機械波和波的圖象(編輯修改稿)
2024-12-15 13:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 . 1 0 ) s ＝ 0 . 1 5 s ＝34T 內(nèi)，波沿 x 軸負(fù)方向傳播的距離 Δx ＝34λ ＝ 6 m ，故 C 錯，因為質(zhì)點 P 不在平衡位置或波峰、波谷處，故通過的路程不是 30 cm ， D 錯 ． 答案： A. 分析此類問題時 ， 應(yīng)注意理解波的圖象是某一時刻各質(zhì)點的振動情況的反映 ， 而振動圖象是某一質(zhì)點在不同時刻的振動情況的反映 ． 通常從振動圖象確定某一質(zhì)點在波的圖象中的那一時刻的振動方向 ， 再確定其他質(zhì)點的振動情況 ． 針對訓(xùn)練 21： (2020年廈門外國語學(xué)校高三模擬 )一列簡諧橫波沿 x軸傳播，波速v＝ m/s，圖 (甲 )為 t＝ 0時刻的波形圖，從此時刻開始，質(zhì)點 a比質(zhì)點 b先到達波峰位置．圖 (乙 )中哪個圖象表示質(zhì)點 b的振動圖象 ( ) 解析： 由題圖 ( 甲 ) 可知 λ ＝ 4 m ， T ＝ λv ＝ 8 s ， a 比 b 先到達波峰位置，說明波形圖所對應(yīng)t ＝ 0 時刻質(zhì)點 b 振動方向向下，所以 C 正確 ． 答案： C. 波傳播的多解問題 造成波動問題多解的主要因素有： 1． 周期性 (1)時間周期性：時間間隔 Δt與周期 T的關(guān)系不明確 ． (2)空間周期性：波傳播距離 Δx與波長 λ的關(guān)系不明確 ． 2． 雙向性 (1)傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定 ． (2)振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定 ． 解決此類問題時 ， 往往采用從特殊到一般的思維方法 ， 即找到一個周期內(nèi)滿足條件的特例 ， 在此基礎(chǔ)上 ， 如知時間關(guān)系 ， 則加 nT；如知空間關(guān)系 ， 則加 nλ. 3． 波形的隱含性形成多解 在波動問題中 ， 往往只給出完整波形的一部分 ， 或給出幾個特殊點 ， 而其余信息均處于隱含狀態(tài) ． 這樣 ， 波形就有多種情況 ， 形成波動問題的多解性 ． 【 例 3】 (2020年福建卷 )一列簡諧橫波在 t＝ 0時刻的波形如圖中的實線所示 ， t＝ s時刻的波形如圖中虛線所示 ． 若該波的周期 T大于 s， 則該波的傳播速度可能是 ( ) A． 2 m/s B． 3 m/s C． 4 m/s D． 5 m/s 解析： Δt ＝ 0. 02 s ＜ T ， Δx ＜ λ 當(dāng)波向右傳播時 Δx 右 ＝ 2 cm ， v 右 ＝Δx 右Δt＝0. 020. 02 m /s ＝ 1 m / s ， 當(dāng)波向左傳播時 Δx 左 ＝ 6 cm ， v 左 ＝Δx 左Δt＝0. 060. 02 m /s ＝ 3 m / s ， 綜上所述只有 B 選項正確 ． 答案： B 利用 v ＝ ΔxΔt 求解波速，關(guān)鍵是確定由 t 1 時刻波形到 t 2 時刻波形波的傳播距離 Δx ＝ kλ ＋ x 0 ，注意 k 的取值 ． 針對訓(xùn)練 31： 一列簡諧橫波如圖所示 ， t1時刻的波形如圖中實線所示 ， t2時刻的波形如圖中虛線所示 ， 已知 Δt＝ t2－ t1＝ s， 問： (1)這列波的傳播速度是多少 ？ (2)若波向左傳播 ， 且 3TΔt4T， 波速是多大 ？ (3)若波速等于 68 m/s， 則波向哪個方向傳播 ？ 解析： ( 1 ) 由圖象知 λ ＝ 8 m. 波向左傳播： Δt ＝ ( n ＋34) T 1 ＝ 0 . 5 s ， T 1 ＝24n ＋ 3 s v 1 ＝λT 1＝ ( 16n ＋ 12 ) m / s ( n ＝ 0 , 1 , 2 ， … ) 波向右傳播： Δt ＝ ( n ＋14) T2＝ 0 . 5 s ， T2＝24n ＋ 1 s v 2 ＝λT 2＝ ( 16n ＋ 4 ) m / s ( n ＝ 0 , 1 , 2 ， … ) ． ( 2 ) 波向左傳播且 3 T Δt 4T . 即 n ＝ 3 v 1 ＝ ( 16n ＋ 12 ) m /s ＝ 60 m / s. ( 3 ) 當(dāng) 16n ＋ 12 ＝ 68 時， n ＝ 3. 5 ，不是整數(shù) ． 當(dāng) 16n ＋ 4 ＝ 68 時， n 取整數(shù)且 n ＝ 4 所以波向右傳播 答案： 見解析 波的干涉和衍射 波的干涉與波的衍射的比較 (1)加強區(qū)振動加強只是振幅變大 ， 并不是質(zhì)點一直處于位移最大值 ． (2)只有符合干涉條件的兩列波相遇時才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 ． (3)任何波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象 ， 而發(fā)生明顯的衍射需要一定的條件 ． 【 例 4】 如圖表示兩個相干波源 S S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)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)若兩波源 S1和 S2振幅相同 ， 此時刻位移為零的點是 __________． (3)畫出此時刻 ace連線上以 a為原點的一列完整波形 ， 標(biāo)
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