第十章机械波

1. 关于振动和波, 下面几句叙述中正确的是( )

(A) 有机械振动就一定有机械波

(B) 机械波的频率与波源的振动频率相同

(C) 机械波的波速与波源的振动速度相同

(D) 机械波的波速与波源的振动速度总是不相等的

2. 当x 为某一定值时, 波动方程)π(2cos λ

x T t A x -=所反映的物理意义是( ) (A) 表示出某时刻的波形 (B) 说明能量的传播

(C) 表示出x 处质点的振动规律 (D) 表示出各质点振动状态的分布

3．机械波的表达式为0.05cos(60.06)(m)y t x ππ=+，则（ ）

(A) 波长为100 ｍ (B) 波速为10 ｍ·ｓ-1

(C) 周期为1/3 ｓ (D) 波沿x 轴正方向传播

4. 一平面简谐横波沿着Ox 轴传播．若在Ox 轴上的两点相距8

λ（其中λ为波长）, 则在波的传播过程中, 这两点振动速度的( )

(A) 方向总是相同 (B) 方向有时相同有时相反

(C) 方向总是相反 (D) 大小总是不相等

5 图（ａ）表示t ＝0 时的简谐波的波形图，波沿x 轴正方向传播，图（ｂ）为一质点的振动曲线．则图（ａ）中所表示的x ＝０ 处振动的初相位与图（ｂ）所表示的振动的初相位分别为（ ）

（Ａ） 均为零 （Ｂ） 均为2π （Ｃ） 均为2π-（Ｄ） 2π 与2π- 6 一平面简谐波，沿x 轴负方向传播，角频率为ω，波速为u ．设

4

t =T 时刻的波形如图所示，则该波的表达式为（ ） (A)

cos (B)cos 2(C)cos (D)cos 2x x y t y t u u x x y t y t u u πωπωπωωπ????????=-+=-- ? ?????????????????????=+-=++ ? ?????????????

A A A A 7 一平面简谐波在弹性介质中传播, 在介质元从最大位移处回到平衡位置的过程中

( )

(A) 它的势能转换成动能

(B) 它的动能转换成势能

(C) 它从相邻的一段介质元中获得能量, 其能量逐渐增大

(D) 它把自己的能量传给相邻的一介质元, 其能量逐渐减小

8. 方程为)π100cos(01.01x t y -=m 和)π100cos(01.02x t y +=m 的两列波叠加后, 相邻两波节之间的距离为( )

(A) 0.5 m (B) 1 m (C) π m (D) 2π m

9.如图所示，两列波长为λ的相干波在点P 相遇．波在点S 1 振动的初相是φ1 ，点S 1 到点P 的距离是r 1 ．波在点S 2的初相是φ2 ，点S 2 到点P 的距离是r 2 ，以k 代表零或正、负整数，则点P 是干涉极大的条件为（ ）

212121212112(A)(B)2(C)2()2(D)2()2r r k k r r k r r k π

??π

??πλπ

??πλπ

-=-=-+--+-/=/= 10 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（ ）

（A ） 振幅相同，相位相同 （B ） 振幅不同，相位相同

（C ） 振幅相同，相位不同 （D ）振幅不同，相位不同

《机械波》实用教案

机械振动和机械波 一、波的形成和传播 1、波的形成-------------------------------------------------------------------------------------->分解传播过程 （1）波的形成过程：（图演示）波源的振动带动周围质点做受迫振动。 （2）波的形成条件：波源+介质 2、波的传播 （1）各质点振动的T、f、A与波源相同，起振时状态相同； （2）离开波源越远，起振越慢开始，相位落后越多（下表）；----------------------->相位即“弧度” 时刻P0P1P2P3P4 00———— T/8π/40——— T/4π/2π/40—— 3T/83π/4π/2π/40— T/2π3π/4π/2π/40 （3）机械波传递波源的振动形式、能量和信息，不传播质点； ①. 每个质点在各自的平衡位置附近振动 ②. 波形向传播方向“平移” （4）起振时间相差T的整数倍的质点，运动状态总相同。

3、波的分类 （1）横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直 ①. 特征：波形具有波峰和波谷相间 ②. 实例：绳波，水波 （2）纵波：质点的振动方向雨波的传播方向相同 ①. 特征：波形具有密部和疏部相间 ②. 实例：声波，弹簧波动 <练习> 1．下列关于振动和波的关系，正确的是（） A、有机械波必有机械振动 B、有机械振动必有波 C、离波源越远的质点振动周期越长 D、波源停止振动时，介质中的波动立即停止 2．下列关于机械波的说法正确的是（） A、相邻的质点要互相做功 B、纵波的质点可以随波迁移 C、振源开始时怎样振动，其它质点开始时就怎样振动 D、波中各质点的振动频率是相同的 3．如图所示，是一列沿绳子向右传播的横波，除去第1点，在途中速度最大的点是第（）点，加速度最大的点是第（）点。 4．一列横波某时刻的波形如图所示，经过0.25s途中P点第一次到达波峰，此后在经过0.75s，P点的位移和速度可能是（） A、位移是2cm，速度为零 B、位移是零，速度方向沿+y方向 C、位移是-2cm，速度为零 D、位移是零，速度方向沿-y方向 5．如图为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B点时的情形，由图可判别A点刚开始振动时的振动方向是（） A、向左 B、向右 C、向上 D、向下 答案：A；ACD；3，5；BD；D；

