一、波的形成
1.波:振動(dòng)的傳播稱為波動(dòng),簡(jiǎn)稱波.
2.波的形成(以繩波為例)
(1)一條繩子可以分成一個(gè)個(gè)小段,這些小段可以看作一個(gè)個(gè)相連的質(zhì)點(diǎn),這些質(zhì)點(diǎn)之間存在著彈性力的作用.
(2)當(dāng)手握繩端上下振動(dòng)時(shí),繩端帶動(dòng)相鄰的質(zhì)點(diǎn),使它也上下振動(dòng).這個(gè)質(zhì)點(diǎn)又帶動(dòng)更遠(yuǎn)一些的質(zhì)點(diǎn)…繩上的質(zhì)點(diǎn)都跟著振動(dòng)起來(lái),只是后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)遲一些開(kāi)始振動(dòng).
二、橫波和縱波
三、機(jī)械波
1.介質(zhì)
(1)定義:波借以傳播的物質(zhì).
(2)特點(diǎn):組成介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用,一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)會(huì)引起相鄰質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng).
2.機(jī)械波
機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播,形成了機(jī)械波.
3.機(jī)械波的特點(diǎn)
(1)介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí),介質(zhì)本身并不隨波一起傳播,它傳播的只是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式.
(2)波是傳遞能量的一種方式.
(3)波可以傳遞信息.
技巧點(diǎn)撥
一、波的形成及特點(diǎn)
1.機(jī)械波的形成
2.波的特點(diǎn)
(1)振幅:像繩波這種一維(只在某個(gè)方向上傳播)機(jī)械波,若不計(jì)能量損失,各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同.
(2)周期(頻率):各質(zhì)點(diǎn)都在做受迫振動(dòng),所以各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期(頻率)均與波源的振動(dòng)周期(頻率)相同.
(3)步調(diào):離波源越遠(yuǎn),質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)越滯后.
(4)運(yùn)動(dòng):各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng),并不隨波遷移.
(5)實(shí)質(zhì):機(jī)械波向前傳播的是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式,同時(shí)也可以傳遞能量和信息.
3.振動(dòng)和波動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系
總結(jié)提升
波動(dòng)過(guò)程中介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
波動(dòng)過(guò)程中介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期都與波源的振動(dòng)周期相同,其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可用三句話來(lái)描述:
(1)先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn);
(2)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng);
(3)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)落后于先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn).
概括起來(lái)就是“帶動(dòng)、重復(fù)、落后”.
二、橫波和縱波
橫波和縱波的對(duì)比
特別提醒
(1)水面波的認(rèn)識(shí)方面:水波既不是橫波也不是縱波,它屬于比較復(fù)雜的機(jī)械波.
(2)縱波的認(rèn)識(shí)方面:在縱波中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上,而不是方向相同.
三、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和起振方向的判定
1.質(zhì)點(diǎn)的起振方向
質(zhì)點(diǎn)的起振方向是指質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)的方向,由于介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)都重復(fù)波源的振動(dòng),所以介質(zhì)中的所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源開(kāi)始振動(dòng)的方向相同.
2.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是指某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向,可利用“帶動(dòng)法”判定:
(1)原理:先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)鄰近的后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn).
(2)方法:在質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方附近的圖像上另找一點(diǎn)P′,P′為先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),若P′在P上方,則P向上運(yùn)動(dòng),若P′在P下方,則P向下運(yùn)動(dòng),如圖所示.

例題精練
1.(寶山區(qū)校級(jí)期中)關(guān)于振動(dòng)和波,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.物體發(fā)生振動(dòng),一定會(huì)產(chǎn)生波
B.存在機(jī)械波,一定存在波源
C.波源振動(dòng)越快,機(jī)械波傳播速度越大
D.機(jī)械波可以在真空中傳播
【分析】明確機(jī)械波產(chǎn)生的條件;有機(jī)械振動(dòng)才有可能有機(jī)械波,波的傳播速度由介質(zhì)的性質(zhì)決定,與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度沒(méi)有直接關(guān)系;機(jī)械波傳播需要介質(zhì),不能在真空中傳播。
【解答】解:A、波的形成條件包括機(jī)械振動(dòng)和介質(zhì),只有機(jī)械振動(dòng)如果沒(méi)有介質(zhì),則不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械波,故A錯(cuò)誤;
BC、機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成機(jī)械波,則有機(jī)械波一定存在機(jī)械振動(dòng)即存在波源,有機(jī)械振動(dòng)不一定能夠產(chǎn)生機(jī)械波,還需要傳播振動(dòng)的介質(zhì)。有機(jī)械振動(dòng)才有可能有機(jī)械波,波的傳播速度由介質(zhì)的性質(zhì)決定,與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度沒(méi)有直接關(guān)系.所以波源振動(dòng)越快,機(jī)械波傳播速度不一定越大,故B正確,C錯(cuò)誤;
D、機(jī)械波傳播需要介質(zhì),在真空中不存在介質(zhì),故機(jī)械波在真空中不傳播。故D錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵要掌握機(jī)械波產(chǎn)生的條件有兩個(gè):振源與介質(zhì),知道質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率是由波源決定的,與介質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān).而波速由介質(zhì)決定.
