高二物理同步辅导教材

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1、高二物理同步辅导教材第1讲一、本讲进度及主要的内容第十章        机械波第1、2节波的形成和传播波的图象课本第1页——第7页二、学习指导1．什么是波？石子投入平静的湖面，在水面上形成以石子投入处为圆心的一圈一圈向外传播的凹凸不平的水面波；用力敲击鼓面，鼓皮上，下振动，带动周围的空气也上，下振动，这种振动形式由近及远的传播，形成声波，波是什么呢？是一种运动形式由近及远的传播过程——波动。2．波是怎样形成的呢？如图1所示，将连续介质分成许多小部分，每一小部分可以看作一个质点，当每个质点在平衡位置时，相互之间没有发生形变，没有力的作用，当

2、振动源1向上运动时，它和质点2之间的距离变大，相当于发生了拉伸形变，于是产生弹力作用[点击后出现图中红色箭头]，在力F‘的作用下，质点2向上运动，它和质点3之间的距离变大……以此类推，在介质中出现凹凸相间的波动。3．波是如何分类的？由介质质点振动方向与波传播方向的相互关系，波可分为最简单的两种；横波（课本P4）和纵波（课本P4）两种。横波由波峰和波谷两部分组成，纵波由疏部和密部两部分组成。自然界中的波其实是较复杂的，如地震发生时，从波源传出的波既有横波，又有纵波；在水面形成的，每个质点的运动过程既不和波的传播方向平行，也不和波的传播方向垂直

3、，而是沿和一个圆形波轨迹运动，这是一种圆形波，在研究时，有时把它简化为横波。4．什么是机械波？机械波产生的条件是什么？机械振动在介质中传播，形成机械波，在介质中形成机械波必须具备两个条件：首先，要有振动源（引起振动，并向外传递能量）；其次，要有介质，没有介质，只有振动源的振动，而不能将振动形式向外传播。5．机械波的本质是什么？从日常生活的经验可知，当机械波向四周传播时振源和介质中的质点中的质点并未发生迁移，[想一想，如果振动源发生了迁移，你还敢不敢讲话了呢？]它只是：（1）将波源的能量传递了出去。从图1可知，当质点1向上运动时，由于形变，作

4、用在质点2上的弹力F‘和质点2运动方向的夹角小于90，F’对质点2做正功，将机械能传给质点2，以此类推，能量由近及远传递了出去。（2）将振动形式传递出去，介质中每个质点的振动形式都和振源相似，只是逐一推迟了开始振动的时刻而已。（3）可以传递信息，将不同的信息加在波上，可随波的传播传到远方，如声带振动的语言信息加在空气波上传到远方，广播、电视的电信号加在无线电波上传播到远方等。6．什么是波的图象？170将同一时刻介质中各质点的位移描绘出来，并把这些点连成曲线就得到这一时刻的波动图象，图2中所示波动图象在学习时应掌握以下知识点[首先出图10—2

5、中黑线内容]（1）纵坐标表示各质点在图示时刻相对平衡位置的位移。（2）横坐标表示各质点的平衡位置到坐标原点的距离。（3）可谈出波的振幅的大小为A（4）可以判断波的传播方向、质点运动方向和波形变化之间的关系。当波向右传播时，经过△t时间波向前传播一段距离[点击后出现图10—2中红色虚线]。波在介质中传播，单位时间内某一波峰或波各向前传播的距离等于波速，由速度公式可知△x=△t[点击后出现图10—2中黄色所示的内容]在横波中各质点运动方向和波传播方向相互垂直，这两者与波形变交换之间有何关系呢？逆着波的传播方向看过去，质点1，2在波峰传播方向的前

6、方，质点3在波谷的中央，质点4在波谷传播方向的前方，当波从黑色变到红色的过程中，质点1必须向上运动才能达到图中所示的位置，可通过归纳可得到如下结论：波峰（谷）前点指向波峰（谷）而质点不在波谷中央，即位移负向最大处，此时其速度为零，没有运动方向，但经过极短的Δt时间后，其必向上运动[想一想，为什么？7．波动图象与振动图象的区别有哪些？类别振动图象波动图象研究对象单个质点连续介质中大量介质质点物理意义同一质点不同时刻位移的集合同一时刻许多质点位移的合横坐标轴时间介质中各质点平衡位置与所选坐标原点的距离图线         图线的变化随着时间的推

7、移，图线按上图中黄线所示延伸随着时间的推移，图线向右（或左）整体移动到黄线所示的位置[点击]区别方法根据横轴所代表的物理量作出判断 三．典型例题讲解例1．下列关于机械波的说法正确的有①有机械振动就有机械波②有机械波就一定有机械振动③没有机械振动就没有机械波④没有机械波就没有机械振动分析本题可用概念分析法求解：思路1，机械波的本质是机械振动在介质中传播的过程，只要有机械波在介质中传播，各质点必做机械振动，没有质点的机械振动，机械波就不可能传播。思路2，机械波的传播需要两个条件：波源和传播的介质，若没有介质，振源做机械振动，而波不能形成。如，宇

8、航员在月球表面不能通过声音传递信息。答案②，③是正确的。170 例2．绳中有一列正弦横波，沿X轴传播图3中a,b是绳上两点，它们在x轴方向上的距离小于一个波长，当a点振动到最高点