)點，這些質(zhì)點之間存在著_______的作用。多維度理解振動相連彈性力(2)當手握繩端上下振動時，繩端______相鄰的質(zhì)點，使它也上下振動，這個質(zhì)點又帶動更遠一些的質(zhì)點……繩子上的質(zhì)點都跟著振動起來，只是后面的質(zhì)點總比前面的質(zhì)點____一些開始振動，繩端這種________________就沿繩子傳出去了，整體上形成了凹凸相間的波形。帶動遲上下振動的狀態(tài)3.波動過程中各質(zhì)點的運動特點波動過程中各質(zhì)點的振動周期都與波源的振動周期相同，其運動特點為:(1)先振動的質(zhì)點帶動后振動的質(zhì)點——“帶動”。(2)后振動的質(zhì)點重復(fù)前面質(zhì)點的振動——“重復(fù)”。(3)后振動的質(zhì)點的振動狀態(tài)滯后于先振動的質(zhì)點的振動狀態(tài)——“滯后”。1.對于沿繩傳播的波，判斷下列說法是否正確。(1)繩上各質(zhì)點的振動是有先后順序的。 ()(2)繩上各質(zhì)點振動的周期是相同的。 ()(3)繩上各質(zhì)點振動的平衡位置不斷轉(zhuǎn)換即形成波。 ()全方位練明√√×2.(多選)藝術(shù)體操中的“帶操”表演中，運動員手持細棒抖動彩帶的一端，彩帶像波浪般翻卷，這是波在彩帶上傳播的結(jié)果。如圖所示為“帶操”表演中某時刻的照片，已知細棒在豎直方向抖動，P為彩帶上的一個質(zhì)點，若認為該波是向右傳播的機械波，則下列說法正確的是(

)A.圖示時刻，質(zhì)點P正在向右運動B.質(zhì)點P的振動頻率等于細棒抖動的頻率C.圖示時刻，質(zhì)點P正在向下運動D.圖示時刻，質(zhì)點P正在向上運動√√解析:質(zhì)點不隨波遷移，故A錯誤；質(zhì)點的振動頻率與波源的振動頻率相等，故B正確；由于波向右傳播，根據(jù)先振動的質(zhì)點帶動后振動的質(zhì)點可得，質(zhì)點P正在向上運動，故C錯誤，D正確。3.(2025·江蘇無錫階段檢測)在一條軟繩上選18個等間距的質(zhì)點，質(zhì)點1在外力作用下首先向上做簡諧運動，其余質(zhì)點在相互作用力的帶動下依次振動，從而形成簡諧波，由波的形成及圖可知，下列說法中正確的是(

)A.質(zhì)點1帶動質(zhì)點2是利用繩上質(zhì)點間的彈力實現(xiàn)的，每個質(zhì)點均做簡諧運動B.每個質(zhì)點開始運動后，均在水平方向做勻速運動，在豎直方向做簡諧運動C.繩上的不同質(zhì)點開始振動時的方向是不同的D.波沿繩方向勻速傳播，故每個質(zhì)點的動能保持不變√解析:波動過程中，前一質(zhì)點帶動后一質(zhì)點，后一質(zhì)點重復(fù)前一質(zhì)點的振動，質(zhì)點1帶動質(zhì)點2是利用繩上質(zhì)點間的彈力實現(xiàn)的，每個質(zhì)點均做簡諧運動，由題圖可知繩上的每一個質(zhì)點開始振動時方向都向上，故A正確，C錯誤；質(zhì)點只能在平衡位置附近振動，不能沿繩傳遞，故B錯誤；每個質(zhì)點都在平衡位置附近振動，速度時刻發(fā)生變化，則動能也時刻發(fā)生變化，故D錯誤。逐點清(二)橫波和縱波1.橫波:介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向_________，這種波稱為___波。在___波中，凸起的_______叫作波峰，凹下的_______叫作波谷。2.縱波:介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上，這種波稱為____波。在____波中，質(zhì)點分布_____的位置叫作密部，質(zhì)點分布_____的位置叫作疏部。3.分類依據(jù):橫波和縱波是按照_________方向與________方向的關(guān)系來區(qū)別的。多維度理解相互垂直橫橫最高處最低處縱縱最密最疏質(zhì)點振動波傳播4.橫波和縱波的對比名稱橫波縱波介質(zhì)只能在固體介質(zhì)中傳播在固體、液體和氣體介質(zhì)中均能傳播特征在波動中交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷在波動中交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部1.(多選)機械波按質(zhì)點振動方向與波傳播方向的關(guān)系可分為橫波和縱波。關(guān)于介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向，下列說法正確的是(