《机械波的产生和传播》教学设计

《机械波的产生和传播》教学设计（教案） 一、教材分析 本章《机械波》是在《机械振动》的基础上讲述波的基本知识。波是一种比较重要而普遍的运动形式，是后续电磁波、光波的基础。《波的形成与传播》一节是《机械波》的第一节，学好这一节的内容对后续课程波的描述、波的图象、波的各种特性至关重要，起着承上启下的作用。波是一种比较抽象的运动形式，是高中物理教学中的难点之一，本节教材对学生的理解能力、空间想象和逻辑推理能力及联系实际能力有较高的要求，它需要学生能想象出多个质点同时又不同步的运动从整体上形成波的（空间传播）情景。 教学重点：横波的形成与传播过程的规律。 教学难点：质点振动和波传播的关系。 教学疑点：波传播的是什么？ 二、教学目标： 1、知识目标： （1）理解波的形成与传播。知道产生机械波的条件。 （2）知道横波和纵波，知道波峰和波谷，密部和疏部。 （3）知道机械波，理解机械波传播振动形式，传递能量和信息。 2、能力目标： （1）通过波动模型的建立过程，提高学生的抽象想象能力。 （2）根据对机械波模型的分析判断，提高分析推理能力。 3、情感目标： （1）从波的形成过程中，体会个体与整体的关系，明确个体动作要服从整体动作，培养学生的集体主义精神。 （2）通过观察波的形成过程，体验科学美感，陶冶学生的审美情操。体验大自然各种波动的自然美感。 三、教学方法设计： 本节课采用实验观察法。在教学中通过演示实验、学生动手实验及多媒体课件创设形象化的动态情景并提出相关系列问题。要求学生观察、研究和总结得出结论并能回答相关问题以达到教学的目标要求。在教学中渗透问题探究式学习，充分体现以学生为主的现代教学理念（教师只是起引导作用）。 四、教学过程设计： 1、创设情景，引入课题： 首先让学生观看四个事先拍成录相的演示实验现象课件（水波、随风飘的旗、绳波和电磁波等四种波动情景），让学生观看后对波有个初步印象。并提出两个问题以引入本节课要完成的教学内容： （1）波是如何形成的？

第十章习题解(上网)

第十章习题解 10-8 波源作简谐运动，其方程为()m t πcos240100.43-?=y ， 形成的波形以30ｍ·ｓ-1 的速度沿直线传播．（1）求波的周期及波长；（2）写出波动方程． 解：分析：已知波源振动方程求波动物理量及波动方程，可先将振动方程与其一般式 ()?ω+=t cos A y 比较，求出振幅A 、角频率ω及初相φ0 ，该类物理量与波动方程的一般 式 ()[]0cos ?ω+-=u x t A y /相应的物理量相同．利用已知波速u 、ω＝2πν ＝2π ／T 、λ＝u T 即可写出相应波动方程． （1）由已知波源振动方程：质点振动的角频率1s π240-=ω．波的周期就是振动的周期，故有： 波动周期： s 1033.8/π23-?==ωT (1) 波长： λ＝uT ＝0.25 ｍ (2) （２） 将已知波源振动方程与谐振动方程一般式比较可得波动周期、角频率、初相： A ＝4.0 ×10-3m 1s π240-=ω φ0 ＝0 故以波源为原点，沿x 轴正向传播的波动方程为： ()[]() () m π8π240cos 100.4/cos 3 0x t u x t A y -?=?+-ω=- (3) 10-9 已知波动方程为：y=0.05sin(10πt –0.6x)m ， (1) 求波长、频率、波速和周期； (2)说明x=0时方程的意义，并作图表示； 解：分析：可采用比较法求解，先将已知波动方程改写成余弦形式，与波动方程一般式 ()[]0cos ?ω+-=u x t A y /比较可求出相应物理量，当x 确定时波动方程即成为

质点的振动方程． (1)波动方程改写成余弦形式： y=0.05cos[10π（t -x / 5π）-π / 2](m) 得： u=5π=15.7m ?s -1 ν=5Hz T=1 / ν=0.2 s (1) λ= uT =3.14m (2) 当x=0时波动方程成为坐标原点处质点的振动方程： y=0.05cos(10πt -π / 2)(m) (2) 由(2)式作如图所示； 10-20 如图所示两相干波源分别在P 、Q 两点处，波源发出频率ν、波长λ，初相相同的两 列相干波．设PQ ＝3λ/2，R 为PQ 连线上的一点．求： （1）自P 、Q 发出的两列波在R 处的相位差； （2）两列波在R 处干涉的合振幅； 解：分析：两波源初相相同，故两波在点R 处的相位差Δφ仅由其波程差决定．因R 处质点同时受两列相干波的作用，其振动为同频率、同振动方向的两谐振动合成，合振幅为： ? ?++=cos 2212221A A A A A （1） 两相干波在R 处的相位差为： π=λ=?3/Δπ2Δr (1) （2） 由于π3Δ=，则合振幅为： (s)

