机械波的形成与传播(教师)
(教案)第二章1.机械波的形成和传播(3)Word版含解析
《波的形成和传播》教学设计一、教学目标1、知识与技能（1）通过对一些现象的观察，感性认识什么样的运动叫波动。
（2）知道机械波的概念，知道其形成的条件，理解其形成的机理。
理解机械波波动过程的特点，知道其传播的是运动形式、能量和信息。
（3）知道机械波的分类及相关概念2、过程与方法（1）通过演示实验与学生分组实验从感性出发剖析机械波波动的规律，提升学生的实验能力和思维。
（2）通过对机械波形成原因的探究，培养学生透过现象看本质的意识和方法，并进一步从根本上理解机械波波动的规律。
3、情感、态度和价值观（1）体会波动过程之美，体会物理研究的威力（表面上波动过程很复杂，分析后发现它如此简单），体会物理学分析过程的逻辑之美，使学生体会到只要多观察，多思考中学生也可以进行科学研究，培养学生的自信。
（2）通过参与模拟波动的过程(人浪)，体会与人合作能力的重要性，体会集体主义精神的重要性。
二、教材内容分析本节课介绍了机械波的形成和传播过程，是在机械振动的相关知识基础上进行的。
机械波是高中物理教学的一个难点，主要是因为，它需要学生想象多个质点同时而又不同步的运动，从整体上看，形成波在空间的传播，这对学生的理解能力和空间想象能力有较高的要求。
因此本节课是本章教学的重点、难点，本节课的教学是本章教学的基础，对学生的理解能力和空间想象能力的培养有很重要的意义。
三、重点、难点和疑点分析1重点：波的形成和传播过程；2难点：波的形成和传播过程；3疑点：波有何意义，波传播的是什么，传递的是什么。
本节课的重点和难点都是“波的形成和传播过程”，整节课都必须围绕这个中心来展开教学。
如果学生理解了“波是怎样形成和传播的”，那么这节课已经成功了一大半；假如通过这节课学生还是无法理解“波是怎样形成和传播的”，那么无论如何这堂课是失败的。
四、教学对象分析由于本节课的知识对学生的理解能力、抽象思维能力和空间想象能力均有较高的要求，因此学生在学习的过程中必然会碰到不少的困难。
机械波的形成与传播说课稿
机械波的形成与传播说课稿
第一节、机械波的形成与传播
一：教材分析本节课是高中物理（选修）3-4第十二章机械波第一节的内容。
本节课讨论的主要是机械波的形成与传播，以及机械波的分类和一些特征。
本节课既是对上一章机械振动的复习和应用，又是后面学习波的图像，波的叠加，波的干涉的基础，同时也是本章高考题的基础，所以本节课是本章的重点。
二：学情分析学生习惯静态单一过程的问题，不习惯动态多过程的问题，学生习惯形象的问题不习惯抽象的问题，而机械波的形成与传播是一个动态变化过程，是多个质点同时不同步的振动，既是抽象的又是动态的，对学生的理解能力和空间想象能力要求比较高。
因此对学生来说，本节课是本章的难点之一，教学过程不可急于求成。
三、教法与学法根据以上分析，本节课主要采用有趣的物理情景和演示实验来调动学生的积极性，化抽象为具体，化动态为静态，化难为易，通过预习，观察实验，分析讨论，练习，达到本节课的学习目的。
四：教学目标
（1）知识目标
a：知道什幺是机械波和机械波形成的条件。
b:理解机械波的形成和传播的特点，知道波在传播振动形式的同时也传递能量和信息。
c:能区分横波和纵波：知道什幺是波峰和波谷，密部和疏部。
（2）能力目标通过本节课的学习，提高学生理解能力、分析总结问题的能力和空间想。
经典课件机械波的形成和传播(教科版)
例题6：能否根据某一时刻的波形判断某个质点的振 动方向？怎样判断？
沿着波的传播方向：上坡下，下坡上。
科普小知识
1.超声波：是频率高于20000赫兹的声波，它 方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的 声能，在水中传播距离远，可用于测距、测 速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医 学、军事、工业、农业上有很多的应用。超 声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而 得名。
四、例 题 讲 解
例题1：日常生活中，发现球掉入池塘 里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块 起的水波把球冲到岸边？
解析：不能。水波虽然既不是横波也不是纵波。 但是水是在自身的平衡位置附近振动。
例题2:下列说法不正确的有（ AC ） A.声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波 B.波不但传递能量，还能传递信息 C.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 D.一切机械波的传播均需要介质
例题5： 关于机械波和机械振动的下列说法，正确的是
A．有机械振动，就一定产生机械波 BD B．有机械波，则一定有机械振动 C．机械波就是质点在介质中的运动路径 D．在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅
【解析】有振动不一定产生波， 有波一定存在振动。 质点做受迫振动
例题5： 波在传播过程中( B )
注意：有振动不一定产生波，有波一定存在振动。 介质模型：抖动绳子的一端，后面的绳子为什 么会运动起来？
二、机械波的规律（特点）
（1）介质中前面的质点带动后面质点振动，后面的质点
