机械波（复习）1

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1、第十章机械波（复习）一、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

2、比较多，其中最多的是振动。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....dabc例2图y/cmx/mABCD....例3图.....IEFGH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

3、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C.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？二、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

4、个相么方向的可能性解。第3页例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，求至少经过多少时间P质点到达波峰？2.时间、距离的不确定形成多解问题Y/cmX/cm例5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Δt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ΔS与波长λ之间的大小关系不确定，就会出现多解问题。解题时往

5、往只分析Δt＜T（或ΔS＜λ）的特解情形，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Δt时间时的波形图，已知此波的波长为λ，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ΔS的两个质点，M.P例4图在左，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Δt时间N质点恰好在平衡位

6、置，试求这列波的波速。练习:X/cmt/s024681012141618QP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

7、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：第3页稳定干涉图样------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

8、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