大学物理第二章 机械波

151 第2章 机械波 一．基本要求 1．理解机械波产生的机制和波动的特征。 2．掌握简谐波的概念以及描述简谐波的物理量：波长、周期、波速和相位。 3．掌握波函数的建立过程，能根据任一点的振动方程写波函数，并理解波函数的物理意义．掌握振动曲线和波形曲线的区别和联系，能够从波形曲线获取有关信息。 4．理解波的能量以及与能量有关的物理量：能量密度、波的强度．掌握振动的能量和波的能量的差异。 5．了解惠更斯原理，并能用它解释波的衍射、反射和折射。 6．掌握波的迭加原理，特别波的干涉，以及干涉的特例——驻波。 7．掌握多普勒效应。 二．内容提要和学习指导 （一）机械波的基本概念 1．定义：机械振动在弹性媒质中传播形成机械波。 2．产生的条件：①产生振动的波源；②传播振动的弹性媒质； 3．分类：①按振动方向分为：纵波和横波；②按波面形状分为：平面波、球面波和柱面波等；③按频率分为：次声波(ν<20Hz)、声波(20Hz <ν<2?104Hz)、超声波(ν>2?104Hz)；④按波源是否谐振分为：简谐波和非简谐波。 （二）波动的描述 1．描述波的基本物理量： （1）波的周期T （频率ν、圆频率ω）：1/2/T νπω==，波场中各质元振动的周期，由波源决定，与介质无关，它反应波在时间上的周期性．．．．．．．．．．．．。 （2）波速u ：单位时间内振动所传播的距离．它决定于介质的弹性性质和介质的密度，与波源无关．值得注意的是：波速与质元的振动速度是两个不同的概念；（理想的流体中只能传播纵波，其波速ρ/K u = ；固体中横波的波速ρ/G u =，纵波的波速 ρ/E u =；柔软的轻绳中只能传播横波，其波速μ/T u =）； （3）波长uT λ=：沿波的传播方向两个相邻同相点之间的距离，或者说波在一个周期内向前传播的距离．它反应波在空间上的周期性．．．．．．．．．．．． ． （4）波的相位：设0x =处的质元在t 时刻的振动相位是0t ωφ+，波沿x 轴正（反） 向传播，则位于x 处的质元在t 时刻的振动相位为0(/)t x u φωφ=+ ； 2．波动的几何描述：①波线：表示波的传播方向的直线或曲线；②介质中位相相同的点构成的面叫等相面，位置在波的最前方的等相面称为波前或波面；③在各向同性均匀介质中，波线与波面正交；④沿波线单位长度上完整波的个数称为波数，2/k πλ= 称为角波 数，2/k n πλ= 称为波矢量（n 是沿波传播方向的单位矢量）； 3．波动的解析函数描述： （1）平面波的微分方程 0122222=??-??t u x ξ ξ，其解满足叠加原理。应用动力学的规律，

机械波教案

教学目标： 1．掌握机械波的产生条件和机械波的传播特点（规律）； 2．掌握描述波的物理量——波速、周期、波长； 3．正确区分振动图象和波动图象，并能运用两个图象解决有关问题 4．知道波的特性：波的叠加、干涉、衍射；了解多普勒效应 教学重点：机械波的传播特点，机械波的三大关系（波长、波速、周期的关系；空间距离和时间的关系；波形图、质点振动方向和波的传播方向间的关系） 教学难点：波的图象及相关应用 教学方法：讲练结合，计算机辅助教学 教学过程： 一、机械波 2．机械波的分类 机械波可分为横波和纵波两种。 （1）质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。 （2）质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。 分类质点的振动方向和波的传播方向关系形状举例 横波垂直凹凸相间；有波峰、波谷绳波等 纵波在同一条直线上疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等 说明：地震波既有横波，也有纵波。 3．机械波的传播 （1）在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满足公式：v=λf。 （2）介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移。 （3）机械波转播的是振动形式、能量和信息。 4．机械波的传播特点（规律）： 5．机械波的反射、折射、干涉、衍射 一切波都能发生反射、折射、干涉、衍射。特别是干涉、衍射，是波特有的性质。 干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件： 根据以上分析，在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱。 至于“波峰和波峰叠加得到振动加强点”，“波谷和波谷叠加也得到振动加强点”，“波峰和波谷叠加得到振动减弱点”这些都只是充分条件，不是必要条件。 点评：描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移。每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的，但振幅是保持不变的，所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷，振动始终是最强的。 点评：关于波的干涉，要正确理解稳定的干涉图样是表示加强区和减弱区的相对稳定，但加强区和减弱区还是在做振动，加强区里两列波分别引起质点分振动的方向是相同的，减弱区里两列波分别引起质点分振动的方向是相反的，发生变化的是振幅增大和减少的区别，而且波形图沿着波的传播方向在前进。 （2）衍射。 ①波绕过障碍物的现象叫做波的衍射。 ②能够发生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。

第十章 第2讲 机械波

课时训练10.2 机械波 (建议时间：30分钟) 1．(多选)关于波长，下列说法中正确的是() A．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播的距离是一个波长 B．两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离是一个波长 C．在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长 D．在纵波中，两个密部或两个疏部之间的距离等于波长 2．(多选)以下说法中正确的是() A．波的衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象 B．要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长 C．波长越长的波，越容易发生明显的衍射 D．只有波才有衍射现象 3．(多选)关于机械振动与机械波说法正确的是() A．机械波的频率等于振源的振动频率 B．机械波的传播速度与振源的振动速度相等 C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 D．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离 4．下列物理现象： ①在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；②“闻其声而不见其人”；③学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；④当正在鸣笛的火车向着我们驶来时，我们听到汽笛声的音调变高． 分别属于波的() A．反射、衍射、干涉、多普勒效应 B．折射、衍射、多普勒效应、干涉 C．反射、折射、干涉、多普勒效应 D．衍射、折射、干涉、多普勒效应 5．如图1表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，则() A．M点始终处于波峰 B．N点始终处于波谷 C．P点振动加强 D．Q点振动减弱 6．(2016·绍兴市调研)利用发波水槽得到的水面波形如图2甲、乙所示，则() A．图甲、乙均显示了波的干涉现象 B．图甲、乙均显示了波的衍射现象 C．图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象 D．图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象

物理：第二章《机械波》教案(2)(沪科版选修3-4)

