學(xué)習(xí)目標(biāo)
02
預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)
（一）課前閱讀：
波源、介質(zhì)、橫波、縱波
（二）基礎(chǔ)梳理
（三）預(yù)習(xí)作業(yè)
1．判斷正誤：(1)通過(guò)波的圖像可以找出任一質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位移。( )
(2)機(jī)械波在傳播過(guò)程中，各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期、起振方向都相同。( )
(3)機(jī)械波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離就是振幅的4倍。( )
(4)波速表示介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢。( )
2．（多選）如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的圖象，已知波的傳播速度v＝2.0 m/s，關(guān)于圖象中a、b兩處的質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是( )
A.a處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)具有沿y軸正方向的最大速度
B.a處的質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)0.15 s具有沿y軸正方向的最大加速度
C.a處的質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)1.55 s具有最大動(dòng)能
D.在波的形成過(guò)程中，a處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)0.15 s，b處的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)
03
探究提升
環(huán)節(jié)一 波的圖像
思考：1．可以獲取哪些信息？
2．簡(jiǎn)諧波的特點(diǎn)？
問(wèn)題探究1：（多選）如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t＝0時(shí)的波形圖，虛線為t＝0.5 s時(shí)的波形圖。已知該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡(jiǎn)諧波，下列說(shuō)法正確的是( )
A．波長(zhǎng)為2 m
B．波速為6 m/s
C．頻率為1.5 Hz
D．t＝1 s時(shí)，x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰
E．t＝2 s時(shí)，x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置
環(huán)節(jié)二 兩種圖像綜合
問(wèn)題探究2：如圖所示，圖甲是t＝5 s時(shí)刻一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播的波形圖，圖乙為這列波上某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則( )
A.該列波的波速為4 m/s
B.圖乙可能是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖象
C.質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)方程為y＝6sin(eq \f(πt,2)＋π) cm
D.t＝10 s時(shí)，a點(diǎn)的振動(dòng)方向向上
環(huán)節(jié)三 空間周期性導(dǎo)致多解
問(wèn)題探究3：（多選）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸的正向傳播，振幅為2 cm，周期為T。已知為t＝0時(shí)刻波上相距50 cm的兩質(zhì)點(diǎn)a、b的位移都是1 cm，但運(yùn)動(dòng)方向相反，其中質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是( )
A．該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)可能為150 cm
B．該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)可能為12 cm
C．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b的位移為＋2 cm時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的位移為負(fù)
D．在t＝eq \f(5T,12)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b速度最大
E．質(zhì)點(diǎn)a、質(zhì)點(diǎn)b的速度始終大小相等，方向相反
環(huán)節(jié)四 時(shí)間周期性導(dǎo)致多解
問(wèn)題探究4：如圖中實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1＝0時(shí)刻的波形，虛線是這列波在t2＝0.5 s時(shí)刻的波形.
(1)寫(xiě)出這列波的波速表達(dá)式；
(2)若波速大小為74 m/s，波速方向如何？
環(huán)節(jié)五 波傳播的雙向性導(dǎo)致多解
問(wèn)題探究5：一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，如圖所示，實(shí)線是這列波在t1＝0.1 s時(shí)刻的波形，虛線是這列波在t2＝0.2 s時(shí)刻的波形，求：
(1)如果此波沿x軸正方向傳播，波速的最小值；
(2)如果此波沿x軸負(fù)方向傳播，波速的可能值．
04
體系構(gòu)建
1．振動(dòng)圖像與波的圖像的比較
2.波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法
05
記憶清單
一、機(jī)械波傳播特點(diǎn)
★學(xué)習(xí)聚焦：
(1)波傳到任意一點(diǎn)，該點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同。
(2)介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng)，因此，任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和周期都和波源的振動(dòng)頻率和周期相同。
(3)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，由于介質(zhì)不同，波長(zhǎng)和波速可以改變，但頻率和周期都不會(huì)改變。
(4)波源經(jīng)過(guò)一個(gè)周期T完成一次全振動(dòng)，波恰好向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離。
二、簡(jiǎn)諧波的描述
★學(xué)習(xí)聚焦：
波速公式v＝eq \f(λ,T)＝λf的理解
(1)波速v：機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度，由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，與波源的周期T無(wú)關(guān)。
(2)頻率f：由波源決定，等于波源的振動(dòng)頻率。各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率等于波源的振動(dòng)頻率。
三、兩種圖像
★學(xué)習(xí)聚焦：
求解波的圖像與振動(dòng)圖像綜合問(wèn)題三關(guān)鍵
(1)分清振動(dòng)圖像與波的圖像。此步驟最簡(jiǎn)單，只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波的圖像，橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖像。
(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位。尤其要注意單位前的數(shù)量級(jí)。
(3)找準(zhǔn)波的圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，找準(zhǔn)振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)。
四、多解問(wèn)題
★學(xué)習(xí)聚焦：
1．傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。
2．振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定。
