szw第2課時機械波(編輯修改稿)
2025-02-15 08:30 本頁面
【文章內容簡介】 前頁 后頁 A 溫馨提示本題產生多解性問題的原因和解決方法：產生的原因是兩點間波形具有多種可能性及波動振動方向雙向可能性；解決的方法采用輔助橫波法化畫出兩點間的各種可能的波形。 解析 由 t=0時振動圖象可得 如右圖的波的形狀 ,P考慮到 周期性， x= λ +nλ ， λ = = ,分析知 A正確 . 答案 A 21m / s)21(3m21321 ?????? nT，nnx ?vm / 3?n規(guī)律總結 變式練習 2 在圖 5所示的圖象中 ,實 線是一列簡諧橫波在某 一時刻的圖象，經過 t= s后這列波的圖象如 圖中虛線所示 .求這列波的波速 . 圖 5 第十一章 機械振動與機械波 → 2機械波 （四）考點應用，精講精析 前頁 后頁 典型問題四：波的多解性問題 溫馨提示本題產生多解性問題的原因和解決方法：產生的原因是波動振動的雙向可能性和波形的時空周期性；解決的方法分別討論和采用兩點振動法或兩點平移法分析出可能的傳播時間或位移。 波沿 x軸正向傳播 v1=5(4n+1)m/s(n=0,1,2,3…) 波沿 x軸負向傳播 v2=5(4n+3)m/s(n=0,1,2,3…) 波速 v1= =5(4n+1)m/s(n=0,1,2,3? ) 設波沿 x軸負方向傳播， t= s可能是 (n+ )個 周期 (n=0,1,2? ),即 t=(n+ )T2. 周期 T2= 波速 v2= =5(4n+3)m/s(n=0,1,2? ). 答案 波沿 x軸正向傳播 v1=5(4n+1)m/s(n=0,1,2,3?) 波沿 x軸負向傳播 v2=5(4n+3)m/s(n=0,1,2,3?) tnT 4)14(41????434334441 ??? ntnttnT 4)34(42???? 【 例 3】 有一列向右傳播的簡 諧橫波 ,某時刻的波形如圖 6所示 ,波速為 m/s,P點 的橫坐標 x= m,從圖示 時刻開始計時，此時波剛好傳到 C點 . (1)此時刻質點 A的運動方向和質點 B的加速度方 向是怎樣的？ (2)經過多少時間 P點第二次到達波峰？ (3)畫出 P質點開始振動后的振動圖象 . 典型問題三：波中的波動圖象與振動圖象的互推問題 第十一章 機械振動與機械波 → 2機械波 （四）考點應用，精講精析 前頁 后頁 均沿 y軸正方向 s 溫馨提示解決本題的關鍵： 同； 波的圖象 質點狀態(tài) 振動圖象 波動振動方向對應性 質點對應 時刻對應 位移對應 速度對應 解析 (1)均沿 y軸正方向 . 波向右勻速傳播，根據振動與波動的關系判斷 此時質點 A的振動方向向上 ,即沿 y軸正方向 。由 波形圖象容易觀察 ,此時質點 B離開平衡位置的 位移為負值 ,所以其受到的回復力 F=kx,回復 力和加速度的方向都為正值 ,沿 y軸正方向 . (2)解法一 由波形圖象可知 ,波長 λ= m 由波速公式 v= ,可求得波的周期 T= 波從該時刻傳播到 P點經歷的時間 t1= 根據波剛好傳到 C點 ,該波的起振方向向下 ,所以 T? / ??v? / ?? P點開始振動時向下 ,開始振動后第二次到達波 峰經歷的時間 t2=1 T= s 所以 P點第二次到達波峰需要的總時間 t=t1+t2= s. 解法二 P質點第二次到達波峰即 第二個波峰傳 到 P點 ,則第二個波峰到 P點的距離為 s=x+ λ = m 波勻速傳播，所以 t= s= s. (3)振動圖象如右圖所示 . 答案 (1)均沿 y軸正方向 (2) s (3)如解析圖 43?vs43方法提煉 :沿波的傳播方向將波的圖象進行一 微小平移 ,然后由兩條波形曲線來判斷 . 2.“ 上、下坡”法 沿著波的傳播方向看 ,上坡的點向下振動 ,下坡 的點向上振動 .即“上坡下、下坡上” . 逆著波的傳播方向用鉛筆描波形曲線 ,筆頭向 上動 ,質點的振動方向向上 ,筆頭向下動 ,質點的 振動方向就向下 . 質點的振動方向與波的傳播方向在波的圖象的 同一側 . 當用質點振動方向來判斷波的傳播方向時 ,仍應 用上述方法 ,只不過是上述方法的逆向思維 . 變式練習 3 圖 7甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖 ,圖 乙為質點 P以此時刻為計時起點的振動圖象 .從 該時刻起 ( ) s時 ,質點 Q距平衡位置的距離小于 質點 P距平衡位置的距離 s時 ,質點 Q的加速度大于質點 P的 加速度 s,波沿 x軸的正方向傳播了 3 m s時 ,質點 Q的運動方向沿 y軸正方向 第十一章 機械振動與機械波 → 2機械波 （四）考點應用，精講精析 前頁 后頁 典型問題三：波中的振動與波動的互推問題 AC 解析 由振動圖象可判定 t=0時刻質點 P向下振 動 ,則機械波向右傳播 .經 s,即經 1 T時 , P點在波峰 ,故 Q距平衡位置的距離小于 P到平衡 位置的距離 ,A對 。經 s,即經 1 T時 ,P在波 谷 ,Q的加速度小于 P的加速度 ,B錯 。波速 v= ,所以經 s波沿 x軸的正 方向傳播的距離 s=vΔ t=20 m=3 m,C對 。Q 點圖示時刻向上振動 ,經半個周期 ,其運動方向 沿 y軸負方向 ,D錯 . 答案 AC m /s20m / 4 ??T?4343 【 例 4】 如圖 8表示兩個相干波源 S S2產生的波在 同一種均勻介質中相遇 .圖中實線表示波峰 ,虛 線表示波谷 ,c和 f分別為 ae和 bd的中點 ,則： (1)在 a、 b、 c、 d、 e、 f六點中 ， 振動加強的點 是 .振動減弱的點是 . (2)若兩振源 S1和 S2振幅相同 ,此時刻位移為零的 點是 . (3)畫出此時刻 ac
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