机械波的描述 一、教学任务分析 机械波的描述是在学习了匀速圆周运动、机械振动和机械波以后，对机械运动的进一步学习，关于波的概念也是今后学习交流电、电磁波等内容的基础。 学习机械波的描述需要匀速圆周运动、机械振动和机械波以及匀速直线运动的知识为基础。 通过有关“波”的录像揭示波在现实生活中的应用，激发学生的学习兴趣，同时也引出如何描述波的课题。 通过绳波演示和相应多媒体课件的演示，揭示机械波的产生过程，在此基础上引人机械波的图像。 联系匀速圆周运动、机械振动等周期性运动，通过DIS实验（或演示多媒体课件），从分析、比较波形图中波形的分布和重复，归纳得出波速、波长、频率等概念；根据机械波传播的特点，联系匀速直线运动的的规律，得出波速、波长、频率三者之间的的关系：v =λf。 通过课内学习训练巩固对波速、波长、频率的关系的理解。 本节课的教学要鼓励学生主动参与，在概念形成过程中，让学生感受到分析、比较、归纳、演绎等科学方法的应用，感悟观察、实验对形成概念和发现规律的重要作用。 二、教学目标 1、知识与技能 （1）理解机械波的图像。 （2）知道描述机械波的物理量波速、波长、频率和周期。 （3）理解波速、波长、频率的关系。 2、过程与方法 （1）通过对波形图的认知过程，明白正确的观察在建立概念过程中的重要作用。 （2）通过对波速、波长、频率的关系探究过程，感受根据实验事实进行分析、比较和归纳是探究物理规律的重要方法之一。 3、情感、态度与价值观 （1）通过对有关“波”的录像的观察，感悟物理源于生活，从而重视对生活中物理现象的观察。

（2）通过对绳波的观察、探索，并由此得出波速、波长、频率的关系，感悟物理学是一门以实验为基础的科学，从而认真观察演示实验，自觉进行物理实验。 三、教学重点和难点 重点：波速、波长、频率的概念及三者之间的关系。 难点：机械波的图像。 四、教学资源 1、器材：DIS实验设备、长绳。 2、录像：“泰坦尼克”号被冰山撞沉、海洋渔业勘测等。 3、课件：机械波的形成。 五、教学设计思路 本设计的内容包括两个部分：一是机械波的图像；二是波速、波长、频率的概念以及三者之间的关系。 本设计的基本思路是：以DIS实验、多媒体课件演示为基础，通过观察机械波形成过程引人波形图，然后从分析、比较波形图中波形的分布和重复，归纳得出波速、波长、频率等概念；根据机械波传播的特点，联系匀速直线运动的的规律，得出波速、波长、频率三者之间的的关系：v =λf。 本设计要突出的重点是：波速、波长、频率的概念及三者之间的关系。方法是：利用多媒体课件演示绳波的产生过程，引导、组织学生进行讨论、交流，通过分析、比较，归纳出描述机械波的物理量——波速、波长、频率，然后让学生通过DIS实验（或演示实验、课件）探究波速、波长、频率的关系，再运用图像法等处理数据的手段归纳出波速、波长、频率的定量关系。 本设计要突破的难点是：机械波的图像。方法是：通过绳波产生的实验演示、多媒体课件对机械波产生过程的动态过程和瞬态的模拟展示，让学生在观察的基础上，通过分组讨论、交流，通过分析、比较，建立波形图的概念。 对部分有兴趣的学生还可提供有关多普勒效应方面的学习指导。教师可根据学校和学生的具体情况，由部分有兴趣的学生以小组形式进行课外拓展探究，教师应在背景资料搜集、探究目标制定、研究方法选择等方面发挥指导作用，注意不要因此加重学生的负担。 本设计首先通过对录像的观察，激发学生的学习兴趣；然后通过实验、多媒体演示等教学活动，使学生充分感受知识获得的过程，感悟物理学研究的方法，逐步养成良好的学习习

机械波的产生(教案)

D、机械波的产生 一、教学任务分析 本节课是上海市二期课改高一年级物理教材第四章《周期运动》的第D节内容，《D机械波的产生》是在学习了《C机械振动》之后，对振动的群体性现象进行的更为深入的探究。 机械波是机械运动中比较复杂的运动形式，属于周期性运动，广泛地涉及物理学的诸多领域。 本节课的内容重在要求学生能够了解波的产生条件和传播过程中的特点，为下节课《E 机械波的描述》打下基础，同时也为高二电学中的电磁波等后续知识的学习做准备。 学习本节内容需要的知识有：运动学相关知识、动力学相关知识、机械振动、周期运动等。 从生活中的有关机械波的例子入手，本节课逐步引导学生构建起有关机械波的理性认识，建立有关“机械波”、“机械波的传播”、“机械波的特点”等概念。 以教师的演示实验逐步引导学生探究机械波的形成条件、机械波的传播特点，分析得到有关机械波的相关知识。 本设计强调学生在学习过程中深化对机械波的理性认识，通过对简单实际问题的分析与研究，知道机械波在实际生活中的应用，从而自觉联系生活，有意识地思考生活中的一些物理现象。 本节课属于基础性课程范畴，计划安排1课时。 本节课的教学对象是南洋模范中学（上海市实验性、示范性高级中学）高一普通班的学生。 通过前面的学习，学生已经具备了相关的运动学和动力学的基本知识，并认识了质点振动的特点和规律，但对于机械波的认识依旧停留在对日常生活现象观察的感性层面，并未形成理性层面的、较为系统的认知网络，因此本节课通过引导学生观察实验、分析机械波的成因以及动态传播过程特征，进一步提高学生观察、实验、抽象思维、推理和综合分析问题的能力。 二、教学目标： 1、知识与技能： （1）知道机械波的形成过程。 （2）能绘制横波在不同时刻的波形图。 （3）知道横波。 （4）理解机械波产生和传播的条件。 2、过程与方法： （1）通过对日常生活中有关波动现象的观察、分析、总结、提炼物理现象的特点，体会物理概念形成的过程，感受科学探究的乐趣。 （2）通过演示实验来探究物理现象的规律。 3、情感态度价值观： （1）通过“生活→物理→生活”的学习过程，感受科学探究的趣味性与实用性。 （2）培养学生通过辨证的观点探究物理过程及其规律。 （3）塑造学生唯物主义的世界观和方法论。 三、教学重点难点：