2.(思明區(qū)校級(jí)期中)下列關(guān)于機(jī)械波的說(shuō)法正確的是( )
A.波速僅由波源決定
B.波速僅由介質(zhì)決定
C.波長(zhǎng)僅由介質(zhì)決定
D.周期由振源和介質(zhì)共同決定
【分析】明確機(jī)械波的性質(zhì),明確機(jī)械波的頻率由波源決定,波速由介質(zhì)決定;知道波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),頻率不變,波速變化。
【解答】解:AB、機(jī)械波的波速是僅由介質(zhì)決定的,與波源無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤,B正確;
C、機(jī)械波的頻率和周期是由波源決定的,由λ=可知,波長(zhǎng)是由波源和介質(zhì)共同決定的,故C錯(cuò)誤;
D、周期是頻率的倒數(shù),故周期也僅由波源決定,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)機(jī)械波基本知識(shí)的理解和掌握情況;機(jī)械波的基本特點(diǎn)是:“不隨波逐流”,頻率由波源決定,波速由介質(zhì)決定。
隨堂練習(xí)
1.(??谄谥校┰谝黄届o的湖面上漂浮著一輕木塊,向湖中投入一石塊,在湖面上激起水波。關(guān)于木塊的運(yùn)動(dòng)情況,以下正確的是( )
A.因?yàn)椤半S波逐流”木塊將被推至遠(yuǎn)處
B.因不知道木塊離波源的遠(yuǎn)近如何,所以無(wú)法確定木塊的運(yùn)動(dòng)情況
C.木塊被推動(dòng)的距離與木塊的質(zhì)量大小和所受水的阻力的大小等情況有關(guān)
D.無(wú)論木塊離波源的遠(yuǎn)近如何,它都不能被波推動(dòng),最多只能在湖面上做上下振動(dòng)
【分析】明確波的性質(zhì),知道波的傳播速度與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度沒(méi)有直接關(guān)系,質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移。
【解答】解:波傳播的是振動(dòng)這種形式,各質(zhì)點(diǎn)在各自平衡位置運(yùn)動(dòng),不隨波向前移動(dòng),所以無(wú)論木塊離波源的遠(yuǎn)近如何,它都不能被波推動(dòng),最多只能在湖面上做上下振動(dòng),故D正確,ABC錯(cuò)誤。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查波的性質(zhì),知道機(jī)械波傳播的是振動(dòng)這種能量形式,質(zhì)點(diǎn)是不會(huì)隨波遷移的。
2.(兗州區(qū)月考)關(guān)于機(jī)械波的理解,下列說(shuō)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方向
B.任一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)
C.相隔周期整數(shù)倍的兩時(shí)刻,簡(jiǎn)諧波的圖象相同
D.簡(jiǎn)諧波沿長(zhǎng)繩傳播,繩上相距半個(gè)波長(zhǎng)的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移總是相同
【分析】橫波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波的傳播方向.縱波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上;機(jī)械波傳播的過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)并不隨著波遷移;根據(jù)波的周期性判斷;相距半個(gè)波長(zhǎng)的兩質(zhì)點(diǎn),振動(dòng)情況總是相反。
【解答】解:A、機(jī)械波有橫波和縱波兩類,對(duì)于橫波,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總與波的傳播方向垂直,對(duì)于縱波,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上,故A錯(cuò)誤;
B、波傳播的是能量形式,而任一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)都不隨波向前移動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)波的周期性可知,相隔一個(gè)周期的兩時(shí)刻,介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)位置相同,則簡(jiǎn)諧波的圖象相同,故C正確;
D、簡(jiǎn)諧波沿繩傳播,繩上相距半個(gè)波長(zhǎng)的兩質(zhì)點(diǎn),振動(dòng)情況總是相反,位移的大小總是相等,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查機(jī)械波的基本知識(shí),要知道機(jī)械波的種類,掌握橫波和縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系,特別是縱波,不能認(rèn)為波的傳播方向就是質(zhì)點(diǎn)的移動(dòng)方向。
3.(江寧區(qū)期末)下列關(guān)于理想機(jī)械波的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.波中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率是相同的
B.質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的速度方向與波源的傳播方向相同
C.波由近及遠(yuǎn)地遷移,質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近做往返運(yùn)動(dòng)
D.波源的能量隨波動(dòng)由近及遠(yuǎn)地傳播
【分析】波中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率由波源決定;質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的速度方向可以與波源的傳播方向在同一直線上,也可以垂直;介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不隨波一起遷移.機(jī)械波在傳播振動(dòng)形式的過(guò)程中同時(shí)傳遞了能量.