重复前面的质点的运动，并且在时间上依次滞后些 。 （2）介质中各个质点在各自的平衡位置上下往复运动， 质点本身并不随波迁移。 （3）介质中各个质点的起振方向、周期、频率、振 幅和波源相同。 （4）波向前传播的是振动形式、能量和信息。
物理教案二：机械波的形成与传播
物理教案二：机械波的形成与传播机械波的形成与传播一、教学目标1.了解机械波的基本概念。
2.了解机械波的形成与传播的基本原理。
3.掌握机械波的传播公式和波速公式。
二、教学重难点1.掌握机械波的形成与传播的基本原理。
2.掌握机械波的传播公式和波速公式。
三、教学内容1.机械波的基本概念机械波是由弹性介质传播的波，弹性介质是指能够变形后恢复原状的物质，如空气、水、金属等。
机械波可以分为纵波和横波。
纵波是指波动方向和能量传播方向相同的波，如声波。
横波是指波动方向和能量传播方向垂直的波，如水波和光波。
机械波的特点是需要在物质中传播，无法在真空中传播。
机械波的传播速度与介质的性质有关。
2.机械波的形成与传播的基本原理机械波的形成是由于物质中的粒子受到振动，从而使振源周围的粒子发生振动，引起机械波的产生。
机械波的传播是由于振源周围的粒子受力而发生位移，位移又传递给相邻的粒子，形成机械波的传播。
机械波的传播速度与介质的密度和弹性系数有关。
传播速度越快，介质的密度越小，弹性系数越大。
3.机械波的传播公式和波速公式机械波的传播公式为：y = A sin(ωt - kx + φ)，其中y为波的振幅，A为最大振幅，ω为角频率，k为波数，x为位置坐标，t为时间，φ为初相角。
机械波的波速公式为：v = fλ，其中v为波速，f为频率，λ为波长。
四、教学方法1.理论授课：通过讲解和示范，向学生传授机械波的基本概念、形成和传播原理、传播公式和波速公式等。
2.实验演示：通过实验演示，让学生能够亲身体验机械波的形成和传播过程，深入理解机械波的物理本质。
3.交互讨论：通过讨论和交流，让学生能够互相学习、共同进步，加深对机械波的理解和认识。
五、教学评价通过本次教学，学生应能够：1.了解机械波的基本概念。
2.了解机械波的形成与传播的基本原理。
3.掌握机械波的传播公式和波速公式。
4.能够运用所学知识解决相关问题。
机械波的形成和传播学习教案
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关于机械波的形成，下列说法中正确的是( ) A．物体做机械振动，一定产生机械波 B．后振动的质点总是跟着(gēn zhe)先振动的质点
重复振动，只是时间落后一步
C．参与振动的质点都有相同的频率 D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递
以石子击水点为中心，振动（波浪）远离中 心向四周传播，直到很远
提问：绳子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动 ．看到什么现象？
看到一列凸凹相间的波形（振动形式）向绳子的另一端传去
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手拿绳的一端上下振动时，细绳端点的振动就会带动 (dàidòng)端点附近各质点的振动，附近各点的振动又 带动(dàidòng)较远质点的振动，于是就形成在细绳上 由近及远的波。可见，波传递的是运动形式和能量。
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ห้องสมุดไป่ตู้第37页/共38页
感谢您的观看(guānkàn)。
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机械波的形成(xíngchéng)和传播
会计学
1
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复习(fùxí)提问:
提问：什么(shén me)是机械振动？什么(shén me)是简谐运
机械振动：物体在平衡位置附近(fùjìn)的往复运动． 简谐运动：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平 衡位置的力的作用下的振动．
提问：向平静水中,投石子会看到什么现象？
（3）振动是形成波动的必要条件，但有振动不一定存在波动 ．
（4）波动是振动形式（信息）的传播过程．
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机械波的形成和传播
①当点波源完成自己一个周期的运动，就有一个完整的波形 发送出去。 ② 沿着波的传播方向向前看去，前面各质元都要重复波源（已 知点振动亦可）的振动状态（即位相），因此，沿着波的传播 方向向前看去，前面质元的振动位相相继落后于波源的位相。
③ 所谓波形：是指介质中各质元在某确定时刻，各自偏离自 己平衡位置位移的矢端曲线──简谐横波可用余弦函数描述。
1、波长 同一波线上振动位相差为2π的相邻的两质点间的距离。 或 某个振动状态在一个周期内传播的距离为 波长。
λ
λ
2、波动周期、频率 波动周期T：一个完整波形通过波线上某固定点所需的 时间。 或者说，波传播一个波长所需的时间。
在波源相对于介质为静止时，波动周期等于波源振动周期。
波动频率：单位时间内通过介质中某一点完整波的个数
4
三、波场 波线 波面
波面 波前
波线
