XX屆高考物理機(jī)械振動(dòng)復(fù)習(xí)教案4

1、XX 屆高考物理機(jī)械振動(dòng)復(fù)習(xí)教案 4 第周三年級(jí)物理學(xué)科 教學(xué)通案 個(gè)案設(shè)計(jì) 2 機(jī)械波 教學(xué)目標(biāo)： .掌握機(jī)械波的產(chǎn)生條件和機(jī)械波的傳播特點(diǎn)； .掌握描述波的物理量一一波速、周期、波長(zhǎng)； .正確區(qū)分振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象，并能運(yùn)用兩個(gè)圖象解 決有關(guān)問(wèn)題 .知道波的特性：波的疊加、干涉、衍射；了解多普勒 效應(yīng) 教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)械波的傳播特點(diǎn)，機(jī)械波的三大關(guān)系 教學(xué)難點(diǎn)：波的圖象及相關(guān)應(yīng)用 教學(xué)方法：講練結(jié)合 教學(xué)過(guò)程： 一、機(jī)械波 .機(jī)械波的產(chǎn)生條件： 波源傳播振動(dòng)的介質(zhì)。2.機(jī) 械波的分類：機(jī)械波可分為橫波和縱波兩種。 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的叫橫波，如：繩上 波、水面波等。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波

2、的傳播方向平行的叫縱波， 如：彈簧上的疏密波、聲波等。 分類 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向關(guān)系 形狀 舉例 橫波 垂直 凹凸相間；有波峰、波谷 繩波等 縱波 在同一條直線上 疏密相間；有密部、疏部 彈簧波、聲波等說(shuō)明：地震波既有橫波，也有縱波。3.機(jī) 械波的傳播 在同一種均勻介質(zhì)中機(jī)械波的傳播是勻速的。波速、波 長(zhǎng)和頻率之間滿足公式： v=入 f。 介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是在各自的平衡位置附近的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)， 是變加速運(yùn)動(dòng)，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移。機(jī)械波轉(zhuǎn)播的是振 動(dòng)形式、能量和信息。機(jī)械波的頻率由波源決定，而傳播速 度由介質(zhì)決定。4.機(jī)械波的傳播特點(diǎn)：前帶后，后跟前， 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向后傳。即：各質(zhì)點(diǎn)都做受迫振

3、動(dòng)，起振方向由波 源來(lái)決定；且其振動(dòng)頻率都等于波源的振動(dòng)頻率，但離波源 越遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)越滯后。機(jī)械波傳播的是波源的振動(dòng)形式和 波源提供的能量，而不是質(zhì)點(diǎn)。 5.機(jī)械波的反射、折射、 干涉、衍射 一切波都能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射。特別是干涉、 衍射，是波特有的性質(zhì)。干涉產(chǎn)生干涉的必要條件是：兩列 波源的頻率必須相同。需要說(shuō)明的是：以上是發(fā)生干涉的必 要條件，而不是充分條件。要發(fā)生干涉還要求兩列波的振動(dòng) 方向相同，還要求相差恒定。我們經(jīng)常列舉的干涉都是相差 為零的，也就是同向的。如果兩個(gè)波源是振動(dòng)是反向的，那 么在干涉區(qū)域內(nèi)振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的位置就正好顛倒過(guò)來(lái)了。 干涉區(qū)域內(nèi)某點(diǎn)是振動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)還是

4、振動(dòng)最弱點(diǎn)的充要條件： 最強(qiáng)：該點(diǎn)到兩個(gè)波源的路程之差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即 8 =n 入 最弱：該點(diǎn)到兩個(gè)波源的路程之差是半波長(zhǎng)的奇數(shù) 倍，即根據(jù)以上分析，在穩(wěn)定的干涉區(qū)域內(nèi)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)始 終加強(qiáng)；振動(dòng)減弱點(diǎn)始終減弱。至于“波峰和波峰疊加得到 振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)”，“波谷和波谷疊加也得到振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)” ，“波 峰和波谷疊加得到振動(dòng)減弱點(diǎn)”這些都只是充分條件，不是 必要條件。【例 1】如圖所示，S1、S2 是兩個(gè)相干波源，它 們振動(dòng)同步且振幅相同。實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它 們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖中所標(biāo)的 a、b、c、d 四點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的有 A.該時(shí)刻 a 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、 c 質(zhì)點(diǎn)振