【解答】解:A、波中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率,是相同的,故A正確;
B、在橫波中,質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的速度方向與波源的傳播方向垂直;在縱波中,質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的速度方向可以與波源的傳播方向在同一直線上,故B錯(cuò)誤;
C、波由近及遠(yuǎn)地遷移,質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近做往返運(yùn)動(dòng),不向前移動(dòng),故C正確;
D、機(jī)械波在傳播振動(dòng)形式的過(guò)程中,同時(shí)將能量由近及遠(yuǎn)傳遞,故D正確。
本題選錯(cuò)誤的,
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)機(jī)械波基本知識(shí)的理解和掌握情況.機(jī)械波的基本特點(diǎn)是:介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)“不隨波逐流”,頻率由波源決定,波速由介質(zhì)決定。
4.(南陽(yáng)月考)關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波,下列敘述正確的是( )
A.有機(jī)械振動(dòng)必有機(jī)械波
B.有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng)
C.在波的傳播中,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)隨波的傳播發(fā)生遷移
D.在波的傳播中,若振源停止振動(dòng),波的傳播會(huì)立即停止
【分析】明確機(jī)械波產(chǎn)生的條件,知道機(jī)械波的傳播特點(diǎn),由波源的振動(dòng)帶動(dòng)介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不隨波一起遷移,而在平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),明確波傳播的是振動(dòng)形式和能量。
【解答】解:AB、機(jī)械波的產(chǎn)生條件是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播,二個(gè)條件必須同時(shí)具備,有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng),但只有機(jī)械振動(dòng)而沒(méi)有介質(zhì)時(shí)沒(méi)有機(jī)械波,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、在機(jī)械波形成的過(guò)程中,介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做振動(dòng),并不隨波一起遷移,故C錯(cuò)誤;
D、波傳播的是振動(dòng)形式和能量;當(dāng)波源停止振動(dòng),波的傳播方向上介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)振動(dòng),所以波的傳播不會(huì)立即停止,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)機(jī)械波基本知識(shí)的理解和掌握情況,明確機(jī)械波的基本特點(diǎn)是:“不隨波逐流”,頻率由波源決定,波速由介質(zhì)決定。
綜合練習(xí)
一.選擇題(共10小題)
1.(上海期末)一列機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播,保持不變的物理量是( )
A.波長(zhǎng)B.波速C.振幅D.頻率
【分析】機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中,傳播速度會(huì)發(fā)生變化,由機(jī)械波的形成原因得到頻率不變,根據(jù)波速與波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系得到波長(zhǎng)的變化情況。
【解答】解:A、根據(jù)波速與波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系公式v=λf,當(dāng)機(jī)械波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中時(shí),波速變化(波速由介質(zhì)決定)而頻率不變(頻率由波源決定),故波長(zhǎng)一定變化,故A錯(cuò)誤。
B、波速由介質(zhì)決定,不同介質(zhì)中波速不同,故B錯(cuò)誤。
C、機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中,振動(dòng)的幅度(與能量有關(guān))可能會(huì)減小,故C錯(cuò)誤。
D、機(jī)械波在傳播過(guò)程中頻率保持不變,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵明確波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系,同時(shí)明確各個(gè)量的決定因素,基礎(chǔ)題目。
2.(西城區(qū)校級(jí)期中)關(guān)于機(jī)械波,下列說(shuō)法正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的方向
B.機(jī)械波可以在真空中傳播
C.任一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)
D.振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)
【分析】在物理學(xué)中,把質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波,稱作橫波。把質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線的波,稱作縱波。機(jī)械波傳播要借助于介質(zhì),真空中不能傳播。質(zhì)點(diǎn)并不隨波向前移動(dòng)。振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)。
【解答】解:A、縱波在傳播過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)的方向與波傳播的方向在同一直線上,故A錯(cuò)誤。
B、機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播,機(jī)械波傳播要借助于介質(zhì),真空中不能傳播。故B錯(cuò)誤。