(a) 点波源
1、波所传播到的空间叫波场。 2、波的传播方向称波线。 3、振动传播时相位相同的点所 组成的面称波面，
最前面的一个波面称波阵面 （或波前）。
在各向同性介质中，波线恒与 波面垂直。
波线
(b) 球面波 波面
波前
(c) 平面波
5
四、描述波动的三个重要参量
t =T/2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
56 789
t =3T/4
4
10 11 12 13 14 15 16
3 12
t =T 1
8
9
10 11 12
7
13 14 15 16
2
3
6 45
2
1
2
t =5T/4
3 4
选修3-4《波的形成和传播》教案
《12.1 波的形成和传播》学科：物理授课教师：姜恩海授课班级：高二（3）班一、教材分析《12.1 波的形成和传播》是新人教版高中物理选修3-4第十二章第一节的教学内容，主要学习机械波的形成过程，机械波的分类，可以说课程内容比较简单。
本节是对前面知识的提升，又是后面波动知识的基础。
二、教学目标1、知识目标：①知道直线上机械波的形成过程②知道什么是横波和纵波,知道波峰、波谷和密部和疏部③知道波在传播运动形式的同时也传递了能量2、能力目标：①培养学生进行科学探索的能力②培养学生观察、分析和归纳的能力3、情感、态度和价值观目标：通过对波动现象的研究培养学生的空间想象能力和思维能力三、教学重点、难点分析机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点，也是本节课的难点。
四、教学方法和教具实验探索和多媒体辅助教学，需要准备绳子、波动演示箱。
五、教学过程(一)复习旧知：提问：什么是机械振动？什么是简谐运动？学生答：机械振动：物体在平衡位置附近的往复运动．简谐运动：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力的作用下的振动．(二)情景导入、展示目标。
提问：向平静水中,投石子会看到什么现象？以石子击水点为中心，振动（波浪）远离中心向四周传播，直到很远。
［演示］绳子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动．看到什么现象？（激发兴趣，引出课题）在这两个简单的例子中，我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子。
（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。
）学生会列举水波、声波、无线电波、光波。
教师启发，大家听说过地震吗？学生会想到地震波。
水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。
这一章我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。
（三）合作探究、精讲点拨现在学习第一节，波的形成和传播。
通过以上几个例子，师生共同分析，得出波产生的条件：① 振源：激发波动的振动系统（也称波源）②介质：波借以传播的物质波是怎样形成的呢？为什么会有不同的波形？波传播的是什么呢？（设置疑问，激发学生的探究欲望）探究、波的形成和传播实验（一）理论分析：（以绳波为例，用白纸和磁铁演示，引导同学们动手画出相对应波形图）设想把绳分成许多小部分每一小部分可以看成质点，质点与质点之间有相互作用力。
机械波的形成与传播528课件
一、机械波的形成和传播1．机械波（1）定义：机械振动在介质中传播，形成机械波（2）产生条件：波源和能传播振动的介质同时存在机械波不能在真空中传播（3）介质：空间中传播波的物质，可以是固体、液体、气体2．机械波的形成过程以绳波为例：（1）绳子各部分看成许多质点组成，各部分之间存在着相互作用的弹力（2）沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点落后一段时间，质点依次被带动（3）振动的形式传播出去形成波波源振动起来时，带动相邻的质点振动，这个质点又带动更远的质点振动，这样波源的振动就传播出去了。
3．机械波的特点（1）介质各个质点不是同时起振，但起振方向与振源起振方向相同。
（2）离振源近的质点先起振。
（3）质点只在平衡位置振动，并不随波迁移。
（4）波传播的是振动形式和能量,且能传递信息.（5）传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振源，各质点起振时与振源起振时的情况完全相同，其频率等于振源频率．4．机械波的分类（1）横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直波峰和波谷（2）纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上密部和疏部（3）声波为纵波；地震波既有横波又有纵波二、波的图象1、图象的获得横坐标：表示在波传播方向上各质点的平衡位置纵坐标：表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。
连接各位移矢量的末端所得到的平滑曲线就形成了波的图象2、简谐波波的图象为正弦（或余弦）曲线的波。
简谐波是最简单最基本的波。
波源为简谐运动。
3、图象的意义（1）描述在波传播方向上介质中各质点在某一时刻离开平衡位置的位移。
