《2025年优化探究同步导学案高中物理选择性必修第一册人教版》

1. 波动：振动的传播称为波动，简称波。

答案： 1.振动

2. 波的形成(以绳波为例)
(1)研究对象:把一条绳子分成一个个小段，这些小段可看作一个个相连的质点，这些质点之间存在着弹性力的作用。
(2)波形成过程:当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动，这个质点又带动更远一些的质点……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迟一些开始振动。这样在整个绳子上就形成了凹凸相间的波形。

答案： 2.
(1)质点 弹性力
(2)带动 带动 振动 迟一些

如图所示,这是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4、…各个质点依次上下振动,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，1 到达最上方，5 开始向上运动。

$(1)t=\frac {T}2$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：
提示：各质点在各时刻的情况，如图甲、乙所示。

(1)由图甲可知，$t = \frac{T}{2}$时，质点8未达到波峰，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。

[例 1] (多选)如图是沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点间的距离相等，其中 O 为波源,设波源的振动周期为 T，波源通过平衡位置竖直向下开始振动并同时开始计时，经过$\frac {T}4$，质点 1 开始振动,则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是

(ACD)

A.介质中所有的质点的起振方向都竖直向下，且图中质点 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 起振、通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点 7 落后
D.只要图中所有的质点都已振动了,质点 1 与质点 9 的振动步调就完全一致,但如果质点 1 发生的是第 100 次振动，则质点 9 发生的是第 98 次振动

答案： [例1]ACD 所有质点起振方向均与波源相同（竖直向下），从题图可知，质点9是图中距波源最远的点，故起振最晚，A正确，B错误；质点7与质点8相比较，质点7靠近波源，质点7先振动，质点8后振动，通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7落后，C正确；质点9比质点1晚2T开始振动，一旦质点9起振后，1、9振动步调就完全一致，D正确。