C、任一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)都不隨波向前移動(dòng)。故C錯(cuò)誤。
D、根據(jù)波的周期性知,振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離為一個(gè)波長(zhǎng),故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵要掌握機(jī)械波的基本特點(diǎn),知道機(jī)械波有橫波和縱波兩種,機(jī)械波在傳播過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)不“隨波逐流”。
3.(海淀區(qū)模擬)某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s。一種簡(jiǎn)易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成(如圖)。在一次地震中,震源地地震儀下方,觀察到兩振子相差5s開(kāi)始振動(dòng),則( )
A.P先開(kāi)始振動(dòng),震源距地震儀約36km
B.P先開(kāi)始振動(dòng),震源距地震儀約25km
C.H先開(kāi)始振動(dòng),震源距地震儀約36km
D.H先開(kāi)始振動(dòng),震源距地震儀約25km
【分析】縱波的速度快,縱波先到。根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出震源距地震儀的距離。
【解答】解:縱波的速度快,縱波先到,所以P先開(kāi)始振動(dòng),根據(jù)=5s,解得x=36km。故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了波的傳播,波分為橫波和縱波,解決本題的關(guān)鍵運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式判斷哪個(gè)波先到。屬于容易題。
4.(東安區(qū)校級(jí)期中)關(guān)于機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是( )
A.有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng),有機(jī)械振動(dòng)必有機(jī)械波
B.由某振源產(chǎn)生的波,波的頻率與振源的頻率相同
C.振源的振動(dòng)速度與波速相等
D.當(dāng)振源振動(dòng)一個(gè)周期時(shí),波上的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)前進(jìn)一個(gè)波長(zhǎng)的距離
【分析】有機(jī)械振動(dòng)才有可能有機(jī)械波,波的傳播速度與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度沒(méi)有直接關(guān)系;而在波的傳播過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移,而在平衡位置附近振動(dòng)。
【解答】解:A、有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng),而有機(jī)械振動(dòng)若沒(méi)介質(zhì)不會(huì)形成機(jī)械波。故A錯(cuò)誤;
B、機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械波,波的頻率與振源的頻率相同,故B正確;
C、波的傳播速度與介質(zhì)有關(guān),而質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度與波的傳播速度無(wú)關(guān)。故C錯(cuò)誤;
D、在波傳播過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移,只是在其平衡位置附近振動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查波動(dòng)的性質(zhì);對(duì)于物理量定義的內(nèi)涵要理解準(zhǔn)確全面,既要抓住與其他物理量之間的聯(lián)系,更要把握與其他物理量的區(qū)別,才能很好地進(jìn)行鑒別。
5.(平橋區(qū)校級(jí)期中)關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是( )
A.有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng)
B.有機(jī)械振動(dòng)必能產(chǎn)生機(jī)械波
C.離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期長(zhǎng)
D.波源停振時(shí),介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)立即停止
【分析】形成機(jī)械波的條件是:一是機(jī)械振動(dòng);二是有傳播振動(dòng)的介質(zhì)。介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率等于波源的振動(dòng)頻率,各點(diǎn)振動(dòng)快慢相同。波源停振時(shí),介質(zhì)中的波動(dòng)不會(huì)立即停止。
【解答】解:A、機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播過(guò)程,所以有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng)。故A正確。
B、有機(jī)械振動(dòng)不一定有機(jī)械波,還要有傳播振動(dòng)的介質(zhì),如真空中不能傳播聲波。故B錯(cuò)誤。
C、介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期等于波源的振動(dòng)頻率,各點(diǎn)振動(dòng)快慢相同。故C錯(cuò)誤。
D、波源停振時(shí),由于慣性,介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)還要振動(dòng)一會(huì)兒,不會(huì)立即停止。故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)機(jī)械波形成過(guò)程的理解能力。抓住形成機(jī)械波的條件、頻率特點(diǎn)等是關(guān)鍵。
6.(洛南縣期中)科學(xué)探測(cè)表明,月球表面無(wú)大氣層,也沒(méi)有水,更沒(méi)有任何生命存在的痕跡,在月球上,兩宇航員面對(duì)面講話也無(wú)法聽(tīng)到,這是因?yàn)椋? )
A.月球太冷,聲音傳播太慢
B.月球上沒(méi)有空氣,聲音無(wú)法傳播
C.宇航員不適應(yīng)月球,聲音太輕
D.月球上太嘈雜,聲音聽(tīng)不清楚
【分析】要解答本題需掌握:聲音傳播需要媒介,真空不能傳聲,月球表面沒(méi)有空氣.