（2）波的图象（随时间）的变化情况（3）介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系.※已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。
在质点P靠近波源一方的图象上另找一点P`,若P`在P上方,则P向上运动;若P`在P下方,则P向下运动※已知某质点的振动方向也可确定波的传播方向4、振动图象与波的图象的比较（1）两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置的位移（2）振动图象的横坐标表示时间，O点为质点的平衡位置；波的图象的横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置（3）两种图象的形状都是正弦或余弦曲线（指简谐运动和简谐波）三、波长、频率和波速1、波长在波动中对平衡位置的相位或位移总是相等的两相邻质点间的距离叫做波的波长．（1）“位移总是相等”的含义是“每时每刻都大小相等，方向相同”．（2）位移总是相等的两个质点速度也总是相等的．（3）在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长，在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）之间的距离等于波长．（4）在波的传播方向上（或平衡位置之间）相距的两质点振动步调总是相反的．（5）相距整数倍两质点（同相质点）的振动步调总是相同的．在波的传播方向上相距奇数倍的两质点（反相质点）振动步调总是相反的．2、周期和频率波的周期（或频率）：波源振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）．（1）波的周期（或频率）等于波源的振动周期（或频率）．（2）波的周期由波源决定，同一列波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变．（3）每经历一个周期的时间，当前的波形图与原有的波形图相同．3、波速单位时间内振动所传播的距离叫波速．它反映振动在介质中传播的快慢程度.（1）波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同．（2）波在均匀介质中是匀速传播的，即，它向外传播的是振动的形式，而不是将质点向外迁移．（3）波速与质点的振动速度不同，质点的振动是一种变加速运动，因此质点的振动速度时刻在变．4、波长、周期（频率）和波速的关系经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长.（1）波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定．当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期（或频率）保持不变．但由于波速的变化而导致波长的变化．（2）波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立．（3）波速的计算既可用也可用例题分析1．一列简谐横波的波速v＝16cm/s，沿x轴正方向传播。
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机械波的形成与传播
基础夯实
1．关于机械波的下列说法中，正确的是()
A．自然界所刮的风就是一种机械波
B．波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移
C．波将波源的运动形式传播出去的同时，也可以传递信息
D．能传播机械波的介质一定是可以自由流动的
答案：C解析：自然界所刮的风，实质上是由于压强差等因素引起的空气流动，不是机械波，所以A错；波是运动形式的传播，是能量传递的一种方式，但各质点均在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，因此B错；波不仅能传播运动形式，它也是信息传递的载体，故C正确；固体也能传播机械波，故D错。
认真理解波的传播实质，是正确解答本题的关键。
2．（多选）正确的是()
A．没有机械波就没有机械振动
B．月球上两宇航员靠近些就可以听到对方的说话声
C．一列波由波源向周围扩展开去，是波源质点的振动形式由近及远传播开去
D．机械波的产生需要两个条件：波源和介质
答案：CD
3．(改编题)《枫桥夜泊》中有名句：“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”。
其中，当钟声传到客船时，对大钟的撞击早已停止了，但仍感觉“余音未绝”，分析其原因可能是() A．大钟的回声
B．大钟在继续振动，空气中继续形成声波
C．人的听觉发生“暂留”的缘故
D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动
答案：B
解析：停止对大钟的撞击后，大钟做阻尼振动，仍在空气中形成声波；随着能量的减弱，钟声逐渐消失。
4．（多选）关于横波和纵波，下列说法正确的是()
A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波
B．质点的振动方向跟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
