2022年《機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波》教案

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1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第六章機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本概念1.定義物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)，叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。表達(dá)式為：F= -kx簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移必須是指偏離平衡位置的位移。也就是說(shuō)，在研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)所說(shuō)的位移的起點(diǎn)都必須在平衡位置處?；貜?fù)力是一種效果力。是振動(dòng)物體在沿振動(dòng)方向上所受的合力。“平衡位置”不等于“平衡狀態(tài)”。平衡位置是指回復(fù)力為零的位置，物體在該位置所受的合外力不一定為零。 （如單擺擺到最低點(diǎn)時(shí)，沿振動(dòng)方向的合力為零，但在指向懸點(diǎn)方向上的合力卻不等于零，所以并不處于平衡狀態(tài)）F=-kx是判斷一個(gè)振動(dòng)是不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的充分必要條件。凡

2、是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)沿振動(dòng)方向的合力必須滿足該條件；反之，只要沿振動(dòng)方向的合力滿足該條件，那么該振動(dòng)一定是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。2.幾個(gè)重要的物理量間的關(guān)系要熟練掌握做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的位移 x、 回復(fù)力 F、 加速度 a、速度 v 這四個(gè)矢量的相互關(guān)系。由定義知：Fx，方向相反。由牛頓第二定律知：Fa，方向相同。由以上兩條可知：ax，方向相反。v 和 x、F、a 之間的關(guān)系最復(fù)雜：當(dāng) v、a 同向（即 v、 F 同向，也就是 v、x 反向）時(shí) v 一定增大；當(dāng) v、a反向（即 v、 F 反向，也就是 v、x 同向）時(shí)，v 一定減小。3.從總體上描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量振動(dòng)的最大特點(diǎn)是往復(fù)性或者說(shuō)

3、是周期性。因此振動(dòng)物體在空間的運(yùn)動(dòng)有一定的范圍，用振幅 A 來(lái)描述；在時(shí)間上則用周期 T 來(lái)描述完成一次全振動(dòng)所須的時(shí)間。振幅 A 是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量。 （一定要將振幅跟位移相區(qū)別，在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)過(guò)程中，振幅是不變的而位移是時(shí)刻在改變的）周期 T 是描述振動(dòng)快慢的物理量。 （頻率 f=1/T 也是描述振動(dòng)快慢的物理量）周期由振動(dòng)系統(tǒng)本身的因素決定，叫固有周期。任何簡(jiǎn)諧振動(dòng)都有共同的周期公式：kmT2（其中 m是振動(dòng)物體的質(zhì)量，k 是回復(fù)力系數(shù)，即簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的判定式 F=-kx中的比例系數(shù)，對(duì)于彈簧振子 k 就是彈簧的勁度，對(duì)其它簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)它就不再是彈簧的勁度了）。二、典型的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1.彈簧振

4、子周期kmT2，與振幅無(wú)關(guān)，只由振子質(zhì)量和彈簧的勁度決定?？梢宰C明，豎直放置的彈簧振子的振動(dòng)也是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期公式也是kmT2。這個(gè)結(jié)論可以直接使用。在水平方向上振動(dòng)的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧的彈力；在豎直方向上振動(dòng)的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧彈力和重力的合力。名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁(yè)，共 6 頁(yè) - - - - - - - - - 學(xué)習(xí)必備歡迎下載例 1. 如圖所示，質(zhì)量為 m 的小球放在勁度為 k 的輕彈簧上，使小球上下振動(dòng)而又始終未脫離