【解答】解:聲音的傳播方式為聲波,而形成波必須滿足兩個(gè)條件:振源和介質(zhì)。月球上沒(méi)有空氣,即沒(méi)有介質(zhì),無(wú)法形成波,所以選項(xiàng)B正確。ACD錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì):聲音傳播條件的理解和掌握,注意掌握聲音是種機(jī)械波,它的傳播需要介質(zhì).
7.(蘿北縣期末)下列現(xiàn)象中屬于機(jī)械波的是( )
A.風(fēng)吹過(guò)麥田時(shí)形成的滾滾麥浪
B.船駛過(guò)平靜的湖面,湖面上形成的水浪
C.團(tuán)體操中演員們此起彼伏形成的人浪
D.在船搖晃時(shí),船上的乘客都一起左右搖晃
【分析】一般的物體都是由大量相互作用著的質(zhì)點(diǎn)所組成的,當(dāng)物體的某一部分發(fā)生振動(dòng)時(shí),其余各部分由于質(zhì)點(diǎn)的相互作用也會(huì)相繼振動(dòng)起來(lái),這樣就形成了波。
【解答】解:A、當(dāng)物體的某一部分發(fā)生振動(dòng)時(shí),其余各部分由于質(zhì)點(diǎn)的相互作用也會(huì)相繼振動(dòng)起來(lái),物質(zhì)本身沒(méi)有相應(yīng)的大塊的移動(dòng),所以麥子的運(yùn)動(dòng)形成的不是波。故A錯(cuò)誤
B、水浪是由于水之間相互帶動(dòng)而傳播的;故屬于波;故B正確;
C、在人浪表演中是由于演員有節(jié)奏的起立和下蹲形成的,沒(méi)有振動(dòng)形式的傳播和帶動(dòng);故C錯(cuò)誤;
D、乘客左右搖晃為機(jī)械振動(dòng),不是機(jī)械波;故D錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查機(jī)械波的定義,要注意理解波的性質(zhì),明確波的形成原因;在生活中能正確區(qū)分是否一些運(yùn)動(dòng)性質(zhì)屬于波動(dòng)。
8.(蘿北縣期末)關(guān)于機(jī)械波,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.有機(jī)械振動(dòng)存在就一定有機(jī)械波存在
B.有機(jī)械波存在就不一定有機(jī)械振動(dòng)存在
C.機(jī)械波沿某一方向傳播,質(zhì)點(diǎn)就沿該方向運(yùn)動(dòng)
D.機(jī)械波沿某一方向傳播,能量也沿該方向傳播
【分析】有機(jī)械振動(dòng)才有可能有機(jī)械波,機(jī)械波要依據(jù)介質(zhì)傳播,波的傳播過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng),不隨波逐流,機(jī)械波是傳遞的能量與振動(dòng)形式.
【解答】解:A、B、有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng),而有機(jī)械振動(dòng)若沒(méi)介質(zhì)不會(huì)形成機(jī)械波。故AB錯(cuò)誤;
C、機(jī)械波沿某一方向傳播,而質(zhì)點(diǎn)只是在其平衡位置附近振動(dòng),并不會(huì)隨波前進(jìn);故C錯(cuò)誤;
D、波傳播的是能量和振動(dòng)形式,故在波傳播過(guò)程中能量沿波的方向傳播;故D正確;
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查機(jī)械波產(chǎn)生的條件是振源與介質(zhì),波傳播的是振動(dòng)這種形式.對(duì)機(jī)械波形成過(guò)程的理解能力.抓住形成機(jī)械波的條件、特點(diǎn)等是關(guān)鍵.
