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1、精品资源欢迎下载第十章机械波（复习）、关于波动的几个问题 1、区别波动知识要求区别的内容较多，例如：横波和纵波；振动图象和波动图象；振动方向和波的传播方向；一 段时间内质点通过的距离和相同时间内波传播的距离；质点振动的速度和波传播的速度等等。而能够区别 清楚相关知识的关键是要抓住该知识的本质特征。例1 （95年高考）关于机械波的概念，下列说法中正确的是A.质点振动的方向总是垂直波传播的方向B.简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等C.任一质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D.相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相同 2、联系与波动联系的知识比较多，其中最多的是振动
2、。因此，搞清楚了振动与波动的关系，也就是抓住了问题的关键。例2: （ 97上海高考）一列横波沿水平方向传播，某时刻的波形图如图所示，则图中 abcd在此刻具有相同的运动方向的是A.a 和 cB.a 和 dC.b 和 cD.b 和 d3、混淆 波动问题中既有联系又有区别的知识点较多，因而容易混淆的也就较多，如振幅和位移；质点振动的方向 和加速度方向等。防止混淆的关键是要弄清楚相似或相近概念的本源，避免判断过程思维定势的干扰。例3: （ 98年高考）一简谐波在 X轴上传播，某时刻的波形的图如图所示。已知此时质点F的运动方向向下则下列说法中正确的是A.此波沿X轴负方向传播B.质点D此时向下运动一C.
3、质点B将比质点C先回到平衡位置D.质点E的振幅为零 变形：已知此时质点 F加速度的方向向下，则如何?、关于机械波的多解问题1 .速度方向的不确定出现多解问题波总是由波源发出并由近及远地向前传播，波在介质中传播时，介质中各质点的振动情况是依据波的传播 方向来确定的，反之亦然。因此，根据题中的已知条件如果不能确定波的传播方向或者不能确定质点的振 动方向，就会出现多解问题。在解题时往往会人为地选定某一方向为波的传播方向或质点的振动方向，造成漏掉一个相么方向的可能性解。例4:如图为一列简谐横波某时刻的波形图，图中 P点为介质中的一质点，此时刻恰好通过平衡位置，已知振动周期为T=0.4s,求至少经过多少
4、时间2 .时间、距离的不确定形成多解问题沿着波的传播方向，相隔一个波长的两个质点的振动步调一致。在时间上一定周期的前后两个相邻时刻的波形图线是完全相同的。 所以当题中的已知条件没有给定波的传播时间-波传播的时间 At与周期T之间的大小关系不确定或是没有给定波的传播距离-波的传播距离 AS与波长入之间的大小关系不确定，就会出现多解问题。解题时往往只分析AKT (或ASV入)的特解Y/cm情形，造成特解代替通解的漏解现象例5:如图所示，实线表示 t时刻时的波形图，虚线表示经过At时间时的波形图，已知此波的波长为入，试求此波的传播速度。3 .两个质点关系的不确定形成多解 在波的传播方向上，如果两个质
5、点平衡位置间的距离不确定或者振动的先后关系不确定，就会形成多解。而造成漏解的主要原因是在解题时不能联想到所有的可能情况。例6: 一列简谐横波沿水平直线方向向右传，M、N为介质中相距 AS的两个质点，M在左，N在右，t时刻M、N两质点恰好在平衡位置，且 M、N之间只有一个波峰，经过 At时间N质点恰好在平衡位置，试 求这列波的波速。X/cm练习：在一列横波传播方向上有 P,Q两点，相距30m, 它们的振动图象如图所示，问：(1)若P点距振源近，波速多大？(2)若Q点距振源，波速多大？三、关于波的干涉问题1 .不同频率的波能否产生干涉现象由于波的干涉现象可以用波的叠加原理来解释，因此很容易将波的叠
6、加和波的干涉混为一谈，错误地认为只要两列波相遇，则在重叠区域里都能互相叠加，介质中各质点的位移都是等于两列波单独引起的位移的矢量和，也就出现了干涉一现象。简单地说就是错误地认为：”只要波互相叠加，就会出现干涉现象甚至以为干涉就是干扰，不需要任何条件。而实际上波的干涉是波的叠加中的一个特例，叠加中能出现稳定干涉图样的才能叫干涉，不能出现稳定干涉图样的只能叫叠加，值得注意的是：稳定干涉图样-有稳定的振动加强和减弱区域，即始终两字加强点与减弱点是互相间隔的(主要讨论最强和最弱点)一般性的叠加-虽有振动加强点和减弱点，但这些点不固定，是随时间而变化的干涉现象出现时，质点做什么运动？与未干涉时相比有何区
7、别？2 .振动最强的点和振动最弱的点是“交替出现还是互相间隔?频率相同的两列波相遇在重叠区域里稳定的、相互间隔的始终加强与始终减弱的点”，在解题时会被误认为是交替出现”，这里有两种错误：(1)在重叠区域的质点一会儿振动加强，一会儿振动或减弱这是 不稳定的表现”(2)某时刻位于波峰的点是振动加强的点，位于波谷的点是振动减弱的点这里需要正确理解 加强”与 减弱”的真正的物理含义。3 .干涉图样中是否只有振动加强与减弱的点？错误的理解：在稳定的干涉图样中，有振动加强的质点和振动减弱的质点，也有振动位于两者之间的质 点。正确的理解：在稳定的干涉图样中，振动最强与振动最弱的质点之间，其他的质点也在做振动
8、，且振幅位于最大与最小之间。至于它们的振动是加强还是减弱，则要看具体的叠加情况4 .振动减弱质点的位移与振动加强质点的位移振动加强点在振动过程中的振幅最大（两列波的振幅之和且保持不变），而位移却是随时间作周期性变化 的，大小是两位移的大小之和。振动减弱点在振动过程中的振幅最小（两列波的振幅之差且保持不变），而位移也是随时间作周期性变化 的，大小是两位移的大小之差。两数之差一定小于两数之和吗？所以振动减弱的质点的位移比振动加强的质点的位移大、小、相等三种情况都有可能出现。四、关于波传播的是波源的振动形式的理解波动可以理解为是介质中无数个质点依次所做的一种群体性的受迫振动，因此，所谓传播振动形式也就是 将描述振动的物理量的周期性变化的特征传播出去。因而也就出现了诸如：加速度、回复力、速度等物理 量为已知的情况下求波动情况的题目。所以在解题时切记：振动是波动之源，而集体的依次振动即为波动