2017-2018學(xué)年高中物理 第二章 機(jī)械波 第1、2節(jié) 機(jī)械波的形成和傳播 波速與波長、頻率的關(guān)系教學(xué)案 教科版選修3-4

《2017-2018學(xué)年高中物理 第二章 機(jī)械波 第1、2節(jié) 機(jī)械波的形成和傳播 波速與波長、頻率的關(guān)系教學(xué)案 教科版選修3-4》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中物理 第二章 機(jī)械波 第1、2節(jié) 機(jī)械波的形成和傳播 波速與波長、頻率的關(guān)系教學(xué)案 教科版選修3-4（14頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第1、2節(jié)機(jī)械波的形成和傳播　波速與波長、頻率的關(guān)系 1.機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成機(jī)械波，要形成機(jī)械波必須具有波源的振動(dòng)和傳播振動(dòng)的介質(zhì)兩個(gè)條件。 2．機(jī)械波分為橫波與縱波，是根據(jù)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系分類的。 3．機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定，機(jī)械波的頻率由波源決定，而機(jī)械波的波長由介質(zhì)和波源頻率共同決定。 4．在同一均勻介質(zhì)中，波的傳播速度不變，波長與頻率成反比；在不同的介質(zhì)中，波的傳播速度不同。當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波的頻率保持不變，波長發(fā)生改變。 機(jī)械波的形成與傳播 [

2、自讀教材·抓基礎(chǔ)] 1．形成原因：以繩波為例(如圖2－1－1) 圖2－1－1 (1)可以將繩分成許多小段，每一段都可以看做質(zhì)點(diǎn)。 (2)如果手不擺動(dòng)，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)排列在同一直線上，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)所在的位置稱為各自的平衡位置。 (3)手連續(xù)上下擺動(dòng)，引起的振動(dòng)就會(huì)沿繩向另一端傳去，振動(dòng)狀態(tài)在繩上的傳播就形成了機(jī)械波。 (4)手是引起繩上初始振動(dòng)的裝置，叫波源。 2．介質(zhì) (1)定義：能夠傳播振動(dòng)的物質(zhì)。 (2)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置附近做上下振動(dòng)，并沒有隨波的傳播而向前移動(dòng)。 3．機(jī)械波 (1)定義：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播。 (2)產(chǎn)生條件：①要有機(jī)械

3、振動(dòng)，②要有傳播振動(dòng)的介質(zhì)。 (3)機(jī)械波的實(shí)質(zhì)： ①傳播振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式。 ②介質(zhì)本身并沒有沿著波的方向發(fā)生遷移。 ③傳遞能量的一種方式。 [跟隨名師·解疑難] 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：各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期均與波源的振動(dòng)周期相同。 (3)步調(diào)：離波源越遠(yuǎn)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)越滯后。 (4)立場：各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置振動(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)也傳遞能量和信息。 3．振動(dòng)與波動(dòng)的關(guān)系 振動(dòng) 波動(dòng) 運(yùn)動(dòng)

4、現(xiàn)象 振動(dòng)是單個(gè)物體所表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象 波動(dòng)是大量物體受到擾動(dòng)時(shí)，從擾動(dòng)中心傳播開來的周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象 運(yùn)動(dòng)成因 物體由于某種原因離開平衡位置，同時(shí)受到指向平衡位置的力——回復(fù)力作用 介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)受到相鄰質(zhì)點(diǎn)的擾動(dòng)而隨著運(yùn)動(dòng)，并由近及遠(yuǎn)傳播開去，且各部分都受到指向原位置的力的作用 運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 變加速運(yùn)動(dòng) 在均勻介質(zhì)中勻速向前傳播 能量變化 動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，如果是簡諧運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能保持不變 波的傳播過程是一個(gè)能量傳遞過程，當(dāng)波源停止振動(dòng)不再向外傳遞能量時(shí)，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)也會(huì)相繼停下來 聯(lián)系 ①振動(dòng)是波的成因，波是振動(dòng)的傳播 ②有波動(dòng)一定有振動(dòng)，有振動(dòng)不一定有