5、動(dòng)最強(qiáng)，d 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)既不是最強(qiáng)也不是最弱 B.該時(shí) 刻 a 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c、d 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)都最強(qiáng) c. a 質(zhì)點(diǎn)的振 動(dòng)始終是最弱的，b、c、d 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最強(qiáng)的 D.再 過(guò) T/4 后的時(shí)刻 a、b、c 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置， 因此振動(dòng)最弱 解析：該時(shí)刻 a 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，這 不難理解。但是 d 既不是波峰和波峰疊加，又不是波谷和波 谷疊加，如何判定其振動(dòng)強(qiáng)弱？這就要用到充要條件：“到 兩波源的路程之差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍”時(shí)振動(dòng)最強(qiáng)，從圖中可 以看出，d 是 S1、S2 連線的中垂線上的一點(diǎn)，至 U S1、S2 的 距離相等，所以必然為振動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)。答案

6、B、c 點(diǎn)評(píng)：描述 振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量是振幅，而振幅不是位移。每個(gè)質(zhì)點(diǎn)在振 動(dòng)過(guò)程中的位移是在不斷改變的，但振幅是保持不變的，所 以振動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)無(wú)論處于波峰還是波谷，振動(dòng)始終是最強(qiáng) 的?！纠?2】如圖所示表示兩列相干水波的疊加情況，圖中 的實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。設(shè)兩列波的振幅均為 5c, 且圖示的范圍內(nèi)振幅不變， 波速和波長(zhǎng)分別為 1/s 和 0.5。c 點(diǎn)是 BE 連線的中點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是 A. c、E 兩點(diǎn)都 保持靜止不動(dòng) B.圖示時(shí)刻 A、B 兩點(diǎn)的豎直高度差為 20cc .圖 示時(shí)刻 c 點(diǎn)正處于平衡位置且向水面上運(yùn)動(dòng) D.從圖示的時(shí) 刻起經(jīng) 0.25s , B 點(diǎn)通過(guò)的路程

7、為 20c 解析：由波的干涉知 識(shí)可知圖 6 中的質(zhì)點(diǎn) A、B、E 的連線處波峰和波峰或波谷和 波谷疊加是加強(qiáng)區(qū)，過(guò) D、F 的連線處和過(guò) P、Q 的連線處波 峰和波谷疊加是減弱區(qū)。c、E 兩點(diǎn)是振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn)，不可能 靜止不動(dòng)。所以選項(xiàng) A是錯(cuò)誤的。在圖示時(shí)刻， A 在波峰，B 在波谷，它們振動(dòng)是加強(qiáng)的，振幅均為兩列波的振幅之和， 均為 10c，此時(shí)的高度差為 20c，所以 B 選項(xiàng)正確。A B、c、 E 均在振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)，且在同一條直線上，由題圖可知波是由 E 處向 A 處傳播，在圖示時(shí)刻的波形圖線如右圖所示，由圖 可知 c 點(diǎn)向水面運(yùn)動(dòng)，所以 c 選項(xiàng)正確。波的周期T=/v=0.5s， 經(jīng)過(guò)

8、 0.25s，即經(jīng)過(guò)半個(gè)周期。在半個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的路程 為振幅的 2 倍，所以振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) B 的路程為 20c，所以 D 選 項(xiàng)正確。點(diǎn)評(píng)：關(guān)于波的干涉，要正確理解穩(wěn)定的干涉圖樣 是表示加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的相對(duì)穩(wěn)定，但加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)還是 在做振動(dòng)，加強(qiáng)區(qū)里兩列波分別引起質(zhì)點(diǎn)分振動(dòng)的方向是相 同的，減弱區(qū)里兩列波分別引起質(zhì)點(diǎn)分振動(dòng)的方向是相反 的，發(fā)生變化的是振幅增大和減少的區(qū)別，而且波形圖沿著 波的傳播方向在前進(jìn)。衍射。波繞過(guò)障礙物的現(xiàn)象叫做波 的衍射。 能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔 的尺寸比波長(zhǎng)小，或者跟波長(zhǎng)相差不多。波的獨(dú)立傳播原理 和疊加原理。獨(dú)立傳播原理：幾列波相遇時(shí)，能夠保

