高中物理 機(jī)械波多解問題分析課件 粵教版選修34

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1、機(jī)械波多解問題成因分析機(jī)械波多解問題成因分析 機(jī)械波傳播過程中在時(shí)間和空間上的周期性、傳播方向上的雙向性、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的不確定性都是形成波動(dòng)問題多解的主要原因。一、傳播方向?qū)е碌亩嘟鈫栴}一、傳播方向?qū)е碌亩嘟鈫栴} 波源起振后產(chǎn)生的波可以在介質(zhì)中向四周傳播。若題中沒有特別注明傳播方向,則求解時(shí)必須討論其傳播方向,從而導(dǎo)致了波的多解問題 如圖所示,繩中有一列正弦橫波,沿x軸傳播,b是繩上兩點(diǎn),它們?cè)趚軸上的距離小于一個(gè)波長(zhǎng),當(dāng)點(diǎn)振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),b點(diǎn)恰好經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)。試在圖上、b之間畫出波形圖。(1)為波沿x軸傳播時(shí)的波形(2)為波沿x軸傳播時(shí)的波形 機(jī)械波在一個(gè)周期內(nèi)不同時(shí)刻圖象的形狀是不

2、同的,但在相隔時(shí)間為周期整數(shù)倍的不同時(shí)刻圖象的形狀則是相同的。機(jī)械波的這種周期性必然導(dǎo)致波的傳播距離、時(shí)間和速度等物理量有多值與之對(duì)應(yīng)。即三個(gè)物理量可分別表示為:snstkTttkTsntsv其中n=0,1,2,3,; k=0,1,2,3,.機(jī)械波多解問題中物理量的處理機(jī)械波多解問題中物理量的處理 一列橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖中實(shí)線所示,經(jīng)0.02s后波形如圖中虛線所示,則該波的波速v和頻率f可能是( ) Av5ms Bv45ms Cf50Hz Df375Hz 。二、波形周期導(dǎo)致的多解問題二、波形周期導(dǎo)致的多解問題 簡(jiǎn)諧機(jī)械波是周期性的,每經(jīng)過一個(gè)周期波形與原波形重復(fù),從而導(dǎo)致了問題的多解性三

3、、傳播時(shí)間導(dǎo)致的多解問題三、傳播時(shí)間導(dǎo)致的多解問題 題目中所給定的時(shí)間條件不充分,可能比一個(gè)周期長(zhǎng),可能比一個(gè)周期短,從而導(dǎo)致了多解問題的出現(xiàn)一列橫波在x軸上傳播,t10和t20.005s時(shí)刻的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。(1)求這列波的波速;(2)若波速為6000ms,求波的傳播方向。四、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向?qū)е碌亩嘟鈫栴}四、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向?qū)е碌亩嘟鈫栴} 質(zhì)點(diǎn)若處在某一位置,則有向上和向下振動(dòng)兩種可能,質(zhì)點(diǎn)若處在最大位移,則有正向最大位移和負(fù)向最大位移兩種可能。從而導(dǎo)致了問題的多解性 一列簡(jiǎn)諧橫波向右傳播,波速為v,沿波傳播方向上有相距為L(zhǎng)的P、Q兩質(zhì)點(diǎn),如圖所示,某時(shí)刻P、Q兩點(diǎn)都處于平衡位置,且P、Q間僅有一個(gè)波峰,經(jīng)過時(shí)間t,Q質(zhì)點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到波谷,則t的可能值有( )A1個(gè)B2個(gè)C3個(gè) D4個(gè)五、波長(zhǎng)大小導(dǎo)致的多解問題五、波長(zhǎng)大小導(dǎo)致的多解問題 因題中沒有給定波長(zhǎng)的確切條件,故引起答案的不確定性導(dǎo)致多解問題 如圖甲所示,一根張緊的水平彈性長(zhǎng)繩上的、b兩點(diǎn),相距14.0m。b點(diǎn)在點(diǎn)右方,當(dāng)一列簡(jiǎn)諧波沿此繩向右傳播時(shí),若點(diǎn)位移達(dá)到正向極大時(shí),b點(diǎn)位移恰好為零,且向下運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過1.00s后,點(diǎn)位移為零,且向下運(yùn)動(dòng),而b點(diǎn)的位移恰好達(dá)到負(fù)向極大,則這列簡(jiǎn)諧波的波速可能等于( ) 。 A4.67ms B6ms C10ms D14ms

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