高二物理同步輔導(dǎo)教材

1、A0y/cmvx/cm 1 234x △②③圖21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18213 6 4 5 7 8 11 9 10 12 13 16 14 15 17 18FF'v圖1高二物理同步輔導(dǎo)教材 高二物理同步輔導(dǎo)教材第 1 講一、本講進(jìn)度及主要的內(nèi)容 一、本講進(jìn)度及主要的內(nèi)容第十章 第十章 機(jī)械波 機(jī)械波 第 1、2 節(jié) 波的形成和傳播 波的圖象 課

2、本第 1 頁——第 7 頁二、學(xué)習(xí)指導(dǎo) 二、學(xué)習(xí)指導(dǎo)1．什么是波？石子投入平靜的湖面，在水面上形成以石子投入處為圓心的一圈一圈向外傳播的凹凸不平的水面波；用力敲擊鼓面，鼓皮上，下振動，帶動周圍的空氣也上，下振動，這種振動形式由近及遠(yuǎn)的傳播，形成聲波，波是什么呢？是一種運(yùn)動形式由近及遠(yuǎn)的傳播過程——波動。2．波是怎樣形成的呢？如圖 1 所示，將連續(xù)介質(zhì)分成許多小部分，每一小部分可以看作一個質(zhì)點(diǎn)，當(dāng)每個質(zhì)點(diǎn)在平衡位置時，相互之間沒有發(fā)生形變

3、，沒有力的作用，當(dāng)振動源 1向上運(yùn)動時，它和質(zhì)點(diǎn) 2 之間的距離變大，相當(dāng)于發(fā)生了拉伸形變，于是產(chǎn)生彈力作用[點(diǎn)擊后出現(xiàn)圖中紅色箭頭]，在力 F‘的作用下，質(zhì)點(diǎn) 2 向上運(yùn)動，它和質(zhì)點(diǎn) 3 之間的距離變大……以此類推，在介質(zhì)中出現(xiàn)凹凸相間的波動。3．波是如何分類的？由介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動方向與波傳播方向的相互關(guān)系，波可分為最簡單的兩種；橫波（課本 P4）和縱波（課本 P4）兩種。橫波由波峰和波谷兩部分組成，縱波由疏部和密部兩部分組成。自然界中的

4、波其實(shí)是較復(fù)雜的，如地震發(fā)生時，從波源傳出的波既有橫波，又有縱波；在水面形成的，每個質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動過程既不和波的傳播方向平行，也不和波的傳播方向垂直，而是沿和一個圓形波軌跡運(yùn)動，這是一種圓形波，在研究時，有時把它簡化為橫波。4．什么是機(jī)械波？機(jī)械波產(chǎn)生的條件是什么？機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播，形成機(jī)械波，在介質(zhì)中形成機(jī)械波必須具備兩個條件：首先，要有振動源（引起振動，并向外傳遞能量） ；其次，要有介質(zhì)，沒有介質(zhì)，只有振動源的振動，而不能將振動形式

5、向外傳播。5．機(jī)械波的本質(zhì)是什么？從日常生活的經(jīng)驗(yàn)可知，當(dāng)機(jī)械波向四周傳播時振源和介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)中的質(zhì)點(diǎn)并未發(fā)生遷移，[想一想，如果振動源發(fā)生了遷移，你還敢不敢講話了呢？]它只是：（1）將波源的能量傳遞了出去。從圖 1 可知，當(dāng)質(zhì)點(diǎn) 1 向上運(yùn)動時，由于形變，作用在質(zhì)點(diǎn) 2 上的彈力 F‘和質(zhì)點(diǎn) 2 運(yùn)動方向的夾角小于90，F(xiàn)’對質(zhì)點(diǎn) 2 做正功，將機(jī)械能傳給質(zhì)點(diǎn) 2，以此類推，能量由近及遠(yuǎn)傳遞了出去。（2）將振動形式傳遞出去，介質(zhì)中每個