9、持各自 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，不互相影響。疊加原理：介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的 位移、速度、加速度都等于幾列波單獨(dú)轉(zhuǎn)播時(shí)引起的位移、 速度、加速度的矢量和。波的獨(dú)立傳播原理和疊加原理并不 矛盾。前者是描述波的性質(zhì)：同時(shí)在同一介質(zhì)中傳播的幾列 波都是獨(dú)立的。比如一個(gè)樂(lè)隊(duì)中各種樂(lè)器發(fā)出的聲波可以在 空氣中同時(shí)向外傳播，我們?nèi)匀荒芊智迤渲懈鞣N樂(lè)器發(fā)出的 不同聲波。 后者是描述介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況：每個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn) 的運(yùn)動(dòng)是各列波在該點(diǎn)引起的運(yùn)動(dòng)的矢量和。這好比老師給 學(xué)生留作業(yè)：各個(gè)老師要留的作業(yè)與其他老師無(wú)關(guān)，是獨(dú)立 的；但每個(gè)學(xué)生要做的作業(yè)卻是所有老師留的作業(yè)的總和。 【例 3】如圖中實(shí)線和虛線所示，振幅、周期、起振方

10、向都 相同的兩列正弦波沿同一條直線向相反方向傳播，在相遇階 段，試畫(huà)出每隔 T/4 后的波形圖。并分析相遇后 T/2 時(shí)刻疊 加區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。 解析： 根據(jù)波的獨(dú)立傳播原理 和疊加原理可作出每隔 T/4后的波形圖如所示。相 遇后 T/2 時(shí)刻疊加區(qū)域內(nèi) abcde 各質(zhì)點(diǎn)的位移都是零，但速 度各不相同，其中 a、c、e 三質(zhì)點(diǎn)速度最大，方向如圖所示， 而 b、d 兩質(zhì)點(diǎn)速度為零。這說(shuō)明在疊加區(qū)域內(nèi)， a、c、e 三 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是最強(qiáng)的，b、d 兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)是最弱的。6.多普 勒效應(yīng) 當(dāng)波源或者接受者相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接受者會(huì)發(fā)現(xiàn)波 的頻率發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。學(xué)習(xí)“多普勒

11、效應(yīng)”必須弄清的幾個(gè)問(wèn)題：當(dāng)波源以速率 v 勻速靠近靜止 的觀察者 A 時(shí)，觀察者“感覺(jué)”到的頻率變大了。但不是“越 來(lái)越大”。當(dāng)波源靜止，觀察者以速率 v 勻速靠近波源時(shí)， 觀察者“感覺(jué)”到的頻率也變大了。當(dāng)波源與觀察者相向運(yùn) 動(dòng)時(shí)，觀察者“感覺(jué)”到的頻率變大。 當(dāng)波源與觀察者背向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者“感覺(jué)”到的頻率 變小。 【例 4】a 為聲源，發(fā)出聲波；b 為接收者，接收 a 發(fā)出 的聲波。a、b 若運(yùn)動(dòng)，只限于在沿兩者連線方向上，下列說(shuō) 法正確的是A. a 靜止，b 向 a 運(yùn)動(dòng)，則 b 收到的聲頻比 a 發(fā) 出的高 B. a、b 向同一方向運(yùn)動(dòng)，貝 U b 收到的聲頻一定比 a 發(fā)出的高