5、彈簧。 最大振幅 A 是多大？在這個(gè)振幅下彈簧對(duì)小球的最大彈力 Fm是多大？解：該振動(dòng)的回復(fù)力是彈簧彈力和重力的合力。在平衡位置彈力和重力等大反向，合力為零；在平衡位置以下，彈力大于重力，F(xiàn)- mg=ma，越往下彈力越大；在平衡位置以上，彈力小于重力，mg-F=ma，越往上彈力越小。平衡位置和振動(dòng)的振幅大小無(wú)關(guān)。因此振幅越大，在最高點(diǎn)處小球所受的彈力越小。極端情況是在最高點(diǎn)處小球剛好未離開彈簧，彈力為零，合力就是重力。這時(shí)彈簧恰好為原長(zhǎng)。最大振幅應(yīng)滿足 kA=mg, A=kmg小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)所受回復(fù)力大小相同，所以有： Fm-mg=mg，F(xiàn)m=2mg2.單擺。單擺振動(dòng)的回復(fù)力是重力的切向

6、分力，不能說(shuō)成是重力和拉力的合力。在平衡位置振子所受回復(fù)力是零，但合力是向心力，指向懸點(diǎn)，不為零。當(dāng)單擺的擺角很小時(shí)（小于 5）時(shí)，單擺的周期glT2，與擺球質(zhì)量 m、振幅 A都無(wú)關(guān)。其中 l 為擺長(zhǎng)，表示從懸點(diǎn)到擺球質(zhì)心的距離，要區(qū)分?jǐn)[長(zhǎng)和擺線長(zhǎng)。小球在光滑圓弧上的往復(fù)滾動(dòng)， 和單擺完全等同。 只要擺角足夠小，這個(gè)振動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。這時(shí)周期公式中的l 應(yīng)該是圓弧半徑 R和小球半徑 r 的差。擺鐘問(wèn)題。單擺的一個(gè)重要應(yīng)用就是利用單擺振動(dòng)的等時(shí)性制成擺鐘。在計(jì)算擺鐘類的問(wèn)題時(shí)，利用以下方法比較簡(jiǎn)單：在一定時(shí)間內(nèi)，擺鐘走過(guò)的格子數(shù) n 與頻率 f 成正比（n 可以是分鐘數(shù)，也可以是秒數(shù)、小時(shí)數(shù)）

7、，再由頻率公式可以得到：llgfn121例 2. 已知單擺擺長(zhǎng)為 L，懸點(diǎn)正下方 3L/4處有一個(gè)釘子。讓擺球做小角度擺動(dòng)，其周期將是多大？解：該擺在通過(guò)懸點(diǎn)的豎直線兩邊的運(yùn)動(dòng)都可以看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期分別為glT21和glT2，因此該擺的周期為 ：glTTT232221例 3. 固定圓弧軌道弧 AB所含度數(shù)小于 5，末端切線水平。兩個(gè)相同的小球 a、 b分別從軌道的頂端和正中由靜止開始下滑，比較它們到達(dá)軌道底端所用的時(shí)間和動(dòng)能： tatb，Ea2Eb。解：兩小球的運(yùn)動(dòng)都可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一部分，時(shí)間都等于四分之一周期，而周期與振幅無(wú)關(guān)，所以 ta= tb；從圖中可以看出 b 小球的下落高度小于

8、a 小球下落高度的一半，所以Ea2Eb。例 4. 將一個(gè)力電傳感器接到計(jì)算機(jī)上， 可以測(cè)量快速變化的力。用這種方法測(cè)得的某單擺擺動(dòng)過(guò)程中懸線上拉力大小隨時(shí)間變化的曲線如右圖所示。由此圖線提供的信息做出下列判斷：t0.2s時(shí)刻擺球正經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)；t1.1s時(shí)擺球正2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 F/N t/s A B 名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁(yè)，共 6 頁(yè) -