第十一章机械波作业答案

第十一章机械波作业答案-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

一.选择题 [ C ]1. 一沿x轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s时的波形曲线如图所示，则原点O的振动方程 为 (A) ) 2 1 ( cos 50 .0π π+ =t y， (SI)． (B) ) 2 1 2 1 ( cos 50 .0π π- =t y， (SI)． (C) ) 2 1 2 1 ( cos 50 .0π π+ =t y， (SI)． (D) ) 2 1 4 1 ( cos 50 .0π π+ =t y，(SI)． 提示：设O点的振动方程为 O0 ()cos() y t A tω? =+。由图知，当t=2s时，O点的 [ B ]2. 图中画出一向右传播的简谐波在t时刻的 波形图，BC为波密介质的反射面，波由P点反射，则 反射波在t时刻的波形图为 提示： 由题中所给波形图可知，入射波在P 点的振动方向向下；而BC为波密介 质反射面，故在P点反射波存在“半波

损失”，即反射波与入射波反相，所以，反射波在P 点的振动方向向上，又P 点为波节，因而得答案B 。 [ A ]3. 一平面简谐波沿x 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形图如图所示，则P 处质点的振动在t = 0时刻的旋转矢量图是 提示：由图可知，P 点的振动在t=0 时的状态为： [ B ]4. 一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是 (A) 动能为零，势能最大． (B) 动能为零，势能为零． (C) 动能最大，势能最大． (D) 动能最大，势能为零． 提示：动能=势能，在负的最大位移处时，速度=0，所以动能为零，势能也为零。 [ B ]5. 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 (A) 振幅相同，相位相同． (B) 振幅不同，相位相同． (C) 振幅相同，相位不同． (D) 振幅不同，相位不同． ωS A O ′ ω S A O ′ ω A O ′ ω S A O ′ (A) (B)(C)(D) S

机械振动和机械波·机械波·教案

机械振动和机械波·机械波·教案 一、教学目标 1．在物理知识方面的要求： (1)明确机械波的产生条件； (2)掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征； (3)了解机械波的种类极其传播特征； (4)掌握描述机械波的物理量(包括波长、频率、波速)。 2．要重视观察演示实验，对波的产生条件及形成过程有全面的理解，同时要求学生仔细分析课本的插图。 3．在教学过程中教与学双方要重视引导和自觉培养正确的思想方法。 二、重点、难点分析 1．重点是机械波的形成过程及描述； 2．难点是机械波的形成过程及描述。 三、教具 1．演示绳波的形成的长绳； 2．横波、纵波演示仪； 3．描述波的形成过程的挂图。 四、主要教学过程 (一)引入新课

我们学习过的机械振动是描述单个质点的运动形式，这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质的整体的一种运动形式——机械波。 (二)教学过程设计 1．机械波的产生条件 例子——水波：向平静的水面投一小石子或用小树枝不断地点水，会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去，形成水波。 演示——绳波：用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去，形成绳波。 以上两种波都可以叫做机械波。 (1)机械波的概念：机械振动在介质中的传播就形成机械波 (2)机械波的产生条件：振源和介质。 振源——产生机械振动的物质，如在绳波中的手的不停抖动就是振源。 介质——传播振动的媒质，如绳子、水。 2．机械波的形成过程 (1)介质模型：把介质看成由无数个质点弹性连接而成，可以想象为(图1所示) (2)机械波的形成过程： 由于相邻质点的力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动周围的质点振动起来，从而使振动向远处传播。例如：

第十一章 机械波作业答案

一.选择题 [ C]1. 一沿x轴负方向传播的平面简谐波在t= 2 s时的波形曲线如图所示，则原点O的振动方程为 (A) ) 2 1 ( cos 50 .0π π+ =t y，(SI)． (B) ) 2 1 2 1 ( cos 50 .0π π- =t y，(SI)． (C) ) 2 1 2 1 ( cos 50 .0π π+ =t y，(SI)． (D) ) 2 1 4 1 ( cos 50 .0π π+ =t y，(SI)． 提示：设O点的振动方程为 O0 ()cos() y t A tω? =+。由图知，当t=2s时，O点的振动状 [ B ]2. 图中画出一向右传播的简谐波在t时刻的波形 图，BC为波密介质的反射面，波由P点反射，则反射波在t时 刻的波形图为 提示： 由题中所给波形图可知，入射波在P点的振 动方向向下；而BC为波密介质反射面，故 在P点反射波存在“半波损失”，即反射波 与入射波反相，所以，反射波在P点的振动 方向向上，又P点为波节，因而得答案B。

[ A ]3. 一平面简谐波沿x 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形图如图所示，则P 处质点的振动在t = 0时刻的旋转矢量图是 [ B ]4. 一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是 (A) 动能为零，势能最大． (B) 动能为零，势能为零． (C) 动能最大，势能最大． (D) 动能最大，势能为零． 提示：动能=势能，在负的最大位移处时，速度=0，所以动能为零，势能也为零。 [ B ]5. 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 (A) 振幅相同，相位相同． (B) 振幅不同，相位相同． (C) 振幅相同，相位不同． (D) 振幅不同，相位不同． 提示：根据驻波的特点判断。 [ C ]6. 在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I 1 / I 2 = 4，则两列波的 振幅之比是 (A) A 1 / A 2 = 16． (B) A 1 / A 2 = 4． (C) A 1 / A 2 = 2． (D) A 1 / A 2 = 1 /4． 二. 填空题 1. 一平面简谐机械波在媒质中传播时，若一媒质质元在t 时刻的总机械能是10 J ，则在 (t + 2. 一列强度为I 的平面简谐波通过一面积为S 的平面，波速u 与该平面的法线0n 的夹 角为θ，则通过该平面的能流是cos IS θ。 ωS A O ′ ω S A O ′ ω A O ′ ω S A O ′ (A) (B)(C)(D) S