5、波動(dòng) ③牢記波動(dòng)的周期等于質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期 [學(xué)后自檢]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小試身手) 關(guān)于機(jī)械波的形成和傳播，下列說法中正確的是(　　) A．物體做機(jī)械振動(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波 B．后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng)，只是時(shí)間落后一步 C．參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)群有相同的頻率 D．機(jī)械波是質(zhì)點(diǎn)隨波遷移，也是振動(dòng)能量的傳遞 解析：選BC　機(jī)械波的形成必須具備的兩個(gè)條件：振源和介質(zhì)，只有物體做機(jī)械振動(dòng)，而其周圍沒有傳播這種振動(dòng)的介質(zhì)，遠(yuǎn)處的質(zhì)點(diǎn)不可能振動(dòng)起來形成機(jī)械波，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；任何一個(gè)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)都是一個(gè)振源而帶動(dòng)它周圍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，將振動(dòng)傳播開來，所以后振的質(zhì)點(diǎn)總是

6、落后，故選項(xiàng)B、C正確；形成機(jī)械波的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)，只有在平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并沒有隨波遷移，離振源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)所具有的振動(dòng)的能量，是從振源獲得并通過各質(zhì)點(diǎn)的傳遞，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 橫波與縱波 [自讀教材·抓基礎(chǔ)] 1．波的分類 按介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向的關(guān)系不同，常將波分為橫波和縱波。 2．橫波 (1)定義：介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的波。 (2)特點(diǎn)： 是一個(gè)凹凸相間的波，凸起來的最高處叫波峰；凹下去的最低處叫波谷。 (3)波形圖： 圖2－1－2 3．縱波 (1)定義：介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向平行的波。 (2)特點(diǎn)：

7、是介質(zhì)密集和稀疏相間的波。介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)分布密集的部分叫做密部，質(zhì)點(diǎn)分布稀疏的部分叫疏部。 (3)波形圖： 圖2－1－3 4．簡諧波 傳播的振動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)的波。 [跟隨名師·解疑難] 橫波與縱波的區(qū)別 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 [學(xué)后自檢]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小試身手) 區(qū)分橫波和縱波的依據(jù)是(

8、　　) A．質(zhì)點(diǎn)沿水平方向還是沿豎直方向振動(dòng) B．波沿水平方向還是沿豎直方向傳播 C．質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向是相互垂直還是在一條直線上 D．波傳播距離的遠(yuǎn)近 解析：選C　橫波與縱波的唯一一個(gè)分類的標(biāo)準(zhǔn)是看質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波傳播方向的關(guān)系，若互相垂直，為橫波，若在一條直線上，為縱波，因此只有選項(xiàng)C正確。 波速與波長、頻率的關(guān)系 [自讀教材·抓基礎(chǔ)] 1．波長 (1)定義： 沿波的傳播方向，任意兩個(gè)相鄰的同相振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)之間的距離。通常用λ表示。 (2)特征： 在橫波中，兩個(gè)相鄰波峰或兩個(gè)相鄰波谷之間的距離等于波長。在縱波中，兩個(gè)相鄰密部或兩個(gè)相鄰疏部之間的距

9、離等于波長。 2．振幅 (1)概念： 在波動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅，也稱為波的振幅。 (2)意義： 是波所傳播能量的直接量度。 3．周期(T)和頻率(f) (1)定義： 等于各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期(或頻率)。 (2)規(guī)律： ①在波動(dòng)中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期(或頻率)都等于波源的振動(dòng)周期(或頻率)。 ②波的頻率也等于在單位時(shí)間內(nèi)通過某點(diǎn)的“完整的波”的數(shù)目。 (3)關(guān)系： 周期T和頻率f互為倒數(shù)，即f＝。 4．波速 (1)定義： 波速是指機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度。波速等于波長與周期的比值。 (2)定義式： v＝＝λf。 (3)決定因素： ①機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度由