9、 - - - - - - - - 學(xué)習(xí)必備歡迎下載處于最高點(diǎn)；擺球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能時(shí)而增大時(shí)而減??；擺球擺動(dòng)的周期約是 T0.6s。上述判斷中正確的是A.B.C.D.解：注意這是懸線上的拉力圖象，而不是振動(dòng)圖象。當(dāng)擺球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，懸線上的拉力最??；當(dāng)擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，懸線上的拉力最大。因此正確。從圖象中看出擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的拉力一次比一次小，說(shuō)明速率一次比一次小，反映出振動(dòng)過(guò)程擺球一定受到阻力作用，因此機(jī)械能應(yīng)該一直減小。在一個(gè)周期內(nèi)，擺球應(yīng)該經(jīng)過(guò)兩次最高點(diǎn)，兩次最低點(diǎn)，因此周期應(yīng)該約是 T1.2s 。因此答案錯(cuò)誤。本題應(yīng)選 C。三、受迫振動(dòng)與共振1.受迫振動(dòng)物體在驅(qū)動(dòng)力（既周期性外力）作用

10、下的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)。物體做受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與物體的固有頻率無(wú)關(guān)。物體做受迫振動(dòng)的振幅由驅(qū)動(dòng)力頻率和物體的固有頻率共同決定：兩者越接近，受迫振動(dòng)的振幅越大，兩者相差越大受迫振動(dòng)的振幅越小。2.共振當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率跟物體的固有頻率相等時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。要求會(huì)用共振解釋現(xiàn)象，知道什么情況下要利用共振，什么情況下要防止共振。利用共振的有：共振篩、轉(zhuǎn)速計(jì)、微波爐、打夯機(jī)、跳板跳水、打秋千防止共振的有：機(jī)床底座、航海、軍隊(duì)過(guò)橋、高層建筑、火車車廂例 5. 把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來(lái)，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就做成了一個(gè)共振篩。不開電動(dòng)機(jī)讓

11、這個(gè)篩子自由振動(dòng)時(shí)，完成 20次全振動(dòng)用 15s ；在某電壓下，電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)速是 88r/min。已知增大電動(dòng)偏心輪的電壓可以使其轉(zhuǎn)速提高，而增加篩子的總質(zhì)量可以增大篩子的固有周期。為使共振篩的振幅增大，以下做法正確的是A.降低輸入電壓B.提高輸入電壓C.增加篩子質(zhì)量D.減小篩子質(zhì)量解：篩子的固有頻率為 f固=4/3Hz，而當(dāng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力頻率為 f驅(qū)=88/60Hz ，即 f固 f驅(qū)。為了達(dá)到振幅增大，應(yīng)該減小這兩個(gè)頻率差，所以應(yīng)該增大固有頻率或減小驅(qū)動(dòng)力頻率。本題應(yīng)選AD。四、機(jī)械波1.分類機(jī)械波可分為橫波和縱波兩種。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的叫橫波，如：繩上波、水面波等。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向

12、和波的傳播方向平行的叫縱波，如：彈簧上的疏密波、聲波等。2.機(jī)械波的傳播在同一種均勻介 質(zhì)中機(jī)械波的傳播是勻速的。波速、波長(zhǎng)和頻率之 間滿足公式：v= f。介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是在各自的平衡位置附近的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，是變加速運(yùn)動(dòng)，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移。機(jī)械波轉(zhuǎn)播的是振動(dòng)形式、能量和信息。機(jī)械波的頻率由波源決定，而傳播速度由介質(zhì)決定。3.機(jī)械波的反射、折射、干涉、衍射名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁(yè)，共 6 頁(yè) - - - - - - - - - 學(xué)習(xí)必備歡

13、迎下載一切波都能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射。特別是干涉、衍射，是波特有的性質(zhì)。干涉。產(chǎn)生干涉的必要條件是：兩列波源的頻率必須相同。需要說(shuō)明的是：以上是發(fā)生干涉的必要條件，而不是充分條件。要發(fā)生干涉還要求兩列波的振動(dòng)方向相同（要上下振動(dòng)就都是上下振動(dòng)，要左右振動(dòng)就都是左右振動(dòng)） ，還要求相差恒定。我們經(jīng)常列舉的干涉都是相差為零的，也就是同向的。如果兩個(gè)波源是振動(dòng)是反向的，那么在干涉區(qū)域內(nèi)振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的位置就正好顛倒過(guò)來(lái)了。干涉區(qū)域內(nèi)某點(diǎn)是振動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)還是振動(dòng)最弱點(diǎn)的充要條件：最強(qiáng)：該點(diǎn)到兩個(gè)波源的路程之差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即 =n最弱：該點(diǎn)到兩個(gè)波源的路程之差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，即122n根據(jù)以上分

