《2025年金版新学案高中物理选择性必修第一册人教版》

【情境导入】如图所示，一组学生手挽手排成一行，从左边第一位同学开始，周期性地完成下蹲、起立动作，依次带动相邻的同学重复他的动作，我们会看到凹凸相间的“人浪”沿着队伍传播开来。物理学中怎样描述这种现象？

答案： 物理学中用波的概念描述这种现象。

【教材梳理】（阅读教材 P62—P63 完成下列填空）
1. 波：振动的传播称为________，简称____。
2. 波的形成过程（以绳波为例）：当手握绳端上下________时，绳端带动________的质点，使它也上下振动，这个质点又带动________的质点……绳子上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点________开始振动。这样依次带动下去，绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去了，整体上形成了________的波形。

答案： 1.波动 波 2.振动 相邻 更远一些 迟一些 凹凸相间

【师生互动】如图所示，绳的一端固定在竖直杆上，在绳上做个标记，用手握住另一端拉

平后连续上下抖动长绳，可以看到一列绳波产生和传播的情形。
任务 1. 在波传播的过程中，标记怎样运动？
任务 2. 标记是否随着波向绳的另一端移动？
任务 3. 当手停止抖动后，绳上的波能立即停止吗？

答案： 任务1.标记在竖直方向上下振动。
任务2.标记没有随着波向绳的另一端移动。
任务3.当手停止抖动后，绳上的波不能立即停止。

例 1 某绳波形成过程的示意图如图所示，质点 1 在外力作用下沿垂直直线方向做简谐运动，带动其余质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知 $ t = 0 $ 时，质点 1 开始向上运动；$ t = \frac{T}{4} $ 时，质点 1 到达最高点，质点 5 开始向上运动。问：

（1）$ t = \frac{T}{2} $ 时，质点 8、12、16 的运动状态（是否运动、运动方向）如何？
（2）$ t = \frac{3T}{4} $ 时，质点 8、12、16 的运动状态如何？

答案：
答案见解析
解析:各质点在$t = \frac{T}{2}$、$t = \frac{3T}{4}$的情况,分别如图甲、乙所示。

(1)由图甲可知,$t = \frac{T}{2}$时，质点8未到达最高点，正在向上振动，质点12、16未振动。
(2)由图乙可知,$t = \frac{3T}{4}$时,质点8正在向下振动,质点12向上振动，质点16未振动。