10、介質(zhì)的性質(zhì)決定，與波長和頻率無關(guān)。 ②在不同的介質(zhì)中，波速是不同的。另外，波速還與溫度有關(guān)。 [跟隨名師·解疑難] 1．波長、波速與周期的決定因素和關(guān)系 物理量 決定因素 關(guān)系 周期和頻率 取決于波源，而與v、λ無直接關(guān)系 v＝λf或 v＝λ/T 波長 波長λ則只取決于v和T，只要v、T其中一個(gè)發(fā)生變化，λ值必然發(fā)生變化 波速 取決于介質(zhì)的物理性質(zhì)。它與T、λ無直接關(guān)系 2．波長的確定方法 (1)根據(jù)定義確定： ①在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離等于一個(gè)波長。 ②波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離等于一個(gè)波長。 (2)根據(jù)波動(dòng)圖像確定： ①

11、在波動(dòng)圖像上，振動(dòng)位移總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離為一個(gè)波長。 ②在波動(dòng)圖像上，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度)總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離為一個(gè)波長。 ③在波動(dòng)圖像上，兩個(gè)相鄰波峰(或波谷)間的距離為一個(gè)波長。 (3)根據(jù)公式λ＝vT來確定。 [學(xué)后自檢]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小試身手) 關(guān)于波長的下列說法中正確的是 (　　) A．機(jī)械振動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離就是一個(gè)波長 B．在波形圖上位移相同的相鄰兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離等于一個(gè)波長 C．在波形圖上速度最大且相同的相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離等于一個(gè)波長 D．在波形圖上振動(dòng)情況總是相同的兩點(diǎn)間的距離等于一個(gè)波長 解析：選AC　

12、機(jī)械振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)向遠(yuǎn)處傳播一個(gè)完整的波形，故A項(xiàng)正確；由波形圖可見，在一個(gè)完整波形上，位移相同的相鄰質(zhì)點(diǎn)之間的距離不一定等于一個(gè)波長，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；速度最大且相同的質(zhì)點(diǎn)，在波形圖上是在平衡位置上，如果相鄰，那么正好是一個(gè)完整波形的兩個(gè)端點(diǎn)，所以C項(xiàng)正確；振動(dòng)情況總是相同的兩點(diǎn)間的距離是波長λ的整數(shù)倍，故D項(xiàng)不正確。 機(jī)械波的形成與傳播 [典題例析] 1．如圖2－1－4所示為沿水平方向的介質(zhì)中的部分質(zhì)點(diǎn)，每相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間距離相等，其中O為波源。設(shè)波源的振動(dòng)周期為T，自波源通過平衡位置豎直向下振動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過質(zhì)點(diǎn)1開始起振，則下列關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)和介

13、質(zhì)中的波的說法中正確的是(　　) 圖2－1－4 A．介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都是豎直向下的，但圖中質(zhì)點(diǎn)9起振最晚 B．圖中所有質(zhì)點(diǎn)的起振時(shí)間都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的 C．圖中質(zhì)點(diǎn)8的振動(dòng)完全重復(fù)質(zhì)點(diǎn)7的振動(dòng)，只是質(zhì)點(diǎn)8振動(dòng)時(shí)，通過平衡位置或最大位移的時(shí)間總是比質(zhì)點(diǎn)7通過相同位置時(shí)落后 D．只要圖中所有質(zhì)點(diǎn)都已振動(dòng)了，質(zhì)點(diǎn)1與質(zhì)點(diǎn)9的振動(dòng)步調(diào)就完全一致，但如果質(zhì)點(diǎn)1發(fā)生的是第100次振動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)9發(fā)生的就是第98次振動(dòng) [思路點(diǎn)撥] (1)經(jīng)過，波傳播的距離為。 (2)質(zhì)點(diǎn)開始起振時(shí)的振動(dòng)情況與波源相同。 (3)相距波長的整數(shù)倍的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況