)A.在橫波中二者方向有時相同B.在橫波中二者方向一定不同C.在縱波中二者方向有時相同D.在縱波中二者方向一定不同全方位練明√√解析:在橫波中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，故A錯誤，B正確；在縱波中二者方向在同一直線上，既可以相同，也可以相反，故C正確，D錯誤。2.(2025·內(nèi)蒙古期末檢測)關(guān)于機械波，下列說法正確的是(

)A.質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互垂直的波叫作縱波B.機械振動在介質(zhì)中傳播，形成了機械波C.在橫波中，凸起的最高處叫作波谷D.波可以傳遞能量，但不可以傳遞信息√解析:質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互垂直的波叫作橫波，故A錯誤；機械振動在介質(zhì)中傳播，形成了機械波，故B正確；在橫波中，凸起的最高處叫作波峰，故C錯誤；波可以傳遞能量，也可以傳遞信息，故D錯誤。3.(2025·廣東佛山階段練習(xí))某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的地震測量裝置，水平方向X和豎直方向Y的構(gòu)造相同。地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s。地震中，假定震源在地震測量裝置下方，觀察到兩振子相差0.5s開始振動，則下列說法正確的是(

)A.兩重球處于平衡位置時彈簧彈力均為0B.X方向傳感器接收到的是縱波振動C.該地震波的振動周期是0.1sD.該次震源與測試點的距離約為10km√

逐點清(三)機械波1.介質(zhì)(1)定義:波借以______的物質(zhì)。(2)特點:組成介質(zhì)的質(zhì)點之間有___________，一個質(zhì)點的振動會引起___________的振動。2.機械波機械振動在______中傳播，形成了機械波。機械波的傳播離不開介質(zhì)，沒有介質(zhì)就無法形成機械波。多維度理解傳播相互作用相鄰質(zhì)點介質(zhì)3.機械波中各質(zhì)點的運動特點(1)介質(zhì)中各質(zhì)點都在做受迫振動，所以各質(zhì)點振動的周期(頻率)均與波源的振動周期(頻率)相同。(2)離波源越遠，質(zhì)點振動越滯后，但每一個質(zhì)點的起振方向均與波源的起振方向相同。(3)機械波向前傳播的是振動這種運動形式，各質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動，并不隨波遷移。4.機械波的特性(1)波是傳遞_____的一種方式。(2)波可以傳遞______。能量信息5.“帶動法”判斷質(zhì)點的振動方向(1)原理:先振動的質(zhì)點帶動鄰近的后振動的質(zhì)點。(2)方法:在質(zhì)點P靠近波源一側(cè)附近的圖像上另找一點P'，P'為先振動的質(zhì)點，若P'在P上方，則P向上運動，若P'在P下方，則P向下運動，如圖所示。1.判斷下列說法是否正確。(1)物體做機械振動，一定產(chǎn)生機械波。 ()(2)機械波的傳播方向就是介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向。 ()(3)除波源外，機械波中各質(zhì)點都做受迫振動。 ()(4)機械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動能量的傳遞。 ()全方位練明××√×2.一列橫波沿繩子向右傳播，某時刻繩子形成如圖所示的形狀，對此時繩上A、B、C、D、E、F六個質(zhì)點，下列說法正確的是(

)A.質(zhì)點B向右運動B.質(zhì)點D和質(zhì)點F的速度方向相同C.質(zhì)點A和質(zhì)點C的速度方向相同D.從此時算起，質(zhì)點B比質(zhì)點C先回到平衡位置√解析:波傳播時，離波源遠的質(zhì)點的振動落后于離波源近的質(zhì)點的振動，并跟隨著離波源近的質(zhì)點振動，題圖所示時刻，D跟隨C向上運動，F(xiàn)跟隨E向下運動，同理可知A向下運動，故B、C錯誤；介質(zhì)中的質(zhì)點不隨波遷移，由于此時B和C都向上運動，則B比C先到達最大位移處，并先回到平衡位置，A錯誤，D正確。3.如圖是以質(zhì)點P為波源的機械波在繩上傳到質(zhì)點Q時的波形。(1)請判斷此機械波的類型。答案:橫波解析:各質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互垂直，此機械波是橫波。(2)判斷圖示時刻Q質(zhì)點的振動方向。答案:向上解析:P點為波源，Q點在右側(cè)質(zhì)點的帶動下將向上振動。(3)P點從平衡位置剛開始振動時，是朝著哪個方向運動的?答案:向上解析:由(2)可知，當波恰好傳到Q點時，Q點起振方向向上，故波源P點從平衡位置開始振動時的方向也向上。(4)此波是否為P質(zhì)點移動到Q質(zhì)點形成的?答案:不是解析:機械波只是傳播振動形式，介質(zhì)中各質(zhì)點并不隨波遷移。課時跟蹤檢測1234567891011121314151.在平靜的湖面上漂著一小木條，現(xiàn)向湖中央扔一石子，圓形波紋一圈圈地向外傳播，當波傳到小木條處時，小木條將(