6、質(zhì)點(diǎn)的振動形式都和振源相似，只是逐一推遲了開始振動的時刻而已。（3）可以傳遞信息，將不同的信息加在波上，可隨波的傳播傳到遠(yuǎn)方，如聲帶振動的語言信息加在空氣波上傳到遠(yuǎn)方，廣播、電視的電信號加在無線電波上傳播到遠(yuǎn)方等。6．什么是波的圖象？y0 xab圖3y0 xab圖4v③②答案②，③是正確的。例 2．繩中有一列正弦橫波，沿 X 軸傳播圖 3 中 a,b 是繩上兩點(diǎn)，它們在 x 軸方向上的距離小于一個波長，當(dāng) a 點(diǎn)振動到最高點(diǎn)時，b 點(diǎn)恰

7、經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動，試在圖上 a,b 之間畫出兩個波形分別表示：（1）沿 X 軸正方向傳播的波（2）沿 X 軸負(fù)方向傳播的波（在所畫形上要注明符號）分析：如圖 4 所求，標(biāo)出 b 點(diǎn)的運(yùn)動方向向上[點(diǎn)擊 1]，由本節(jié)歸納的波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向可知：“波峰前點(diǎn)指向波峰”當(dāng)波向右傳播時波峰在 b 點(diǎn)左側(cè)；因?yàn)?a,b 間距離小于一個波長；因?yàn)?a點(diǎn)在振動的最高點(diǎn)，所以[點(diǎn)擊②]波形圖如圖中黃線所示[想一想，為什么？]若波向左傳播，波

8、形圖又如何呢？請你自行畫出來，當(dāng)你得到答案后，請點(diǎn)擊③核對是否正確。例 3．試分析單個質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動和機(jī)械波傳播過程中介質(zhì)中各個質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的能量各自遵循的變化規(guī)律是什么？分析 單個質(zhì)點(diǎn)在忽略介質(zhì)阻力的條件下做簡諧運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)在平衡位置時所受恢復(fù)力為零。質(zhì)點(diǎn)的動能最大，彈性勢能為零，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向振幅運(yùn)動時克服恢復(fù)力做功，動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，到達(dá)振幅點(diǎn)時動能為零，彈性勢能最大，在這一轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能總量守恒。機(jī)械波在介質(zhì)傳播的過

9、程中，如圖 1 所示時刻，質(zhì)點(diǎn) 1 和 2 之間所發(fā)生的形變最大，此時質(zhì)點(diǎn) 2 具有的彈性勢能最大，當(dāng)質(zhì)點(diǎn) 2 到達(dá)振幅處時，質(zhì)點(diǎn) 2 和 1，3 之間的形變是介質(zhì)中各點(diǎn)之間的形變最小的，因而質(zhì)點(diǎn) 2 具有的彈性勢能最小。當(dāng)波周而復(fù)始在介質(zhì)中傳播的過程中各質(zhì)點(diǎn)在平衡處速度最大，具有動能最大；在振幅處速度為零，動能也為零。因此，在機(jī)械波傳播的過程中各質(zhì)點(diǎn)雖做簡諧振動，但在平衡位置處機(jī)械能最多，在振幅處機(jī)械能最少。為什么各質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，而

10、機(jī)械能又不守恒呢？請你想一想，為什么？鞏 固 練 習(xí)（一）選擇題1．關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列幾種說法中正確的是 [ ]A 振源做機(jī)械振動，一定產(chǎn)生機(jī)械波 B 介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)地傳播開去C 質(zhì)點(diǎn)的振動能量由近及遠(yuǎn)傳遞出去D 如果波源停止振動，在介質(zhì)中傳播的波動也就立即停止2．區(qū)分縱波和橫波的根據(jù)是 [ ]A 質(zhì)點(diǎn)振動的方向和波的傳播方向的關(guān)系 B 介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動的振幅與振源振幅的關(guān)系C 質(zhì)點(diǎn)振動的快慢與機(jī)械

11、波傳播快慢的關(guān)系 D 以上三種均都不能作出判斷3．在平靜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)動情況，以下說法正確的是 [ ]A 因?yàn)椤半S波逐流”木塊將被推至遠(yuǎn)處B 無論木塊離波源的遠(yuǎn)近如何，它都不能被波推動，最多只能在湖面上做上下振動C 因不知道木塊離波源的距離，它可能被推動，也可能不被推動D 木塊被推動的距離與木塊的質(zhì)量大小和所受水的阻力的大小有關(guān)4．沿繩傳播的一列機(jī)械波，當(dāng)波源突然