选修3-4第二章第一节机械波的描述之(波长,频率,周期)

福清美佛儿学校自主学习模式物理教学 姓名__________ 高二_班日期_月_日编号020课题机械波的描述（波长、周期、频率）课时：2课时一、学习目标： 1知道什么是波的波长，能在波的图象中求出波长。 2 ?知道什么是波传播的周期（频率），理解各质点振动周期与波源振动周期的关系。 3?知道波速的物理意义，理解波长、周期（频率）和波速之间的关系。 4. 理解周期（频率）、波速的决定因素，知道波由一种介质进入另一种介质时谁变谁不变。 5. 能从某一时刻的波的图象和波的传播方向，正确画出下一时刻和前一时刻的波的图象。 、学习指导: 模块一、对于“波长”概念的理解 解读：“相邻的”和“位移总是相等”是波长定义的关键，二者缺一不可.例如，某 时刻的波形如图10.3 —I所示，在此时刻，图中P、Q R、S、M五个质点位移相等.因P、Q振动方向相反，故经一段很短的时间到下一时刻，P、Q位移不再相等，所以P、Q之间 的距离不是一个波长；初时刻R和M与P的位移相等且振动方向相同，在以后的时间里任 一时刻，它们的位移都相等，但R与P是“相邻”的而M与P则不是，所以P与R、R与M 之间的距离是一个波长，而P与M之间的距离不是一个波长. 图10, 3 - 1 根据波长的定义可知，在波的传播方向上，相距为波长整数倍的质点，振动情况完全相同，进一步分析可知，相距半波长奇数倍的质点振动情况完全相反. 如图10.3 —I所示，O B、D等质点的振动情况完全相同，而O与A O与C A与B等振动情况完全相反. 模块二：波长与介质质点振动的关系 解读：（1）质点完成一次全振动，波向前传播一个波长，即波在一个周期内向前传播一个波长. 可推知，质点振动1/4周期，波向前传播1/4波长；反之，相隔1/4波长的两质点的振动的时间间隔是1/4周期.并可依此类推. （2）相隔距离为整数个波长的点的振动完全相同，把振动完全相同的点称同相点. 波长反映了波在空间的周期性. 相距一个（或整数个）波长的两个质点离开平衡位置的位移“总是”相等，因此，它们的振动速度大小和方向也“总是”相同，即它们在任何时刻的振动完全相同.因而波长显示了波的空间的周期性. 据此，可以丢掉一段整数个波长的波形，剩下的波的图象与原来的波形图象完全相同.利用此种特性可以把相隔较远（至少大于一个波长）的两个质点移到同一波长内（或在同一波长内找到振动完全相同的替代质点）比较它们的振动. （3 ）相隔距离为半波长的奇数倍的两点的振动完全相反，这种点称反相点. 距离为（2n +1） （n= 0, 1, 2, 3,,）的两点，任何时刻它们的位移大小相等、 方向相反，速度也是大/小相等、方向相反，会同时一个在波峰、一个在波谷或同时从相反方向经过平衡位置.

(完整版)沪科版高一物理教案模板下册《机械波的运动》

沪科版高一物理教案模板下册《机械波的运动》 目标： 1．掌握机械波的产生条件和机械波的传播特点（规律）； 2．掌握描述波的物理量——波速、周期、波长； 3．正确区分振动图象和波动图象，并能运用两个图象解决有关问题4．知道波的特性：波的叠加、干涉、衍射；了解多普勒效应 教学重点：机械波的传播特点，机械波的三大关系（波长、波速、周期的关系；空间距离和时间的关系；波形图、质点振动方向和波的传播方向间的关系） 教学难点：波的图象及相关应用 教学方法：讲练结合，计算机辅助教学

教学过程： 一、机械波 1．机械波的产生条件：波源（机械振动）传播振动的介质（相邻质点间存在相互作用力）。 2．机械波的分类 机械波可分为横波和纵波两种。 （1）质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。 （2）质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。 分类质点的振动方向和波的传播方向关系形状举例 横波垂直凹凸相间；有波峰、波谷绳波等 纵波在同一条直线上疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等

说明：地震波既有横波，也有纵波。 3．机械波的传播 （1）在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满足公式：v=λf。 （2）介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移。 （3）机械波转播的是振动形式、能量和信息。 （4）机械波的频率由波源决定，而传播速度由介质决定。 4．机械波的传播特点（规律）： （1）前带后，后跟前，运动状态向后传。即：各质点都做受迫振动，起振方向由波源来决定；且其振动频率（周期）都等于波源的振动频率（周期），但离波源越远的质点振动越滞后。 （2）机械波传播的是波源的振动形式和波源提供的能量，而不是质

物理选修部分专题复习第2章振动和波第2节机械波

第二章振动和波第2讲机械波【概念·公式·定理】——基础不牢·地动山摇 一、机械波 1.形成条件 (1)有发生机械振动的波源. (2)有传播介质，如空气、水等. 2.传播特点 (1)传播振动形式、传播能量、传播信息. (2)质点不随波迁移. 3.机械波的分类 (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，有波峰和波谷. (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上，有疏部和密部. 4.机械波的描述 (1)波长(λ)：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离. ①在横波中，两个相邻波峰(或波谷)间的距离等于波长. ②在纵波中，两个相邻密部(或疏部)间的距离等于波长. (2)频率(f)：波的频率等于波源振动的频率. (3)波速(v)：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定. (4)波长、频率(或周期)和波速的关系：v＝λ T＝λf. 5.波的图象 (1)坐标轴：横坐标表示沿波传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标表示该时刻各个质点离开平衡位置的位移. (2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移. 自测1(多选)关于机械波，下列说法正确的是() A.在传播过程中，介质中的质点随波的传播而迁移 B.周期或频率，只取决于波源，而与v、λ无直接关系 C.波速v取决于介质的性质，它与T、λ无直接关系 D.一切波都能发生衍射现象 自测2(多选)简谐横波某时刻的波形如图所示.P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播.以下说法正确的是() A.质点P此时刻的速度沿x轴的正方向 B.质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向 C.再过半个周期时，质点P的位移为负值 D.经过一个周期，质点P通过的路程为4a

