波的形成和传播

一、波的形成和传播

1．形成原因：以绳波为例(如图12­1­1所示)

图12­1­1

(1)可以将绳分成许多小部分，将每一部分看做质点。

(2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置。

(3)由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的这个质点称为波源。

(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，并依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播。

2．介质

(1)定义：波借以传播的物质。

(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。

二、横波和纵波

1．定义

机械振动在介质中传播，形成机械波。

2．产生条件

(1)要有机械振动。

(2)要有传播振动的介质。

3．机械波的实质

(1)传播振动这种运动形式。

(2)传递能量的一种方式。依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量。

1．机械波的形成

2．波的特点

(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同。

(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同。

(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后。

(4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近做往复振动，并不随波迁移。

(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能量和信息。

3．振动和波动的区别与联系

1．(多选)关于机械波，下列说法中正确的是(　　)

A．各质点都在各自的平衡位置附近振动

B．相邻质点间必有相互作用力

C．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点的振动

D．各质点随波的传播而迁移

2、(多选)关于振动和波动的关系，下列说法中正确的是(　　)

A．振动是形成波动的原因，波动是振动的传播

B．振动是单个质点呈现的运动现象，波动是许多质点联合起来呈现的运动现象

C．波的传播速度就是质点振动的速度

D．对于均匀介质中的机械波，各质点在做变速运动，而波的传播速度是不变的

3、下面关于横波、纵波的说法中正确的是(　　)

A．同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波

B．由于横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同，因此横波、纵波不可能沿同一方向传播

C．横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等

D．只要存在介质，不管是固体、液体或气体，均可传播横波和纵波

4、平静的湖面上漂着一块小木条，现向湖扔一石子，圆形波纹一圈圈的向外传播，当波传播到小木条处时，小木条将(　　)

A．随波纹漂向湖岸　　　    　B．不动

C．向波源处漂动      D．在原来位置上下振动

5、关于振动和波的关系，下列说法正确的是(　　)

A．如果波源停止振动，在介质中传播的波也立即停止

B．发声体在振动时，一定会产生声波

C．波动的过程是介质质点由近及远的传播过程

D．波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程

6、区分横波和纵波的依据是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．是否沿水平方向传播

B．质点振动的方向和波传播的远近

C．质点振动的方向和波传播的方向是相互垂直还是相互平行

D．质点振动的快慢

7、关于机械波的说法正确的是(　　)

A．相邻的质点要相互做功

B．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能

C．振源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动

D．波中各质点振动频率是相同的

8．(多选)如图2所示，沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点的距离相等，其中O为波源，设波源的振动周期为T，从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经质点1开始振动，则下列关于质点的振动和介质中的波的说法中正确的是(　　)

图2

A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚

B．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的

C．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后

D．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动

9、关于横波和纵波，下列说法中正确的是(　　)

A．质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波

B．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波

C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部

D．地震波是横波，声波是纵波