14、完全相同。 解析：據(jù)波的傳播特點(diǎn)知，波傳播過程中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是重復(fù)波源的振動(dòng)，所以起振方向相同，都是豎直向下，但從時(shí)間上來說，起振依次落后的時(shí)間，所以選項(xiàng)A、C正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由題意知，質(zhì)點(diǎn)9比質(zhì)點(diǎn)1應(yīng)晚起振兩個(gè)周期，所以當(dāng)所有質(zhì)點(diǎn)都起振后，質(zhì)點(diǎn)1與質(zhì)點(diǎn)9步調(diào)完全一致，所以選項(xiàng)D正確。 答案：ACD [探規(guī)尋律] 波動(dòng)過程中介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)： 波動(dòng)過程中介質(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)可用三句話來描述，即先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)；后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)；后面振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)落后于先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)。概括起來就是“帶動(dòng)、重復(fù)、落后”。 　

15、 [跟蹤演練] 一列橫波某時(shí)刻的波形如圖2－1－5所示，則關(guān)于質(zhì)點(diǎn)A的受力，下列說法中正確的是(　　) 圖2－1－5 A．如果波向右傳播，則質(zhì)點(diǎn)A受到向上的作用力 B．如果波向右傳播，則質(zhì)點(diǎn)A受到向下的作用力 C．如果波向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)A受到向上的作用力 D．如果波向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)A受到向下的作用力 解析：選BD　無論向左還是向右傳播，回復(fù)力始終指向平衡位置，且質(zhì)點(diǎn)A的回復(fù)力是由相鄰的質(zhì)點(diǎn)對(duì)質(zhì)點(diǎn)A的作用力來提供，質(zhì)點(diǎn)A的受力方向向下，故B、D正確。 振動(dòng)與波動(dòng)的區(qū)別 [典題例析] 2．關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說法中正確的是(　　) A．振動(dòng)是波的

16、成因，波是振動(dòng)的傳播 B．振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象 C．波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度 D．波源停止振動(dòng)時(shí)，波立即停止傳播 [思路點(diǎn)撥]　 (1)從波源開始，各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)依次滯后。 (2)相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用力，前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。 (3)波的傳播速度和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的區(qū)別。 解析：機(jī)械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質(zhì)。由于介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)依次帶動(dòng)由近及遠(yuǎn)傳播而形成波，所以選項(xiàng)A和B正確。波的傳播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均勻介質(zhì)中其速度大小不變；而質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度和方向都隨時(shí)間周期性地發(fā)生變化，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。波源一旦將振動(dòng)傳給了介質(zhì)，

17、振動(dòng)就會(huì)在介質(zhì)中向遠(yuǎn)處傳播；當(dāng)波源停止振動(dòng)時(shí)，介質(zhì)仍然繼續(xù)傳播波源振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式，不會(huì)隨波源停止振動(dòng)而停止傳播，即波不會(huì)停止傳播，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：AB [探規(guī)尋律] (1)有機(jī)械波，必有機(jī)械振動(dòng)；但有機(jī)械振動(dòng)，不一定形成機(jī)械波。 (2)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度是隨時(shí)間改變的，而波在同種均勻介質(zhì)的傳播速度是不變的。 [跟蹤演練] 關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說法正確的是(　　) A．如果波源停止振動(dòng)，在介質(zhì)中傳播的波也立即停止 B．發(fā)聲體在振動(dòng)時(shí)，一定會(huì)產(chǎn)生聲波 C．波動(dòng)的過程是介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)的傳播過程 D．波動(dòng)的過程是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形式及能量由近及遠(yuǎn)的傳播過程 解析：選D　