3．時(shí)間、空間周期性。
4．在波動(dòng)問(wèn)題中，往往只給出完整波形的一部分，或給出幾個(gè)特殊點(diǎn)的振動(dòng)情況，而其余信息均處于隱含狀態(tài)。這樣，波形就有多種可能情況，形成波動(dòng)問(wèn)題的多解。
0601
強(qiáng)化訓(xùn)練
1．如圖，兩種不同材料的彈性細(xì)繩在O處連接，t＝0時(shí)刻開(kāi)始從平衡位置向上抖動(dòng)O點(diǎn)，形成以O(shè)點(diǎn)為波源向左和向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波①和②，5 s時(shí)O點(diǎn)第二次到達(dá)波峰，此時(shí)繩上距離O點(diǎn)5 m處的質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)波峰，已知波②的傳播速度為1.5 m/s，OB間距離為9 m，下列說(shuō)法正確的是( )
A.B點(diǎn)的振動(dòng)周期為5 s
B.波①的傳播速度為1 m/s
C.波②的波長(zhǎng)為9 m
D.B點(diǎn)起振時(shí)，A點(diǎn)處于平衡位置
2．在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其表達(dá)式為y＝5sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)t))，它在介質(zhì)中形成的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻波剛好傳播到x＝12 m處，波形圖像如圖所示，則( )
A．此后再經(jīng)6 s該波傳播到x＝24 m處
B．M點(diǎn)在此后第3 s末的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向
C．波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向
D．此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y＝－3 m處所需時(shí)間是2 s
3.（多選）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波源位于x＝0位置，t＝0時(shí)刻波源開(kāi)始沿y軸振動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.15 s時(shí)波形如圖所示.下列說(shuō)法正確的是( )
A.該波的波長(zhǎng)為50 cm
B.該波的傳播速度為eq \f(8,3) m/s
C.此時(shí)圖中x＝40 cm處的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
D.此后1 s內(nèi)，x＝20 cm處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為1.2 m
E.此后再經(jīng)過(guò)0.125 s，x＝60 cm處的質(zhì)點(diǎn)第一次出現(xiàn)在波谷位置
4.（多選）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖甲是t＝0.2 s時(shí)的波形圖，P、Q是這列波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖乙是P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，下列說(shuō)法正確的是( )
A.這列波的傳播方向沿x軸正方向
B.這列波的傳播速度為15 m/s
C.t＝0.1 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q處于平衡位置正在向上振動(dòng)
D.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻加速度都不可能相同
E.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)在某些時(shí)刻速度可能相同
5.如圖所示為海洋生態(tài)自動(dòng)監(jiān)測(cè)浮標(biāo)，可用于監(jiān)測(cè)水質(zhì)和氣象等參數(shù)。一列水波(視為橫波)沿海面?zhèn)鞑?，在波的傳播方向上相?.5 m的兩處分別有甲、乙兩浮標(biāo)，兩浮標(biāo)隨波上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)甲運(yùn)動(dòng)到波峰時(shí)，乙恰好運(yùn)動(dòng)到波谷，此時(shí)甲、乙之間只有一個(gè)波峰。觀察到甲從第1次到達(dá)波峰與第11次到達(dá)波峰的時(shí)間間隔為20 s，則該水波( )
A．振幅為4.5 m B．波長(zhǎng)為3 m
C．頻率為2 Hz D．波速為2.25 m/s
6.(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，在t＝0時(shí)刻和t＝1 s時(shí)刻的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。已知x＝0 處的質(zhì)點(diǎn)在0～1 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為4.5 cm。下列說(shuō)法正確的是( )
A．波沿x軸正方向傳播
B．波源振動(dòng)周期為1.1 s
C．波的傳播速度大小為13 m/s
D．t＝1 s時(shí)，x＝6 m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
7.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，其波源的平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)，波源在0～4 s內(nèi)的振動(dòng)圖像如圖(a)所示，已知波的傳播速度為0.5 m/s。
(1)求這列橫波的波長(zhǎng)；
(2)求波源在4 s內(nèi)通過(guò)的路程；
(3)在圖(b)中畫(huà)出t＝4 s時(shí)刻的波形圖。
8.(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，圖(a)是t＝0時(shí)刻的波形圖，圖(b)和圖(c)分別是x軸上某兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。由此可知，這兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離可能是( )
A.eq \f(1,3) m B．eq \f(2,3) m C．1 m D．eq \f(4,3) m
9．(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t時(shí)刻波形圖如圖中的實(shí)線所示，此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn)，t＋0.6 s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示，a、b、c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是( )
A．這列波的波速可能為50 m/s
B．質(zhì)點(diǎn)a在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程一定小于30 cm
C．質(zhì)點(diǎn)c在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程可能為60 cm
D．若周期T＝0.8 s，則在t＋0.5 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同
10.(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，已知x軸上x(chóng)1＝1 m和x2＝7 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像分別如圖1、圖2所示，則此列波的傳播速率可能是( )
A．7 m/s B．2 m/s C．1.2 m/s D．1 m/s
11.水袖是中國(guó)古典舞中用于情感表達(dá)和抒發(fā)的常用技巧，舞者的手有規(guī)律的振動(dòng)傳導(dǎo)至袖子上，給人營(yíng)造出一種“行云流水”的美感，這一過(guò)程其實(shí)就是機(jī)械波的傳播.現(xiàn)有一列簡(jiǎn)諧波某時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示.經(jīng)過(guò)0.5 s后的波形如圖中的虛線所示.已知波的周期為T，且0.25 s

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