14、析，在穩(wěn)定的干涉區(qū)域內(nèi)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng)；振動(dòng)減弱點(diǎn)始終減弱。至于“波峰和波峰疊加得到振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)” ， “波谷和波谷疊加也得到振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)” ， “波峰和波谷疊加得到振動(dòng)減弱點(diǎn)”這些都只是充分條件，不是必要條件。例 6. 如圖所示，S1、S2是兩個(gè)相干波源，它們振動(dòng)同步且振幅相同。實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖中所標(biāo)的 a、b、c、d 四點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的有A.該時(shí)刻 a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，d 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)既不是最強(qiáng)也不是最弱B.該時(shí)刻 a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c、d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)都最強(qiáng)C.a 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最弱的， b、c、d 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最強(qiáng)的D.

15、再過(guò) T/4 后的時(shí)刻 a、b、c三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置，因此振動(dòng)最弱解：該時(shí)刻 a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，這不難理解。但是 d 既不是波峰和波峰疊加， 又不是波谷和波谷疊加，如何判定其振動(dòng)強(qiáng)弱？這就要用到充要條件： “到兩波源的路程之差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍”時(shí)振動(dòng)最強(qiáng)，從圖中可以看出， d 是 S1、S2連線的中垂線上的一點(diǎn)，到 S1、S2的距離相等，所以必然為振動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)。描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量是振幅，而振幅不是位移。每個(gè)質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)過(guò)程中的位移是在不斷改變的，但振幅是保持不變的，所以振動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)無(wú)論處于波峰還是波谷，振動(dòng)始終是最強(qiáng)的。本題答案應(yīng)選 B、C 衍射。發(fā)生明顯衍射的條件是

16、：障礙物或孔的尺寸和波長(zhǎng)可以相比或比波長(zhǎng)小。波的獨(dú)立傳播原理和疊加原理。獨(dú)立傳播原理：幾列波相遇時(shí)，能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，不互相影響。疊加原理：介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、加速度都等于幾列波單獨(dú)轉(zhuǎn)播時(shí)引起的位移、速度、加速度的矢量和。波的獨(dú)立傳播原理和疊加原理并不矛盾。前者是描述波的性質(zhì)：同時(shí)在同一介質(zhì)中傳播的幾列波都是獨(dú)立的。比如一個(gè)樂(lè)隊(duì)中各種樂(lè)器發(fā)出的聲波可以在空氣中同時(shí)向外傳播，我們?nèi)匀荒芊智迤渲懈鞣N樂(lè)器發(fā)出的不同聲波。后者是描述介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況：每個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是各列波在該點(diǎn)引起的運(yùn)動(dòng)的矢量和。這好比老師給學(xué)生留作業(yè)：各個(gè)老師要留的c S1 S2 a b d 名師歸納總結(jié) 精品

17、學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁(yè)，共 6 頁(yè) - - - - - - - - - 學(xué)習(xí)必備歡迎下載作業(yè)與其他老師無(wú)關(guān)，是獨(dú)立的；但每個(gè)學(xué)生要做的作業(yè)卻是所有老師留的作業(yè)的總和。例 7. 如圖中實(shí)線和虛線所示，振幅、周期、起振方向都相同的兩列正弦波（都只有一個(gè)完整波形）沿同一條直線向相反方向傳播，在相遇階段（一個(gè)周期內(nèi)） ，試畫出每隔 T/4后的波形圖。并分析相遇后 T/2時(shí)刻疊加區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。解：根據(jù)波的獨(dú)立傳播原理和疊加原理可作出每隔 T/4 后的波