12、c. a、b 向同一方向運(yùn)動(dòng)，貝 U b 收到的聲頻一定比 a 發(fā)出的低 D. a、b 都向相互背離的方向運(yùn)動(dòng)，則 b 收到的 聲頻比 a 發(fā)出的高答案：A 二、振動(dòng)圖象和波的圖象 .振動(dòng)圖象和波的圖象 振動(dòng)圖象和波的圖象從圖形上看好象沒(méi)有什么區(qū)別，但 實(shí)際上它們有本質(zhì)的區(qū)別。物理意義不同：振動(dòng)圖象表示同 一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移；波的圖象表示介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn) 在同一時(shí)刻的位移。圖象的橫坐標(biāo)的單位不同：振動(dòng)圖象的 橫坐標(biāo)表示時(shí)間；波的圖象的橫坐標(biāo)表示距離。從振動(dòng)圖象 上可以讀出振幅和周期；從波的圖象上可以讀出振幅和波 長(zhǎng)。簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖象與簡(jiǎn)諧橫波圖象的列表比較：簡(jiǎn)諧振動(dòng) 簡(jiǎn)諧橫波 圖 坐 標(biāo) 橫坐

13、標(biāo) 時(shí)間 介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置 縱坐標(biāo) 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移 各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的振動(dòng)位移 研究對(duì)象 一個(gè)質(zhì)點(diǎn) 介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn) 物理意義 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的振動(dòng)位移 介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的振動(dòng)位移 隨時(shí)間的變化 原有圖形不變，圖線隨時(shí)間而延伸 原有波形沿波的傳播方向平移 運(yùn)動(dòng)情況 質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 波在介質(zhì)中勻速傳播；介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng) 2.描 述波的物理量一一波速、周期、波長(zhǎng)：波速 v :運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或 波形在介質(zhì)中傳播的速率； 同一種波的波速由介質(zhì)決定。 注: 在橫波中，某一波峰在單位時(shí)間內(nèi)傳播的距離等于波速。周 期 T:即質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期；由波源決定。波長(zhǎng) 入：在波動(dòng)中， 振動(dòng)位移總是相同的

14、兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。 注:在橫波中， 兩個(gè)相鄰波峰之間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)。結(jié)論：波在一個(gè)周期 內(nèi)傳播的距離恰好為波長(zhǎng)。由此： v=入/T=入 f ;入=vT. 波長(zhǎng)由波源和介質(zhì)決定。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng) nT 時(shí)，波形不變。相隔 波長(zhǎng)整數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)狀態(tài)總相同；相隔半波長(zhǎng)奇數(shù)倍 的兩質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)狀態(tài)總相反。 3.波的圖象的畫(huà)法 波的圖象中，波的圖形、波的傳播方向、某一介質(zhì)質(zhì)點(diǎn) 的瞬時(shí)速度方向，這三者中已知任意兩者，可以判定另一 個(gè)。）4.波的傳播是勻速的 在一個(gè)周期內(nèi)，波形勻速向前推進(jìn)一個(gè)波長(zhǎng)。 n 個(gè)周期 波形向前推進(jìn) n 個(gè)波長(zhǎng)。因此在計(jì)算中既可以使用 v=X f , 也可以使用 v=s/t ,后者

15、往往更方便。5.介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 任何一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程都是 4A,在 半個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程都是 2A,但在四分之一個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過(guò) 的路程就不一定是 A 了。6.起振方向 介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向都和振源開(kāi)始振動(dòng)的 方向相同。 S【例 5】在均勻介質(zhì)中有一個(gè)振源 S,它以 50HZ 的頻0 x 率上下振動(dòng)，該振動(dòng)以 40/s 的速度沿彈性繩向左、右兩邊 傳播。開(kāi)始時(shí)刻 S 的速度方向向下，試畫(huà)出在 t=0.03s 時(shí)刻 的波形。vv 1.20.80.400.40.81.2 解析：從開(kāi)始計(jì)時(shí)到 t=0.03s 經(jīng) 歷了 1.5個(gè)周期，波分別向左、右傳播 1.5 個(gè)波長(zhǎng)