)A.隨波紋漂向湖岸B.不動C.向波源處漂動D.在原來位置做上下振動√678910111213141512345解析:當波傳到小木條處時，小木條在原來位置附近上下振動，不隨波紋漂向湖岸，也不向波源處漂動，故選項D正確。1567891011121314152342.(2025·云南昆明階段練習(xí))(多選)關(guān)于機械振動和機械波，下列說法正確的是(

)A.機械波的傳播過程是大量介質(zhì)質(zhì)點依次重復(fù)波源振動的過程B.單個物體的振動在介質(zhì)中不會產(chǎn)生波C.在波的傳播過程中，介質(zhì)質(zhì)點只振動，不隨波遷移D.在波的傳播過程中，介質(zhì)質(zhì)點均做受迫振動√√√156789101112131415234解析:機械波的傳播過程是大量介質(zhì)質(zhì)點依次重復(fù)波源振動的過程，故A正確；單個物體可以作為波源，在介質(zhì)中會產(chǎn)生機械波，故B錯誤；在波的傳播過程中，介質(zhì)質(zhì)點只振動，不隨波遷移，故C正確；在波的傳播過程中，介質(zhì)質(zhì)點均做受迫振動，故D正確。1567891011121314152343.(2025·江蘇徐州階段練習(xí))下列關(guān)于簡諧運動和簡諧波的說法，正確的是(

)A.介質(zhì)中質(zhì)點振動的周期一定和相應(yīng)的波的周期相等B.介質(zhì)中質(zhì)點振動的速度一定和相應(yīng)的波的波速相等C.波的傳播方向一定和介質(zhì)中質(zhì)點振動的方向相同D.橫波的波峰與波谷在振動方向上的距離不一定是質(zhì)點振幅的兩倍√156789101112131415234解析:簡諧波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點在驅(qū)動力作用下做受迫振動，振動周期等于波的周期，A正確；簡諧波在同一均勻介質(zhì)中傳播時速度不變，而質(zhì)點做簡諧運動的速度隨時間做周期性變化，B錯誤；縱波的傳播方向一定和介質(zhì)中質(zhì)點振動的方向在同一直線上，既可以相同，也可以相反，橫波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向相互垂直，C錯誤；橫波的波峰與波谷在振動方向上的距離一定是質(zhì)點振幅的兩倍，D錯誤。1567891011121314152344.(2025·山東淄博開學(xué)考試)多姿多彩的波點綴著人類的生活。下列關(guān)于機械波的說法正確的是(

)A.波只能被利用，不會產(chǎn)生破壞B.波既能傳遞信息，又能傳遞能量C.水波離開了它產(chǎn)生的地方，而那里的水也隨之向前運動D.在橫波中，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上√156789101112131415234解析:機械波向外傳播的是波源的振動形式和能量，機械波傳播的實質(zhì)是能量的傳播，這種能量既可以被利用(如潮汐發(fā)電)，也會產(chǎn)生破壞(如海嘯)，故A錯誤；機械波是機械振動在介質(zhì)中的傳播，它既可以傳遞信息，也可以傳遞能量，故B正確；水波離開了它產(chǎn)生的地方，而那里的水仍然在原來的位置做簡諧運動，故C錯誤；在橫波中，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互垂直，故D錯誤。1567891011121314152345.如圖甲所示，用手握住長繩的一端，t=0時刻在手的帶動下O點開始上下振動，選向上為正方向，其振動圖像如圖乙所示，則以下四幅圖中能正確反映t1時刻繩上形成的波形的是(

)√156789101112131415234解析:經(jīng)過t1時間，波源振動一個周期，形成的波形為一個完整的波形；因波源起振的方向為向下，可知在t1時刻波傳播到的位置處的質(zhì)點振動方向向下，可知此時的波形如圖D。1567891011121314152346.(多選)一次某同學(xué)去公園游玩，他向一處平靜的水面丟進一顆石子，激起一圈圈水波，他觀察到，石子落點平靜后，遠處的水波依然在向更遠擴散，下列說法正確的是(