大学物理第十章答案

第十章 一、填空题 易：1、质量为0.10kg 的物体，以振幅1cm 作简谐运动，其角频率为1 10s -，则物体的总能量为， 周期为 。（4510J -?，0.628s ） 易：2、一平面简谐波的波动方程为y 0.01cos(20t 0.5x)ππ=-( SI 制)，则它的振幅为 、角频率为 、周期为 、波速为 、波长为 。（0.01m 、20π rad/s 、 0.1s 、 40m/s 、4m ） 易：3、一弹簧振子系统具有1.0J 的振动能量，0.10m 的振幅和1.0m/s 的最大速率，则弹簧的倔强系数为 ，振子的振动角频率为 。（200N/m ，10rad/s ） 易：4、一横波的波动方程是y = 0.02cos2π(100t – 0.4X )( SI 制)则振幅是_________，波长是_ ，频率是 ，波的传播速度是 。（0.02m ，2.5m ，100Hz ，250m.s -1） 易：5、两个谐振动合成为一个简谐振动的条件是 。（两个谐振动同方向、同频率） 易：6、产生共振的条件是振动系统的固有频率与驱动力的频率 （填相同或不相同）。（相同） 易：7、干涉相长的条件是两列波的相位差为π的 （填奇数或偶数）倍。（偶数） 易：8、弹簧振子系统周期为T 。现将弹簧截去一半，仍挂上原来的物体，作成一个新的弹簧振子，则其振动周期为 T 。（T ） 易：9、作谐振动的小球,速度的最大值为,振幅为 ,则 振动的周期为 ;加速度的最大值为 。（ 3 4π ，2105.4-?）

易：10、广播电台的发射频率为 。则这种电磁波的波长 为 。（468.75m ） 易：11、已知平面简谐波的波动方程式为 则 时，在X=0处相位为 ，在 处相位为 。 (4.2s,4.199s) 易：12、若弹簧振子作简谐振动的曲线如下图所示,则振幅; 圆频率 ;初相 。(10m, 1.2 -s rad π ,0) 中：13、一简谐振动的运动方程为2x 0.03cos(10t )3 π π=+ ( SI 制)，则频率ν为 、周期T 为 、振幅A 为 ， 初相位?为 。(5Hz , 0.2s , 0.03m , 23 π) 中：14、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的震动方程分别为10.05cos(4)()x t SI ωπ=+和20.05cos(1912)()x t SI ωπ=+， 其合成运动的方程x ＝ ；()12 cos(05.0π ω- =t x ) 中：15、A 、B 是在同一介质中的两相干波源，它们的 位相差为π，振动频率都为100Hz ，产生的波以10.0m/s

沪科版第二章机械波测试题及答案

第二单元 学校:宝鸡石油中学命题人:石亚莉 姓名:_______________班级:_______________考号:_______________ (说明:本测试卷考试时间60分钟，卷面分值100分) 第Ⅰ卷 (共48分) 一、选择题(每题均有一个或多个答案，答对得4分，少答得2分，不答或答错不得分) 1、一列波由波源向周围扩展开去，由此可知 ( ) A、介质中各质点由近及远地传播开去 B、介质质点的振动形式由近及远传播开去 C、介质质点振动的能量由近及远传播开去 D、介质质点只是振动而没有迁移 2、下列关于波的叙述中正确的是 A、机械波的传播方向就是波中质点的迁移的方向； B、超声波可以在真空中传播 C、由v=λf可知，波长越长，波传播得越快 D、当一列火车呼啸着向我们匀速驶来时，我们感觉的音调比火车实际发出的音调高 3、下列关于波的频率的说法中正确的是( ) A、在波动中各质点振动的频率相同，都等于波源的振动频率 B、波从一种介质进入另一种介质，波的频率不变化 C、波的频率越大，各质点振动得越慢 D、波的频率与介质有关，波从一种介质进入另一种介质，波的频率将发生变化 4、一简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T=0.1s，在某一时刻的波形如图示，且此时a点向下运动。则( ) A、波速为20m/s，波沿x轴正向传播 B、波速为20m/s，波沿x轴负向传播 C、波速为10m/s，波沿x轴负向传播 D、波速为10m/s，波沿x轴正向传播 5、下列说法中正确的是( ) A、衍射是一切波特有的现象 B、对同一列波，障碍物或孔的尺寸越小，衍射现象越明显 C、干涉也是一切波特有的现象 D、振幅相同的两列波相遇时，一定能产生波的干涉现象 6．下列关于波的反射和折射，说法正确的是( ) A、入射角与反射角的波速一定相等 B、入射波的波长一定等于反射波的波长 C、入射角一定大于折射角