18、波源停止振動(dòng)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)仍然在振動(dòng)，所以波仍繼續(xù)傳播，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；產(chǎn)生波的條件必須有介質(zhì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在振動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)不隨波的傳播而遷移，只是向外傳播信息和能量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。 波長、波速、周期間關(guān)系的應(yīng)用 [典題例析] 3．一列簡諧橫波沿繩傳播，振幅為0.2 m，傳播速度為1 m/s，頻率為0.5 Hz。在t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a正好經(jīng)過平衡位置，沿著波的傳播方向(　　) A．在t0時(shí)刻，距a點(diǎn)2 m處的質(zhì)點(diǎn)離開其平衡位置的距離為0.2 m B．在(t0＋1 s)時(shí)刻，距a點(diǎn)1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)離開其平衡位置的距離為0.2 m C．在(t0＋2 s)時(shí)刻，距

19、a點(diǎn)1 m處的質(zhì)點(diǎn)離開其平衡位置的距離為0.2 m D．在(t0＋3 s)時(shí)刻，距a點(diǎn)0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)離開其平衡位置的距離為0.2 m [思路點(diǎn)撥] (1)可由λ＝計(jì)算波長，由T＝計(jì)算波的周期。 (2)沿波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期相同。 (3)與a點(diǎn)相距nλ的點(diǎn)與a點(diǎn)振動(dòng)情況相同。與a點(diǎn)相距nλ＋的點(diǎn)與a點(diǎn)振動(dòng)情況相反。 解析：λ＝＝ m＝2 m，T＝＝ s＝2 s，在t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)距a點(diǎn)2 m的距離恰好為一個(gè)波長，該點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)與質(zhì)點(diǎn)a完全相同，也應(yīng)該在平衡位置，故選項(xiàng)A錯(cuò)。在(t0＋1 s)時(shí)刻，因?yàn)門＝2 s，過了半個(gè)周期，a點(diǎn)仍在平衡位置，質(zhì)點(diǎn)離a點(diǎn)為1.5 m

20、的距離為λ，其質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置0.2 m，選項(xiàng)B正確。在(t0＋2 s)時(shí)刻是經(jīng)過了一個(gè)周期，在距離a點(diǎn)1 m即半波長的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，選項(xiàng)C錯(cuò)。在(t0＋3 s)時(shí)刻是經(jīng)過了一個(gè)半周期，a點(diǎn)仍在平衡 位置，距a點(diǎn)0.5 m，即波長的質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的距離為振幅0.2 m，選項(xiàng)D正確。 答案：BD 　[跟蹤演練] 關(guān)于公式v＝λf，下列說法中正確的是(　　) A．v＝λf適用于一切波 B．由v＝λf知，f增大，則波速v也增大 C．v、λ、f三個(gè)量中，對(duì)同一列波來說，在不同介質(zhì)中傳播時(shí)保持不變的只有f D．由v＝λf知，波長是6 m的聲波為波長是3 m的聲波傳播速度的2倍 解析

21、：選AC　公式v＝λf適用于一切波，無論是機(jī)械波還是電磁波，A正確；機(jī)械波的波速僅由介質(zhì)決定，與頻率f無關(guān)，所以B、D錯(cuò)誤；對(duì)同一列波，其頻率由振源決定，與介質(zhì)無關(guān)，C正確。 [課堂雙基落實(shí)] 1．關(guān)于機(jī)械波的以下說法中，正確的是(　　) A．波動(dòng)發(fā)生需要兩個(gè)條件：波源和介質(zhì) B．波動(dòng)過程是介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)移動(dòng)的過程 C．波動(dòng)過程是能量由近及遠(yuǎn)傳遞的過程 D．波源與介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是自由振動(dòng) 解析：選AC　要產(chǎn)生機(jī)械波，必須有波源和介質(zhì)，A正確；波傳播的過程就是波的能量和形式由近及遠(yuǎn)傳遞的過程，但質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，C正確，B錯(cuò)誤；介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)為受迫振動(dòng)，D錯(cuò)