9.(長(zhǎng)樂(lè)區(qū)校級(jí)期中)關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波下列敘述正確的是( )
A.有機(jī)械振動(dòng)必有機(jī)械波
B.在波的傳播中,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)隨波的傳播發(fā)生遷移
C.有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng)
D.在波的傳播中,波的傳播方向就是振源的振動(dòng)方向
【分析】明確機(jī)械波產(chǎn)生的條件,知道機(jī)械波和機(jī)械振動(dòng)間的關(guān)系,知道在波的傳播中質(zhì)點(diǎn)只在其平衡位置附近振動(dòng),并不隨波遷移。
【解答】解:AC、有機(jī)械波一定有機(jī)械振動(dòng),有機(jī)械振動(dòng)不一定有機(jī)械波,還需要有傳播振動(dòng)的介質(zhì),故A錯(cuò)誤,C正確;
B、在波的傳播中,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng),并不隨波的傳播發(fā)生遷移,故B錯(cuò)誤;
D、波在均勻介質(zhì)中勻速傳播,而振源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),如果是橫波,兩者相互垂直,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】機(jī)械波形成要有兩個(gè)條件:一是機(jī)械振動(dòng),二是傳播振動(dòng)的介質(zhì)。有機(jī)械振動(dòng)才有可能有機(jī)械波,波的傳播速度與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度沒(méi)有直接關(guān)系。
10.(廊坊月考)縱波不可能產(chǎn)生的現(xiàn)象是( )
A.偏振現(xiàn)象B.反射現(xiàn)象C.折射現(xiàn)象D.衍射現(xiàn)象
【分析】同一波源在同一介質(zhì)中形成的機(jī)械波中可同時(shí)具有橫波和縱波,橫波、縱波可能沿同一方向傳播,橫波、縱波在同一介質(zhì)中的傳播速度不等,只要存在介質(zhì),不管是固體、液體或氣體,均可傳播橫波和縱波。
【解答】解:根據(jù)縱波的特點(diǎn),縱波就是傳播方向與振動(dòng)方向在一條直線上機(jī)械波,顯然一個(gè)狹縫是不能擋住縱波的,而其他現(xiàn)象:反射、折射、衍射等都能發(fā)生,故BCD錯(cuò)誤,選項(xiàng)A正確。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查機(jī)械波的基本知識(shí),知道波的分類,掌握橫波和縱波的特點(diǎn),知道機(jī)械能的傳播需要介質(zhì),可根據(jù)地震波的特點(diǎn)來(lái)分析本題。
二.多選題(共2小題)
11.(陜西二模)下列關(guān)于機(jī)械振動(dòng)的有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是按效果命名的力
B.振動(dòng)圖象描述的是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡
C.受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率
D.當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于受迫振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí),振幅最大
E.機(jī)械振動(dòng)的振動(dòng)能量對(duì)外傳播時(shí)不需要依賴介質(zhì)
【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是按效果命名的力;振動(dòng)圖象描述的是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移或者說(shuō)描述質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間的變化關(guān)系,而不是其實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡;物體在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng),受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率;受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,當(dāng)系統(tǒng)的固有頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率時(shí),系統(tǒng)達(dá)到共振,振幅達(dá)最大;機(jī)械振動(dòng)需要在介質(zhì)中的傳播。
【解答】解:A、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是按效果命名的力。故A正確;
B、振動(dòng)圖象描述的是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移或者說(shuō)描述質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間的變化關(guān)系,而不是其實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡。振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是一段往復(fù)的線段,而不是正弦或余弦曲線。故B錯(cuò)誤;
C、物體在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng),受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率。故C正確;
D、受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,當(dāng)系統(tǒng)的固有頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率時(shí),系統(tǒng)達(dá)到共振,振幅達(dá)最大。故D正確;
E、機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程,波是傳播能量(振動(dòng)形式)的一種方式。所以機(jī)械振動(dòng)的振動(dòng)能量對(duì)外傳播時(shí)是需要依賴介質(zhì)的。故E錯(cuò)誤。
故選:ACD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了機(jī)械波、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量、自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)等知識(shí)點(diǎn)。這種題型屬于基礎(chǔ)題,只要善于積累,難度不大。
12.(洛南縣期中)關(guān)于一列機(jī)械波,下面說(shuō)法中正確的是( )
A.波動(dòng)的產(chǎn)生需要兩個(gè)條件,即波源和傳播波的介質(zhì)
B.波動(dòng)過(guò)程是質(zhì)點(diǎn)由近向遠(yuǎn)傳遞的過(guò)程
C.波動(dòng)過(guò)程是能量傳遞的過(guò)程,同時(shí)也可以傳遞信息
D.波動(dòng)過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)本身隨波遷移
【分析】有機(jī)械振動(dòng)才有可能有機(jī)械波,波的傳播過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng),不隨波逐流.
