《机械波的图象描述》授课课件.pptVIP

【解题回顾】在波动过程中，所有质点都在自身的平衡位置附近振动，并不随波迁移.在解题时要将质点的路程、速率和波的传播路程、速率区分开.【例3】如图(甲)中有一条均匀的绳，1、2、3、4、…是绳上一系列等间隔的点.现有一列简谐横波沿此绳传播.某时刻，绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图乙所示(其他点的运动情况未画出)，其中点12的位移为0，向上运动，点9的位移达到最大值.试在图丙中画出再经过3/4周期时点3、4、5、6的位置和速度方向，其他点不必画.(图丙的横、纵坐标与图甲、乙完全相同)【解析】首先在图(乙)中把该波形图补画出3、4、5、6各质点的位置如图(丁)中所示，由图中点12的位移为0速度方向向上，则可确定这列波向右传播，根据平移法，该波向右平移3/4λ等效于向左平移1/4λ再画出经3/4T后的波形图，如图(丁)中虚线所示，并在虚线中标出3、4、5、6四个质点的位置并根据波向右传播确定质点的运动方向，如图(丁)所示.【解题回顾】此题在确定图(乙)中3、4、5、6各质点的位置后，也可用特殊质点法确定经3/4周期后的波形图，请同学们试试看.【例4】S点是波源，振动频率f=100Hz，波向右传播波速v=8m/s，在传播过程中经过P、Q两点，已知SP=4.2m、SQ=5.4m.(1)在某一时刻t，当S点通过平衡位置向上运动时，P点和Q点是处于波峰，还是处于波谷，或者处于其他位置?(2)取t为时间的起点，分别作出P、Q两点的振动图线.【解析】(1)在t时刻，S点通过平衡位置的波形可能有两种，如图所示.根据波的传播方向与振动方向的关系，由S点向上运动可得实线的波合题意.由v=?·f得?=v/f=80/100m=0.8m，则有SP=4.2m=5?+1/4?，SQ=5.4m=6?+3/4?由于波的空间周期性，在t时刻，P点与R点振动情况相同，所以P点在波谷，同样，Q点与J点振动情况相同，所以Q点在波峰.(2)P、Q两点的振动图线如图所示.【解题回顾】解答中如果准确地把波形图线画到P点和Q点，当然可以判断，但没有必要这样做，因为波形具有周期性，常运用去整留0的方法加以分析判断.【例5】一列横波在x轴上传播，t1=0和t2=0.005s时的波形如图所示的实线和虚线.(1)设周期大于(t2-t1)，求波速.(2)设周期小于(t2-t1)，并且波速为6000m/s，求波的传播方向.【解析】当波的传播时间小于周期时，波沿传播方向前进的距离小于一个波长，当波传播的时间大于周期时，波沿传播方向前进的距离大于波长.(1)因△t=(t2-t1)＜T，所以波传播的距离可以直接由图读出.若波向右传播，则在0.005s内传播了2m，故波速为v=2m/0.005s=400m/s；若波向左传播，则在0.005s内传播了6m，故波速为v=6m/0.005s=1200m/s.(2)因(t2-t1)＞T，所以波传播的距离大于一个波长，在0.005s内传播的距离为△x=vt=6000×0.005m=30m，△x/?=30/8=15/4，即△x=3?+3/4?因此，可得波的传播方向沿x轴的负方向.延伸·拓展【解题回顾】(1)上述在周期大于(t2-t1)的条件下，得到的波速400m/s和1200m/s两个速度，是向右和向左传播的两个最小速度.若无此条件限制，波速的可能值是向右传播v=(n?+2)/0.005m/s=(1600n+400)m/s；向左传播v=(n?+6)/0.005m/s=(1600n+1200)m/s，(n=1，2，3，…).第(2)问中的v=6000m/s，正是n=3时向左传播的速度.(2)本题的第(2)问有多种解法，主要可以从三个方面考虑；一是从波传播的距离和波长的关系考虑(本题采用)；二是从波速的一般表达式考虑；三是从传播的时间与周期的关系考虑.(3)分析此类多解问题要细心，切忌简单了事，只求出一种情况的结果就忘乎所以.要注意培养严谨慎密的科学态度.谢谢观看ZhangLing威科姆教育资源中心第二节机械波的图象描述要点·疑点·考点1.横波的传播方向与质点振动方向的关系.已知波的传播方向，判断某一质点的振动方向，或反过来由某一质点振动方向判断波的传播方向，方法互逆，主要有两种：(1)波形平移法：将原波形(图中实线)沿波的传播方向平移?/4(图中虚线)，则某一质点的运动方向就由实线上的位置指向虚线上对应位置的方向，图中A、B、C各点运动