資源簡介

3.2波的描述學案
一學科核心素養
教學目標：
（一）物理觀念：認識波形圖，理解波長、頻率和波速的概念；
（二）科學方法：掌握波形圖的畫法，判斷波的傳播方向和各質點振動方向。
（三）科學探究：通過觀察，探究波長、周期與波速的關系。
（四）科學態度與責任：了解波動現象在生活中的應用，養成描述物理規律的習慣。
教學重點、難點：
二學習重難點
（一）重點
1.波的圖像中的物理量以及波動圖像的意義；
2.根據波的圖像判斷傳播方向、質點振動，分析波的圖像。
（二）難點
根據波的圖像判斷傳播方向、質點振動，分析波的圖像。
三課前預習
1．汽笛發出雄壯的吼聲，輪船像一匹鋼鐵駿馬。斬波劈浪向遠方沖去。輪船鳴笛發出的聲波同時在水和空氣中傳播。某時刻的波形如圖所示。已知聲波在空氣中傳播的速度小于在水中傳播的速度，則傳播方向上空氣中質點的振動頻率___________（填“大于”“小于”或“等于”）水中質點的振動頻率；聲波在空氣中傳播的波長___________（填“大于”。“小于”或“等于”）聲波在水中傳播的波長；聲波在空氣中傳播的波形是___________（填“a”或“b”）
2．一列簡諧橫波在時刻的波形圖如圖甲所示，圖乙是質點P的振動圖像。則這列波在該介質中的傳播速度為________，試寫出質點P的振動方程____________。
3．一列橫波沿x軸負方向傳播，實線和虛線分別表示t1=0和t2=0.13s時的波形圖。在t3=0.42s時第8次出現圖中實線的波形（t1=0時為第1次出現實線波形），該波的傳播速度為________m/s，在04．圖甲為一列簡諧橫波在時的波形圖，圖乙為該波上質點的振動圖像、則這列波沿軸________（選填“正”或“負”）方向傳播，其波速為________。
5．小聰自制了一臺“地動儀”，他將一個彈簧振子和一個單擺懸掛在天花板上，彈簧振子的彈簧和小球（球中間有孔）都套在固定的光滑豎直桿上。某次有感地震中，他觀察到，靜止的振子開始振動時間t后單擺才開始擺動。若此次地震中同一震源產生的地震縱波和橫波的波速大小分別為2v、v，頻率相同，且“地動儀”恰好位于震源的正上方，則縱波與橫波的波長的比值為___________；縱波從震源傳播到“地動儀”處的時間為___________；震源到“地動儀”處的距離為___________。
6．如圖甲所示為某簡諧橫波在時刻的波形圖，圖乙為平衡位置為處質點P的振動圖像，則該波沿x軸_________（填“正”“負”）方向傳播，在_________時刻質點P第二次運動到波峰。
7．如圖甲所小，位于惠州東南部的大亞灣有著延綿曲折的黃金海岸，這里有近百個千姿百態的島嶼，呈彎月狀分布，被譽為“海上小桂林”。某同學和爸爸乘船在大亞灣游玩，該同學的船停在A點，爸爸的船停在B點如圖乙所示，細心的同學發現：水波以的速率均勻地從A點向B點傳播，A、B兩點相距24m，第1個波峰經過A點至第20個波峰經過A點用時57s，把水波看成簡諧橫波，則波長為___________m；該同學和爸爸___________（選填“能”或“不能”）同時處于波谷。
8．如圖甲所示，戰繩訓練是當下一種火熱的健身方式，運動員晃動戰繩一端，使戰繩上下振動，其運動狀態可視為豎直方向的簡諧運動.某同學通過觀測運動員的手握住的繩端，根據繩波在時的狀態繪制了如圖乙所示的波形圖，并測得該繩波能使固有頻率為0.5 Hz的物體發生共振，由此可知繩端振動的周期為______，該繩波的波速為______，在一次訓練周期20 s內，該繩波上的任意振動點運動的總路程為______.
四自我檢測
1．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在時的波形圖如圖，此時波恰好傳到質點M所在位置，當時，位于處的質點P運動的總路程為，則以下說法正確的是（　　）
A．波的周期為 B．波源的起振方向沿y軸正方向
C．波的傳播速度為 D．時質點P處于波谷
2．坐標原點有一波源沿y軸振動，形成沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，如圖所示。已知波速為10m/s，下列說法正確的是（ ）
A．這列波的波長是4m B．這列波的振幅是20cm
C．波源振動的頻率為25Hz D．波源振動的頻率為10Hz
3．為了研究樂音的物理規律，某同學用計算機錄制下優美的笛音do和sol，然后在電腦上用軟件播放，分別得到如圖（a）和圖（b）所示的兩個振動圖像，由此可以判斷（　　）
A．do和sol的頻率之比約為3：2
B．do和sol的周期之比約為2：3
C．do和sol在空氣中傳播的速度大小之比為3：2
D．do和sol在空氣中傳播的波長之比為3：2
4．一列橫波在x軸上沿x軸正方向傳播，其中時刻和時刻在x軸上至區間內的波形圖如圖中同一條圖線所示，則下列說法正確的是（　　）
A．質點振動周期一定為
B．該波最小波速為
C．從t時刻開始計時，處的質點比處的質點后回到平衡位置
D．在時刻，處的質點位移為零
5．如圖所示，是一列簡諧波沿x軸正方向傳播的某時刻的波形圖，a在正向最大位移處，b恰好處在平衡位置，經過Δt＝的時間，關于a、b兩個質點所通過的路程的關系下列說法正確的是（　　）
A．sa＝sb
B．sa>sb
C．saD．以上三種情況都有可能
6．在同一介質中有a、b兩列機械波，它們的波形如圖所示，兩列波的頻率分別為和，波長分別為和，則（　　）
A．， B．，
C．， D．，
7．一列沿x軸正方向傳播的橫波，其振幅為A，波長為，某一時刻的波形圖如圖所示，在該時刻某質點的坐標為（，0），經過四分之一周期后，該質點坐標為（　　）
A．（，0） B．（，A） C．（，-A） D．（，-A）
8．一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波如圖所示，實線為t=0時刻的波形圖，虛線為t=0.6s時刻的波形圖，由圖判斷下列波速不可能的是（　　）
A．m/s B．10m/s C．20m/s D．m/s
9．一列簡諧橫波在t＝s時的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質中的兩個質點，圖（b）是質點Q的振動圖像。下列表述正確的是（　　）
A．這列波的傳播方向為沿著x軸正方向
B．t＝2 s時質點P的加速度方向沿著y軸負方向
C．這列波的傳播速度大小為9 cm/s
D．質點Q的平衡位置橫坐標為9 cm
10．某機械波在時刻的部分波形圖如圖中實線所示，后的部分波形圖如圖中虛線所示，則該機械波在介質中傳播的最小速度為（　　）
A．1 m/s B．5 m/s C．11 m/s D．25 m/s
參考答案：
三課前預習
1． 等于 小于
2． 1m/s
3． 2 2
4． 正 5
5． 2
6． 正 0.9s
7． 6 能
8． 2 s 2 m/s 12 m
四自我檢測
1．D
2．A
3．D
4．B
5．C
6．B
7．C
8．C
9．D
10．B
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