【解答】解:A、波動(dòng)的產(chǎn)生需要兩個(gè)條件,一個(gè)是要有波源,再一個(gè)要有傳播波的介質(zhì);故A正確;
B、波動(dòng)過(guò)程是能量或振動(dòng)形式由近及遠(yuǎn)傳遞的過(guò)程;質(zhì)點(diǎn)不會(huì)隨波移動(dòng);故BD錯(cuò)誤;
C、波動(dòng)過(guò)程是能量傳遞的過(guò)程,同時(shí)波也可以傳遞信息;C正確;
故選:AC。
【點(diǎn)評(píng)】機(jī)械波產(chǎn)生的條件是振源與介質(zhì),同時(shí)明確波傳播的是振動(dòng)這種形式.
三.填空題(共5小題)
13.(黃浦區(qū)校級(jí)期中)機(jī)械波產(chǎn)生需要波源和 介質(zhì) ,按傳播方向和振動(dòng)方向的關(guān)系分類,聲波屬于 縱波 。(填“橫波”或“縱波”)
【分析】機(jī)械波產(chǎn)生需要波源和介質(zhì),波可以分為橫波和縱波。
【解答】解:機(jī)械波產(chǎn)生需要波源和介質(zhì),當(dāng)傳播方向和振動(dòng)方向垂直時(shí),為橫波;當(dāng)傳播方向和振動(dòng)方向平行時(shí),為縱波,故聲波為縱波。
故答案為:介質(zhì);縱波。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查機(jī)械波的產(chǎn)生和分類,比較簡(jiǎn)單,判斷波傳播方向和振動(dòng)方向關(guān)系是解題關(guān)鍵。
14.(浦東新區(qū)校級(jí)期中)機(jī)械波的波速是描述 波傳播快慢 的物理量,是由 介質(zhì) 決定的。
【分析】明確波速的意義,知道機(jī)械波的傳播速度與介質(zhì)有關(guān),在同一種介質(zhì)中機(jī)械波的傳播速度相同。
【解答】解:機(jī)械波的波速反映的是波的傳播速度,故是描述波傳播快慢的物理量;而波速大小由介質(zhì)決定,與波的頻率無(wú)關(guān)。
故答案為:波傳播快慢;介質(zhì)。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查了機(jī)械波的波速的意義以及波速的決定因素,題目簡(jiǎn)單,熟記影響機(jī)械波的波速的因素是介質(zhì)即可。
15.(金臺(tái)區(qū)期中)機(jī)械波產(chǎn)生和傳播的兩個(gè)條件是有波源和 介質(zhì) ,聲波是 縱波 。(填“橫波”或“縱波”)
【分析】機(jī)械波產(chǎn)生和傳播的兩個(gè)條件是有介質(zhì)和波源,知道聲波是縱波。
【解答】解:機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程,所以機(jī)械波產(chǎn)生與傳播的條件是有介質(zhì)和波源。聲波是一種縱波。
故答案為:介質(zhì) 縱波
【點(diǎn)評(píng)】本題考查機(jī)械波產(chǎn)生的條件是振源與介質(zhì),要知道常見(jiàn)的波的類型。
16.(黃浦區(qū)一模)地震發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生兩種主要的地震波﹣﹣橫波和縱波,這兩種波的傳播速度和破壞力如表格所示。2018年11月26日07時(shí)57分25秒,臺(tái)灣海峽發(fā)生6.2級(jí)地震,福建地震局的觀測(cè)系統(tǒng)首先捕捉到 縱 波(選填“橫”或“縱”),于07時(shí)57分52秒發(fā)布了地震預(yù)警信息;距離地震中心140km的廈門市民在手機(jī)上收到預(yù)警信息后再過(guò) 8 s才會(huì)有強(qiáng)烈的震感。
【分析】因縱波的傳播速度大于橫波,可知福建地震局的觀測(cè)系統(tǒng)首先捕捉到縱波;根據(jù)t=s/v計(jì)算橫波傳到廈門的時(shí)間,然后計(jì)算市民感到震感的時(shí)間。
【解答】解:因縱波的傳播速度大于橫波,可知福建地震局的觀測(cè)系統(tǒng)首先捕捉到縱波;根據(jù),即從地震發(fā)生到橫波傳到距離地震中心140km的廈門市需要時(shí)間為35s,市民在手機(jī)上于07時(shí)57分52秒收到預(yù)警信息,此時(shí)地震已經(jīng)發(fā)生了27s,則再過(guò)8s才會(huì)有強(qiáng)烈的震感。
故答案為:縱;8。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)波的認(rèn)識(shí),要注意明確題意,知道縱波和橫波的區(qū)別,同時(shí)根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式列式求解時(shí)間。
17.(徐匯區(qū)校級(jí)期末)一陣風(fēng)吹過(guò)麥地,形成一片麥浪滾滾的現(xiàn)象,這滾滾的麥浪 不是 機(jī)械波;大型團(tuán)體操中,人群按照口令,輪流起立蹲下形成的“人浪” 不是 機(jī)械波。(填“是”或者“不是”)
