对一道“波的干涉”习题的质疑-论文.pdf

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1、中学物理Vo1．32No．152014年8月对一道“波的干涉”习题的质疑张宇(北京市育英中学北京100036)学习波的干涉，常用下面这道习题来加深学生对波的干涉是振动加强点，除非题中明确BD连线是两个波源的中垂线的理解．如图1所示表示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm，波速为2m／s，波长为0．4m，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法正确的是图1图2质疑二振动加强区上波峰和波谷之间的中点是否处于A．A、C两点是振动加强点平衡位置?B．E点是振动加强

2、点建模如图3所示，若BD连线在两波源连线的中垂线上，C．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4em在该时刻波源S。和以及D点位于波峰，曰点位于波谷，哪么D．t=0．05s，E点离开平衡位置4emBD连线的中点是否处于平衡位置?常规分析曰、D两点为波峰与波峰相遇点，波谷与波谷相D遇点，所以为振动加强点，而E点在BD的连线上，也是振动加强点，B正确．t=0时刻E处于平衡位置，根据题中信息可知两列波的周期为0．2s，振动加强点振幅为4em，所以t=0．05s时，即经过了四分之一周期，E处于波峰位置，离开平衡位置的s、s2S位移大

3、小为4em，故选B、D．图3图4质疑一两个振动加强点连线上的点真的是振动加强点把图3简化成图4，波源s。和s2以及D点位于波峰，点位吗?于波谷，则S，D=A(A为波长)，s。B=A／2．点日为BD连线的我们从干涉的起因来分析，如图2，若波源．s，和S：相位相中点，点F为

4、s，D连线的中点．则同，点A为振动加强点，AS一AS=2A，A所在的振动加强区(过点A的粗实线)上的每一点到Js。和的距离之差都为2A，s。<．s。F+肼=寺+鲁=显然振动加强区并不是一条直线．由数学知识可知：到两定点可见BD连线的中点日点此刻不处于平

5、衡位置，应该是HD距离之差等于定值的点形成的曲线为双曲线，所以振动加强或之间的某一点此刻处于平衡位置．而图3中BD和cA的交点E减弱区域是一系列双曲线，只有两波源连线的中垂线(中央加显然处于口、曰之间，也不处于平衡位置．强区)是一条直线．结论振动加强区上波峰和波谷之间的中点并不处于平结论图1中两个振动加强点B、D连线上的E点不一定衡位置．．1长度变为25m，这样利用几何关系可求出绳子与水平方向道上加速夹角的余弦值为0．6，再利用％自=船cos0，进一步可解出小船D．两者的向心力大小一定相等速度为5m／s．解析根据环绕速

6、度公式：／，两者的轨道半径比小结本题采用控制变量法，很快找到了小船速度与绳V，子径向速度之间的关系，可见物理思想方法的作用之大，所以近地卫星要大，所以绕行速度要小于近地卫星的绕行速度7．9教者在习题教学中一定要重视物理思想和方法的教学，使学生km／s，选项A正确；的物理能力得到提高才是物理教学之根本．根据开普勒第三定律，神舟九号飞船的周期小于同步卫5通过现实问题的教学培养学生的物理兴趣星，所以高度要比同步卫星小，选项B错误；例72012年6月16日18时37分，神舟九号飞船在酒泉如果让飞船加速，其将会做离心运动而到达高

7、轨道，所以卫星发射中心发射升空．6月18日11时左右转入自主控制飞要想与天宫一号在同一高度处相遇应让它从较低轨道上加速，行，l4时左右与天宫一号实施自动交会对接，这是中国实施的选项C错误；首次载人空间交会对接．假设两者对接后在距地面300km的向心力还与卫星本身的质量有关，选项D错误．圆形轨道上稳定运行，周期约90min．若不计一切阻力，则在此小结物理来源于生活，来源于科技，来源于实验，物理圆周运动过程中，下列说法正确的有离不开科学、经济和社会，所以有意选择以现实问题为背景的A．两者的绕行速度小于7．9km／s物理习题

8、进行教学，这不但能激起学生学习物理的兴趣，还能B．神舟九号飞船的高度比同步卫星要高有助于学生参加高考，因为高考题大多数都来源于科技、生活C．神舟九号飞船从后面追赶天宫一号对接应从较高的轨和生产等方面．·45·