16、，該時(shí)刻 波源 S 的速度方向向上，所以波形如右圖所示。 5 0-5 y/ 24x/ P【例 6】如圖所示是一列簡(jiǎn)諧橫波在 t=0 時(shí)刻的波形圖， 已知這列波沿 x 軸正方向傳播，波速為 20/s。P 是離原點(diǎn)為 2 的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，則在 t=0.17s 時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn) P 的：速度 和加速度都沿-y 方向；速度沿+y 方向，加速度沿-y 方向； 速度和加速度都正在增大；速度正在增大，加速度正在 減小。以上四種判斷中正確的是 A.只有B.只有c .只 有D.只有解析：由已知，該波的波長(zhǎng) 入=4,波速 v=20/s，因此周期為 T=X /v=0.2s ;因?yàn)椴ㄏ蛴覀鞑?，所?t=0 時(shí)刻 P 質(zhì)點(diǎn)振

17、動(dòng)方向向下；0.75T 振動(dòng)方向。 0 x x0 方法：選擇對(duì)應(yīng)的半周，再由波動(dòng)方向與振動(dòng)方向“頭 頭相對(duì)、尾尾相對(duì)”來(lái)判斷。如圖： 4 5 y/c Q0 x/ P 【例 7】如圖是一列沿 x 軸正方向傳播的機(jī)械波在某時(shí) 刻的波形圖。由圖可知：這列波的振幅為 5c，波長(zhǎng)為 4。此 時(shí)刻 P 點(diǎn)的位移為 2.5c，速度方向?yàn)檠?y 軸正方向，加速度 方向沿 y 軸負(fù)方向；Q 點(diǎn)的位移為一 5c,速度為 0,加速度 方 5 0.2 0.4 0 x/ y/c 向沿 y 軸正方向?！纠?8】如圖是一列波在 t1=0 時(shí)刻的 波形，波的傳播速度為 2/s， 若傳播方向沿 x 軸負(fù)向， 則從 t1=0 到

18、 t2=2.5s的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為 _ ，位移 為 _ 。解析：由圖：波長(zhǎng) 入=0.4，又波速 v=2/s，可得： 周期 T=0.2s，所以質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)了 12.5T。對(duì)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn) 振動(dòng)1T，通過(guò)的路程總是 4A;振動(dòng) 0.5T，通過(guò)的路程總是 2A。所以，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程 12X 4A+2A=250c=2.5。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng) 12.5T 時(shí)仍在平衡位置。所以位移為 0。【例 9】在波的傳播 方向上，距離一定的 P 與 Q 點(diǎn)之間只有一個(gè)波谷的四種情況， 如圖A、B、c、D 所示。已知這四列波在同一種介質(zhì)中均向 右傳播，則質(zhì)點(diǎn) P 能首先達(dá)到波谷的是 解析：四列波在同一種介質(zhì)中傳播，則波速

19、v 應(yīng)相同。 由 T=X /v 得：TDTA=TBTc 再結(jié)合波動(dòng)方向和振動(dòng)方向的 關(guān)系得：c 圖中的 P 點(diǎn)首先達(dá)到波谷。兩個(gè)時(shí)刻的波形問(wèn)題： 設(shè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間為 t，波傳播的距離為 X。貝 t=nT+ t 即有 x=n 入+ x且質(zhì)點(diǎn)振動(dòng) nT 時(shí)，波形不變。根據(jù)某時(shí) 刻的波形，畫(huà)另一時(shí)刻的波形。方法 1:波形平移法：當(dāng)波 傳播距離 x=n 入+ x 時(shí)，波形平移 x 即可。方法 2:特殊 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法：當(dāng)波傳播時(shí)間 t=nT+ t 時(shí)，根據(jù)振動(dòng)方向判 斷相鄰特殊點(diǎn)振動(dòng) t 后的位置進(jìn)而確定波形。1 2 x/ 0 根據(jù)兩時(shí)刻的波形，求某些物理量【例 10】如圖是一 列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)