机械振动机械波教案

第九章机械振动 考纲要求： 1、弹簧振子，简谐运动，简谐运动的振幅，周期和频率，简谐运动的振动图象Ⅱ 2、单摆，在小振幅条件下单摆作简谐运动，周期公式Ⅱ 3、振动中的能量转化Ⅰ 4、自由振动和受迫振动，受迫振动的振动频率，共振及其常见的应用Ⅰ 5、振动在介质中的传播——波，横波和纵波，横波的图象，波长，频率和波速的关系Ⅱ 6、波的叠加，波的干涉，衍射现象Ⅰ 7、声波，超声波及其应用Ⅰ 8、多普勒效应Ⅰ 教学目标 (1)理解振动中的回复力、位移、振幅、周期、频率等概念。 (2)掌握简谐振动的特点，能判断简谐运动物体的回复力的来源。 (3)水平和竖直的弹簧振子。 (4)能简谐运动图象中判断速度、加速度、回复力的方向。 (5)理解单摆的周期公式及单摆在复合场中周期的变化。 (6)受迫振动和共振的概念，知道共振的条件。 (7)会分析振动中能量守恒及转化。 第一课时简谐运动及图象 一、机械振动 1、定义：物体在平衡位置附近所做的往复运动。 2、振动的运动性质：变速运动。 3、产生条件：(1)受回复力作用 (2)阻力足够小 4、回复力：使物体返回平衡位置的力（效果力），由振动方向上的合外力提供，可能是某一 个力，或几个力的合力或一个力的分力提供。（举例）如单摆运动中的回复力为重力沿切线方向的分力。 二、描述机械振动的物理量 1、位移（X）：平衡位置指向物体所在处的有向线段。 2、振幅（A）：偏离平衡位置的最大距离。 3、周期和频率（T、f）：描述振动快慢的物理量，由振动系统本身的性质决定（固有周期和 固有频率）。

三、简谐运动 1、动力学特征：回复力F =—KX （判定式）振动的周期为：k m T π2= 平衡位置处：V M F 回=0、a=0、x=0 2、运动学特征：变加速运动 最大位移处：X M F max 、a max 、v=0 四、简谐运动的图象 1、物理意义：表示振动物体的位移随时间变化规律（不是物体实际运动轨迹）。 2、特点：图象为正弦或余弦曲线。 五、题型分析 (一)简谐运动的证明 【例题1】、将一小球轻轻放在竖直放置的弹簧上，空气阻力不计试证 明小球做简谐运动。 【例题2】一根木棒竖直地浮于水面上，如图1示，现将木棒稍稍向下 压后放手则木棒将于水面上上下振动试明在不计水的阻力的情况下， 木棒的运动为简谐运动。 练习1、试证明半径为R 的光滑圆弧底部一小球作小 幅度的来回运动为简谐运动。 【总结与提高】基本思路：(1)正确受力分析(2)找出平衡位置（F 合=0 求出振动物体沿运动方向指向平衡位置的力就是回复力，证明 F 回=-KX ，K 为常 数（回复力：使振动物体回到平衡位置的力） (二)判断简谐运动中，回复力、加速度、速度的变化 【例题3】如图表中给出的是简谐运动的物体的位移X 或速度V 与时刻的对应关系， A 、 若甲表示位移X ，则丙表示相应的速度V 。 B 、 若丁表示位移X ，则甲丙表示相应的速度V 。 C 、 若丙表示位移X ，则甲表示相应的速度V 。 D 、 若乙表示位移X ，则丙表示相应的速度V 。 答案：A 、B （三）深刻理解简谐运动的规律 图1

第十章 机械波典型例题

第一节波的形成和传播典型例题 典型例题 例题：在机械波中有（） 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 出题目的：理解机械波的特点. 解析：本例要熟知机械波的物理模型．振源的振动使其周围质点依次投入振动，之所以能依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力；沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点的振动；质点只在平衡位里附近振动，并不随波迁移．正确答案为A、B、C． 典型例题 例题：区分横波和纵波是根据（） A．沿水平方向传播的叫做横波 B．质点振动的方向和波传播的远近 C．质点振动的方向和波传播的方向 D．质点振动的快慢 出题目的：理解横波和纵波的区别. 解析：区分横波和纵波的依据是看波的传播方向与质点的振动方向的关系． 正确的答案为C． 典型例题 例题：下列说法不妥的有（） 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，还能传递信息 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 出题目的：了解纵波和横波的有关知识. 解析：按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系将波区分为横波和纵波．介质不同不改变波的属性．波不仅将振动的形式（即振源的信息）向外传播，还能将振动的能量向外传递．地震波既有横波又有纵波，机械波的形成必须要有振源和介质，但对电磁波它也可以在真空中传播． 正确的答案为B、C．不妥的答案为A、D． 典型例题

例题：关于机械波的概念，下列说法中正确的是： A、质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 B、简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等 C、任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长 D、相隔一个周期的两时刻，波形相同 出题目的：进一步准确理解机械波的特点 解析：质点振动的方向可与波的传播方向垂直（横波），也可与波的传播方向共线（纵波），故A错．因为“相距一个波长的两质点振动位移大小相等、方向相同；相距半个波长的两质点振动位移大小相等、方向相反”，因此B正确．波每经过一个周期要向前传播一个波长，但介质中各质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近振动，C错．在波的传播过程中，介质中各质点做周期性的简谐振动，因此相隔一个周期的两时刻，波形相同，∴D正确．波动问题中既有联系又有区别的知识点较多，其中最多的是振动，因此，搞清振动和波动的关系，就抓住了问题的关键。 典型例题５ 例５：一个小石子扔向平静的湖水中，圆形波纹一圈圈向外传播，如果此时湖畔树上的一片树叶落在水面上，则树叶（） A．渐渐漂向湖心B．渐渐漂向湖岸 C．在落下的水面处附近运动D．沿波纹做圆周运动 选题目的：考查机械波的传播特点． 解析：在波的传播过程中，介质中的各质点仅在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，所以落入水中的树叶只能在落下的水面处附近运动，即C项正确． 典型例题6 例6：沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时，有（） A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失 B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失 C．离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动 D．离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动 选题目的：考查机械波的产生和传播原因． 解析：沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时，绳上各质点的振动并不立即停止，离波源近处的质点仍要将此时的振动传给离波源较远的质点，由于波源停止了振动，不再有新的振动产生，这样会导致离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动．故C项正确．