)A.石子落點處的水振動后，引起相鄰的水依次振動形成了水波B.石子落點處的水遷移到了遠處，所以遠處的水波可以繼續(xù)傳播C.波源停止振動后，水波仍舊可以傳播D.波源停止振動后，遠處的水由于獲得了能量，所以還可以振動√√√156789101112131415234解析:石子落點處的水振動后，由于質(zhì)點間相互作用，所以引起相鄰的水依次振動形成了水波，故A正確；質(zhì)點只在平衡位置附近振動，不隨波遷移，故B錯誤；機械波傳播的是機械振動的形式、能量，所以波源停止振動后，水波仍舊可以傳播，水波傳到的地方，質(zhì)點還可以振動，故C、D正確。1567891011121314152347.用手上下抖動繩的一端，產(chǎn)生一列向右傳播的橫波。某時刻波形如圖所示，其中a、b、c是繩上的三個質(zhì)點，則(

)A.a向上振動 B.c向下振動C.a

速率最大 D.b速率最大√156789101112131415234解析:由于波向右傳播，根據(jù)先振動的質(zhì)點帶動后振動的質(zhì)點，可知質(zhì)點a、b均向下振動，質(zhì)點c向上振動，并且質(zhì)點a恰好通過平衡位置，速率最大。故選C。1567891011121314152348.如圖所示為波沿著一條右端固定的繩子傳播到B點的波形示意圖，由圖可判斷出A開始振動的方向是(

)A.向左 B.向右

C.向上 D.向下√156789101112131415234解析:由題圖可知波傳播到B點時，B點將開始向上振動，波的傳播過程中各質(zhì)點的振動是在波源的帶動下依次進行的，每個質(zhì)點開始的振動方向一定和波源的起振方向相同，所以A開始振動的方向向上，C正確，A、B、D錯誤。156789101112131415234

√√156789101112131415234

15678910111213141523410.一列橫波沿x軸正方向傳播，某時刻的波形如圖所示，質(zhì)點a、b均處于平衡位置。則下列說法正確的是(

)A.該時刻質(zhì)點a正向下運動B.該時刻質(zhì)點b正向上運動C.該時刻質(zhì)點a、b的速度相同D.質(zhì)點a、b的振動周期相同√156789101112131415234解析:由“帶動法”知該時刻質(zhì)點a正向上運動，質(zhì)點b正向下運動，A、B錯誤；該時刻質(zhì)點a、b的速度大小相等，但方向相反，C錯誤；質(zhì)點a、b的振動周期都等于波源的振動周期，因此質(zhì)點a、b的振動周期相同，D正確。15678910111213141523411.振源A帶動細繩上下振動，某時刻在繩上形成的橫波波形如圖所示，規(guī)定繩上各質(zhì)點在AP所在直線上方時位移x為正方向，從波傳播到細繩上的P點開始計時，下列四幅x?t圖像中能表示P點振動圖像的是(

)√156789101112131415234解析:波向右傳播，開始計時時P點在平衡位置且將向下振動，故A正確。15678910111213141523412.《楓橋夜泊》中有名句:“姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船?！逼渲校旂娐晜鞯娇痛瑫r，對大鐘的撞擊早已停止了，但仍感覺“余音未絕”，分析其原因可能是(

)A.大鐘的回聲B.大鐘在繼續(xù)振動，空氣中繼續(xù)形成聲波C.人的聽覺發(fā)生“暫留”D.大鐘雖停止振動，但空氣仍在振動√156789101112131415234解析:停止對大鐘的撞擊后，大鐘做阻尼振動，仍在空氣中形成聲波；隨著能量的減弱，鐘聲逐漸消失，故B正確。15678910111213141523413.沙漠蝎子可以探測出附近蟲子的運動，它是利用蟲子運動所產(chǎn)生的沿沙漠表面?zhèn)鞑サ牟▉硖綔y的，傳播的波有兩種類型:橫波以速度v1=50m/s傳播，縱波以速度v2=150m/s傳播。已知該蟲子在某個時刻突然運動，蝎子就可以從它最接近蟲子的一條腿上面感知到兩種波先后到達的時間差Δt，從而感知到它和蟲子之間的距離，如果蝎子到蟲子的距離是37.5cm，下列說法正確的是(

)156789101112131415