答案：ABC解析：根据横波和纵波的定义知A、B、C正确；声波是一种纵波，但地震波中既有横波又有纵波，D选项错误，故选A、B、C。
5．一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述正确的是()
A．树叶慢慢向湖心运动B．树叶慢慢向湖岸漂去
C．在原处上下振动D．沿着波纹做圆周运动
答案：C解析：由于波在传播过程中，只传递振动能量和波源所发出的信息，而
各质点不随波迁移，只在各自的位置附近做振动，故选C。
6.如图所示，把闹钟放在密闭的玻璃罩内，当闹铃振动时，在玻璃罩外仍然可以
听到闹钟的铃声，但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽去，就听不到闹钟的铃声。
试解释此现象。
答案：机械波需要介质才能得以传播。
当玻璃罩内有空气，铃声通过空气迫使玻
璃罩发生同频率振动，将铃声传给外界。
若玻璃罩内空气被抽出，因缺少介质，闹钟的钟铃无法形成机械波，外界将听不到闹钟的铃声。
7．下图是某绳上机械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振动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动由绳的左端传到右端。
已知t＝0时，质点1开始向上运动，t ＝
T
4时，质点1到达最上方，质点5开始向上运动。
问：
(1)t＝
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＝
3
4T时，质点8、12、16的运动状态如何？
(3)t＝T时，质点8、12、16的运动状态如何？
解析：由于质点间的相互作用，前面的质点总是带动后面的质点振动，所以后面的质点总是滞后于前面的质点。
(1)t ＝T
2时，质点8未达到最高点，正在向上振动，质点12、16未动。
(2)t ＝3
4T 时，质点8正在向下振，质点12向上振动，质点16未振动。
(3)t ＝T 时，质点8、12正在向下振动，质点16向上振动。
能力提升
1．如图所示，为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B 点的波形，由图可判断出A 点刚开始的振动方向是( )
A ．向左
B ．向右
C ．向下
D ．向上
答案：D
2．（多选）如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O 为波源，设波源的振动周期为T ，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过T
4，质点1开始起振，
则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是(
)
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的时间总是比质点7通过相同位置时落后T /4
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，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动
答案：ACD 解析：据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动，所以起振方向相同，都是竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后T
4的时间，所以选项A 、C 正确，B 错误；
由题意知，质点9比质点1应晚起振两个周期，所以当所有质点都起振后，质点1与质点9步调完全一致，所以选项D 正确。
3．（多选）在学到“机械振动与机械波”时，四位同学就自己看到的现象，发表自己的观点，让
你从物理学的角度来看，你认为他们谁说的对。
( )
小张说：医生用听诊器是利用了固体可以传递机械波。
小王说：军队过桥时不能齐步走，就是因为怕产生共振，损坏了桥，火车过铁桥时要减速，也是同样的道理。
小李说：我家的木板门，春夏季听不到响声，一到秋冬季节，就开始嘭嘭作响，这是风吹振动的。
小赵说：树叶在水面上下振动说明，机械波并不向外传递介质。
A ．小张说的对 B ．小王说的对 C ．小李说的对 D ．小赵说的对
答案：ABD
4．如图所示，有一组学生做游戏来模拟波的传播。
该游戏模拟的是________的传播(选填“横波”或“纵波”)，因为学生下蹲与起立时身体的运动方向与模拟波的传播方向________(选填“平行”或“垂直”)。
答案：横波 垂直
5．2011年3月11日，日本福岛发生了里氏9.0级大地震，已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度分别是9.1km/s 和3.7km/s ，在某地的观测站中，记录了纵波和横波到达该地的时间差为5.4s 。
(1)求这个观测站距震中的距离。
(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右摇晃？
答案：(1)33.67km (2)左右摇晃解析：根据纵、横波传到观测站的时间差，s 3.7－s
9.1＝5.4s ，求出s
＝33.67km ，先传到的是纵波，所以是左右晃动。