22、誤。 2．關(guān)于橫波和縱波，下列說法正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的波叫橫波 B．質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波 C．橫波有波峰和波谷，縱波有密部和疏部 D．地震波是橫波，聲波是縱波 解析：選ABC　根據(jù)橫波和縱波的定義知，A、B、C正確；聲波是一種縱波，但地震波中既有橫波又有縱波，D錯(cuò)誤。 3．關(guān)于波的周期下列說法正確的是 (　　) A．質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期就是波源的周期 B．波的周期是由波源驅(qū)動(dòng)力的頻率決定的 C．波的周期與形成波的介質(zhì)的密度有關(guān) D．經(jīng)歷整數(shù)個(gè)周期波形圖重復(fù)出現(xiàn)，只是波峰向前移動(dòng)了一段距離 解析：選ABD　

23、波的周期性是由波源振動(dòng)的周期性決定的，故A正確；波的周期等于波源驅(qū)動(dòng)力的周期，與介質(zhì) 無關(guān)，故B正確，C錯(cuò)誤；D選項(xiàng)正是波的周期性的體現(xiàn)，故D正確。 4．介質(zhì)中有一列簡諧機(jī)械波傳播，對(duì)于其中某個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)(　　) A．它的振動(dòng)速度等于波的傳播速度 B．它的振動(dòng)方向一定垂直于波的傳播方向 C．它在一個(gè)周期內(nèi)走過的路程等于一個(gè)波長 D．它的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率 解析：選D　簡諧機(jī)械波介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)都做簡諧運(yùn)動(dòng)，其速度按照正弦或余弦規(guī)律變化，與波的傳播速度不同，A錯(cuò)誤；橫波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直于波的傳播方向，而縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上，B錯(cuò)誤；簡諧機(jī)械波介質(zhì)中

24、的各質(zhì)點(diǎn)一個(gè)周期內(nèi)走過的路程等于四個(gè)振幅，而波一個(gè)周期傳播的距離等于一個(gè)波長，C錯(cuò)誤；機(jī)械波介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的頻率相等，都等于波源的振動(dòng)頻率，所以D正確。 課下綜合檢測(cè)] 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 解析：選BCD　機(jī)械波是振動(dòng)在介質(zhì)中向外傳播，質(zhì)點(diǎn)不隨波的傳播而遷移，只是向外傳播信息和能量，故選項(xiàng)B、C、D正確。 2．科學(xué)探測(cè)表明，月球表面無大氣層，也沒有水，更沒有任何生命存在的痕跡。在月球上，兩宇航員面對(duì)面講話也無法聽到，這是因?yàn)?　　) A．月球太冷，聲音傳播太慢 B．月球上沒有空氣，聲

25、音無法傳播 C．宇航員不適應(yīng)月球，聲音太輕 D．月球上太嘈雜，聲音聽不清楚 解析：選B　兩宇航員面對(duì)面講話卻無法聽到，說明聲波有振源卻傳播不出去，即缺乏聲波傳播的另一條件介質(zhì)，故B選項(xiàng)正確。 3．沿繩傳播的一列橫波，當(dāng)波源突然停止振動(dòng)時(shí)(設(shè)繩無限長，且波傳播過程無能量損失)(　　) A．繩上各質(zhì)點(diǎn)同時(shí)停止振動(dòng)，波同時(shí)消失 B．離波源較近的質(zhì)點(diǎn)先停止振動(dòng)，直到所有質(zhì)點(diǎn)全部停止振動(dòng) C．離波源較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)先停止振動(dòng)，直到所有質(zhì)點(diǎn)全部停止振動(dòng) D．以上說法都不對(duì) 解析：選D　當(dāng)波源振動(dòng)后，通過介質(zhì)將波源的振動(dòng)形式傳遞出去的同時(shí)，將能量也傳遞出去了；當(dāng)波源停止振動(dòng)后，傳出去的能量不會(huì)消