20、刻的波形圖。波速 v=0.5/s , 畫(huà)出該時(shí)刻 7s 前及 7s 后的瞬時(shí)波形圖。解析： 入=2 , v=0.5/s，T=4s.所以波在 7s 內(nèi)傳播 0 X/ 的距離為 x=vt=3.5=1 入質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為 1T。方法 1 : 波形平移法：現(xiàn)有波形向右平移 入可得 7s 后的波形；現(xiàn)有 波形向左平移 入可得 7s 前的波形。由上得到圖中 7s 后的瞬 時(shí)波形圖和 7s 前的瞬時(shí)波形圖。方法 2:特殊質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法： 根據(jù)波動(dòng)方向和振動(dòng)方向的關(guān)系，確定兩個(gè)特殊點(diǎn)在 3T/4 前和 3T/4 后的位置進(jìn)而確定波形。請(qǐng)讀者試著自行分析畫(huà) 出波形。4 X/ 0 【例 11】如圖實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖象

21、，虛線是經(jīng)過(guò) 0.2s 時(shí)的波形圖象。求：波傳播的可能距離可能的周期 可能的波速若波速是 35/s，求波的傳播方向若 0.2s 小于一個(gè)周期時(shí)，傳播的距離、周期、波速。解析：題中 沒(méi)給出波的傳播方向，所以有兩種可能：向左傳播或向右傳 播。向左傳播 時(shí)，傳播的距離為 x=n 入+3 入/4=向右傳播時(shí)， 傳播的距離為 x=n 入+入/4=向左傳播時(shí)，傳播的時(shí)間為 t=nT+3T/4 得：T=4t/=0.8/向右傳播時(shí)，傳播的時(shí)間為 t=nT+T/4 得：T=4t/=0.8/計(jì)算波速，有兩種方法。 v=x/t 或 v=入 /T 向左傳播時(shí)，v=x/t=/0.2=/s. 或 v=入 /T=4/0.8

22、=/s. 向右傳播時(shí)，v=x/t=/0.2=/s. 或v=入/T=4/0.8=/s. 若波速 是 35/s，則波在 0.2s 內(nèi)傳播的距離為 x=vt=35 X 0.2=7=1 入, 所以波向左傳播。若 0.2s 小于一個(gè)周期，說(shuō)明波在 0.2s 內(nèi)傳播的距離小于一個(gè)波長(zhǎng)。 貝向左傳播時(shí)， 傳播的距離 x=3 入/4=3 ;傳播的時(shí)間 t=3T/4 得：周期 T=0.267s ;波速 v=15/s.向右傳播時(shí)，傳播的距離為 入/4=1 ;傳播的時(shí)間 t=T/4 得：周期 T=0.8s ;波速 v=5/s.點(diǎn)評(píng)：做此類問(wèn)題的選 擇題時(shí)，可用答案代入檢驗(yàn)法。根據(jù)波的傳播特點(diǎn)確定某質(zhì) 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)問(wèn)

23、題：【例 12】一列波在介質(zhì)中向某一方向傳 播，如圖是此波在某一時(shí)刻的波形圖，且此時(shí)振動(dòng)還只發(fā)生 在、N 之間，并知此波的周期為 T, Q 質(zhì)點(diǎn)速度方向在波形中 是向下的。貝波源是 _ ;P質(zhì)點(diǎn)的起振方向?yàn)?_ ; 從波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，P 點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為 _ 。解 析：由 Q 點(diǎn)的振動(dòng)方向可知波向左傳播， N 是波源。由點(diǎn)的 起振方向得 P 質(zhì)點(diǎn)的起振方向向上。振動(dòng)從 N 點(diǎn)傳播到點(diǎn)需 要 1T,傳播到 P 點(diǎn)需要 3T/4，所以質(zhì)點(diǎn) P 已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間 為 T/4. 【例 13】如圖是一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在 t=0 時(shí) 刻的波形圖，已知在 t=1s 時(shí)，B 點(diǎn)第三次達(dá)到波峰。貝 周期為 波速為 :D點(diǎn)起振的方向?yàn)?_ ;在 t= _ s 時(shí)刻，此波傳到 D 點(diǎn)；在 t= _ s 和 t= _ s 時(shí) D 點(diǎn)分別首次達(dá)到波峰和波谷；在 t= _ s 和 t= _ s 時(shí) D 點(diǎn)分別第二次達(dá)到波峰和波谷。解析： B 點(diǎn)從 t=0 時(shí)刻開(kāi)始在經(jīng)過(guò) t