高中物理机械波中的常见问题


    已知波传播方确定质点振动方已知质点振动方确定波传播方.
    确定质点振动方波传播方间关系方法中常见简单方法坡法波想象成条坡路着波传播方行走时处坡阶段质点振动方处坡阶段质点振动方.
    例1  图1列简谐波x轴正方传播试判断质点AC图示时刻振动方.

    解析:坡法判断出质点A振动质点C振动.
     
    二已知振幅A周期T求振动质点△t时间路程.
    处理类问题须结合介质中质点运动情况运结法:(1)△t(n0123…)质点△t时间通路程s2nA(n0123…)(2)△t(n0123…)质点初始位置衡位置位移处时质点△t时间通路程s(2n+1)A(n0123…)
    例2  图2列横波某时刻图象.已知该波传播速度4ms求质点B3s通路程.

    解析:图知该波波长根波传播规律介质中质点振动周期T△t3 s质点B3s通路程s6A60cm
     
    三已知两时刻波形根波周期性求关物理量.
    类问题考虑波空间周期性时间周期性传播时双性结合公式全面分析.波空间周期性指空间隔波长波形相波时间周期性指时间隔周期波形相波传播时双性指知波传播方情况波正方传播负方传播.
    例3  列波x轴传播某时刻波形图3中实线示△t02s波形图虚线示.求列波传播速度02s传播距离.

    解析:题中没指出波传播方波传播时双性知波x轴正方传播x轴负方传播须分两种情况讨.(1)波x轴正方传播根波周期性图知△t周期T间满足△tT(n0123…)T该波传播速度ms(n0123…)02s传播距离sv△t(4n+1)m(n0123…).(2)波x轴负方传播△t周期T间满足△tT(n0123…)该波传播速度(20n+15)ms(n0123…)02s传播距离sv△t(4n+3)m(n0123…).
     
    四已知波某时刻波形介质中某质点振动图象求波长波速频率.
    正确认识波图象振动图象间联系区解决类问题关键.波图象横坐标表示质点衡位置描述质点时刻相衡位置位移.振动图象横坐标表示质点振动时间原点O质点振动衡位置描述振动物体位移时间变化.二者研究象群体体.
    例4  图4示图甲振动物体振动图象图乙该物体激发简谐横波某时刻波动图象.求该波传播速度.

    解析:图甲知该波周期T20s图乙知该波波长该波传播速度

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