26、失；當(dāng)沒有其他阻力時(shí)，這種波的形式和能量繼續(xù)存在并且將繼續(xù)傳遞下去。如圖所示，當(dāng)波源停止振動(dòng)后，離波源最近的質(zhì)點(diǎn)0,1,2,3，…依次先后停止，之后質(zhì)點(diǎn)a，b，c，…將依次開始振動(dòng)起來，所以A、B、C都錯(cuò)誤。 4．一振動(dòng)周期為T，振幅為A，位于x＝0點(diǎn)的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧運(yùn)動(dòng)。該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過程中無能量損失，一段時(shí)間后，該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)P，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的說法正確的是 (　　) A．振幅一定為A B．周期一定為T C．速度的最大值一定為v D．開始振動(dòng)的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離 解析：選AB　機(jī)械波將波

27、源的振動(dòng)形式和能量向外傳遞，對(duì)簡諧波而言，介質(zhì)中各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的振幅和周期都與波源的相同，A、B正確；質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)速度不是波的傳播速度v，C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)的方向與波源開始振動(dòng)的方向相同，與它們之間的距離無關(guān)，D錯(cuò)誤。 5．下列對(duì)波速的理解正確的是(　　) A．波速表示振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的快慢 B．波速表示介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢 C．波速表示介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)遷移的快慢 D．波速跟波源振動(dòng)的快慢無關(guān) 解析：選AD　機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的快慢用波速表示，它的大小由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，與介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度是兩個(gè)不同的概念，與波源振動(dòng)快慢無關(guān)，故A、D正確；波速不表示質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)也不隨波遷移

28、，因此B、C錯(cuò)誤。 6．(浙江高考)用手握住較長軟繩的一端連續(xù)上下抖動(dòng)，形成一列簡諧橫波。某一時(shí)刻的波形如圖1所示。繩上a、b兩質(zhì)點(diǎn)均處于波峰位置。下列說法正確的是(　　) 圖1 A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)之間的距離為半個(gè)波長 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)振動(dòng)開始時(shí)刻相差半個(gè)周期 C．b點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a點(diǎn)多一次 D．b點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a點(diǎn)少一次 解析：選D　由題圖知a、b兩點(diǎn)之間的距離為一個(gè)波長，a、b兩點(diǎn)振動(dòng)開始時(shí)刻相差一個(gè)周期，知選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由波是向右傳播的，知選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 7．(江蘇高考)地震時(shí)，震源會(huì)同時(shí)產(chǎn)生兩種波，一種是傳播速度約為3.5 km/s的S波，另一種是傳播

29、速度約為7.0 km/s的P波。一次地震發(fā)生時(shí)，某地震監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄到首次到達(dá)的P波比首次到達(dá)的S波早3 min。假定地震波沿直線傳播，震源的振動(dòng)周期為1.2 s，求震源與監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離x和S波的波長λ。 解析：設(shè)P波的傳播時(shí)間為t，則x＝vPt，x＝vS(t＋Δt) 解得x＝Δt，代入數(shù)據(jù)得x＝1 260 km。 由λ＝vST，解得λ＝4.2 km。 答案：1 260 km　4.2 km 8．如圖2所示，A、B、C、D、E為波沿傳播方向上間距均為d＝1 m的五個(gè)質(zhì)點(diǎn)，一簡諧橫波以5 m/s的水平速度向右傳播，t＝0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)A且A開始向上振動(dòng)，其振動(dòng)周期為0.4 s，試求： 圖2 (1)該簡諧波的波長； (2)自0時(shí)刻起到質(zhì)點(diǎn)E第一次到達(dá)波谷的時(shí)間。 解析：(1)由橫波的波速：v＝λf，可得：λ＝vT＝2 m (2)A點(diǎn)起振傳到E點(diǎn)需要4 m，E點(diǎn)起振后到達(dá)波谷需要T，故t＝＋T＝1.1 s。 答案：(1)2 m　(2)1.1 s 14