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1、機械波多解問題成因分析機械波多解問題成因分析 機械波傳播過程中在時間和空間上的周期性、傳播方向上的雙向性、質點振動方向的不確定性都是形成波動問題多解的主要原因。一、傳播方向導致的多解問題一、傳播方向導致的多解問題 波源起振后產(chǎn)生的波可以在介質中向四周傳播。若題中沒有特別注明傳播方向，則求解時必須討論其傳播方向，從而導致了波的多解問題 如圖所示，繩中有一列正弦橫波，沿x軸傳播，b是繩上兩點，它們在x軸上的距離小于一個波長，當點振動到最高點時，b點恰好經(jīng)過平衡位置向上運動。試在圖上、b之間畫出波形圖。(1)為波沿x軸傳播時的波形(2)為波沿x軸傳播時的波形 機械波在一個周期內不同時刻圖象的形狀是不
2、同的，但在相隔時間為周期整數(shù)倍的不同時刻圖象的形狀則是相同的。機械波的這種周期性必然導致波的傳播距離、時間和速度等物理量有多值與之對應。即三個物理量可分別表示為：snstkTttkTsntsv其中n=0,1,2,3,; k=0,1,2,3,.機械波多解問題中物理量的處理機械波多解問題中物理量的處理 一列橫波在某時刻的波形圖如圖中實線所示，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、波形周期導致的多解問題二、波形周期導致的多解問題 簡諧機械波是周期性的，每經(jīng)過一個周期波形與原波形重復，從而導致了問題的多解性三
3、、傳播時間導致的多解問題三、傳播時間導致的多解問題 題目中所給定的時間條件不充分，可能比一個周期長，可能比一個周期短，從而導致了多解問題的出現(xiàn)一列橫波在x軸上傳播，t10和t20.005s時刻的波形分別如圖中實線和虛線所示。（1）求這列波的波速；（2）若波速為6000ms，求波的傳播方向。四、質點振動方向導致的多解問題四、質點振動方向導致的多解問題 質點若處在某一位置，則有向上和向下振動兩種可能，質點若處在最大位移，則有正向最大位移和負向最大位移兩種可能。從而導致了問題的多解性 一列簡諧橫波向右傳播，波速為v，沿波傳播方向上有相距為L的P、Q兩質點，如圖所示，某時刻P、Q兩點都處于平衡位置，且P、Q間僅有一個波峰，經(jīng)過時間t，Q質點第一次運動到波谷，則t的可能值有（ ）A1個B2個C3個 D4個五、波長大小導致的多解問題五、波長大小導致的多解問題 因題中沒有給定波長的確切條件，故引起答案的不確定性導致多解問題 如圖甲所示，一根張緊的水平彈性長繩上的、b兩點，相距14.0m。b點在點右方，當一列簡諧波沿此繩向右傳播時，若點位移達到正向極大時，b點位移恰好為零，且向下運動。經(jīng)過1.00s后，點位移為零，且向下運動，而b點的位移恰好達到負向極大，則這列簡諧波的波速可能等于( ) 。 A4.67ms B6ms C10ms D14ms
高中物理 機械波多解問題分析課件 粵教版選修34