【分析】明確波的定義,知道一般的物體都是由大量相互作用著的質(zhì)點(diǎn)所組成的,當(dāng)物體的某一部分發(fā)生振動(dòng)時(shí),其余各部分由于質(zhì)點(diǎn)的相互作用也會(huì)相繼振動(dòng)起來(lái),這樣就形成了波。
【解答】解:風(fēng)吹麥浪是由于各處的麥子同時(shí)受到風(fēng)的作用而運(yùn)動(dòng)形成的,沒(méi)有振動(dòng)形式的傳播和帶動(dòng),所以麥子的運(yùn)動(dòng)形成的不是波;
在人浪表演中是由于演員有節(jié)奏的起立和下蹲形成的,沒(méi)有振動(dòng)形式的傳播和帶動(dòng)。
故答案為:不是;不是。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查機(jī)械波的定義,要注意理解波的性質(zhì),明確波的形成原因;在生活中能正確區(qū)分是否一些運(yùn)動(dòng)性質(zhì)屬于波動(dòng)。
四.計(jì)算題(共1小題)
18.(永春縣校級(jí)期中)如圖所示,某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s。一種簡(jiǎn)易地震儀由豎直彈簧振子H和水平彈簧振子P組成。在一次地震中,震源剛好處于地震儀下方,觀察到兩振子相差5s開(kāi)始振動(dòng),問(wèn):
(1)H與P哪個(gè)先開(kāi)始振動(dòng)。
(2)震源距地震儀約為幾km
【分析】(1)明確波的性質(zhì),知道縱波的傳播速度快,注意震源是由地下向上傳播的。
(2)根據(jù)速度公式結(jié)合題意列式,從而求出震源距地震儀的距離。
【解答】解:(1)縱波的速度快,縱波先到,地面先上下振動(dòng),所以H先開(kāi)始振動(dòng);
(2)根據(jù)﹣=t
代入數(shù)據(jù)有:
﹣=5
解得:x=36km。
答:(1)H先開(kāi)始振動(dòng);
(2)震源距地震儀約為36km。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查橫波和縱波的性質(zhì),要注意明確縱波傳播速度快,故地震儀中的H先振動(dòng);理解時(shí)要注意震源是在正下方。定義
標(biāo)志性物理量
實(shí)物波形
橫波
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直的波
(1)波峰:凸起的最高處
(2)波谷:凹下的最低處
縱波
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波
(1)密部:質(zhì)點(diǎn)分布最密的位置
(2)疏部:質(zhì)點(diǎn)分布最疏的位置
振動(dòng)
波動(dòng)
區(qū)別
研究對(duì)象
單個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng),研究的是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的“個(gè)體行為”
振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播,研究的是大量質(zhì)點(diǎn)將波源振動(dòng)傳播的“群體行為”
力的來(lái)源
可以由作用在物體上的各種性質(zhì)力提供
聯(lián)系介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的彈力
運(yùn)動(dòng)性質(zhì)
質(zhì)點(diǎn)做變速運(yùn)動(dòng)
在均勻介質(zhì)中是勻速直線運(yùn)動(dòng)
聯(lián)系
(1)振動(dòng)是波動(dòng)的原因,波動(dòng)是振動(dòng)的結(jié)果;有波動(dòng)必然有振動(dòng),有振動(dòng)不一定有波動(dòng).
(2)波動(dòng)的性質(zhì)、頻率和振幅與振源相同.
名稱項(xiàng)目
橫波
縱波
概念
在波動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向相互垂直
在波動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向在一條直線上
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(dòng)中交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷
在波動(dòng)中交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部
傳播速度
破壞力
橫波
4km/s
較強(qiáng)
縱波
7km/s
較弱

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高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊(cè)電子課本

1 波的形成

版本: 人教版 (2019)

年級(jí): 選擇性必修 第一冊(cè)

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