18、形圖如所示。相遇后 T/2 時(shí)刻疊加區(qū)域內(nèi)abcde各質(zhì)點(diǎn)的位移都是零， 但速度各不相同，其中 a、c、e三質(zhì)點(diǎn)速度最大，方向如圖所示，而 b、d 兩質(zhì)點(diǎn)速度為零。這說(shuō)明在疊加區(qū)域內(nèi)，a、c、e三質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是最強(qiáng)的，b、d 兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)是最弱的。五、振動(dòng)圖象和波的圖象1.振動(dòng)圖象和波的圖象振動(dòng)圖象和波的圖象從圖形上看好象沒(méi)有什么區(qū)別，但實(shí)際上它們有本質(zhì)的區(qū)別。物理意義不同：振動(dòng)圖象表示同一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移；波的圖象表示介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的位移。圖象的橫坐標(biāo)的單位不同：振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示時(shí)間；波的圖象的橫坐標(biāo)表示距離。從振動(dòng)圖象上可以讀出振幅和周期；從波的圖象上可以讀出振幅和波長(zhǎng)。2

19、.波的圖象的畫法波的圖象中，波的圖形、波的傳播方向、某一介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向，這三者中已知任意兩者，可以判定另一個(gè)。 （口訣為“上坡下，下坡上” ）3.波的傳播是勻速的在一個(gè)周期內(nèi)，波形勻速向前推進(jìn)一個(gè)波長(zhǎng)。n個(gè)周期波形向前推進(jìn) n個(gè)波長(zhǎng)（n可以是任意正數(shù)） 。因此在計(jì)算中既可以使用 v= f，也可以使用 v=s/t，后者往往更方便。4.介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（是一種變加速運(yùn)動(dòng)）任何一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程都是 4A， 在半個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程都是 2A，但在四分之一個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程就不一定是 A 了。5.起振方向介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都和振源開始振動(dòng)的方向相同。例 8.

20、已知在 t1時(shí)刻簡(jiǎn)諧橫波的波形如圖中實(shí)線所示；在時(shí)刻 t2該波的波形如圖中虛線所示。t2-t1 = 0.02s 求：該波可能的傳播速度。若已知 T t2-t12T，且圖中 P 質(zhì)點(diǎn)在 t1時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向向上，求可能的波速。若 0.01s T0.02s ，且從 t1時(shí)刻起，圖中 Q 質(zhì)點(diǎn)比 R 質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，求可能的波速。解：如果這列簡(jiǎn)諧橫波是向右傳播的，在 t2-t1內(nèi)波形向右勻速傳播了31n，所以波速1231ttnv=100(3 n+1)m/s ( n=0,1,2, )；同理可得若該波是向左傳播的，可能的波速v=100(3n+2)m/s (n=0,1,2, ) a b c d e

21、123456789Q R P x/cm s/m O 名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁(yè)，共 6 頁(yè) - - - - - - - - - 學(xué)習(xí)必備歡迎下載P 質(zhì)點(diǎn)速度向上，說(shuō)明波向左傳播， T t2-t12T，說(shuō)明這段時(shí)間內(nèi)波只可能是向左傳播了 5/3個(gè)波長(zhǎng)，所以速度是唯一的：v=500m/s “Q 比 R 先回到平衡位置” ，說(shuō)明波只能是向右傳播的，而 0.01s T0.02s ，也就是T0.02s2 T，所以這段時(shí)間內(nèi)波只可能向右傳播了 4/3

22、個(gè)波長(zhǎng)，解也是唯一的：v=400m/s 例 9. 在均勻介質(zhì)中有一個(gè)振源 S，它以 50HZ的頻率上下振動(dòng)， 該振動(dòng)以 40m/s的速度沿彈性繩向左、右兩邊傳播。開始時(shí)刻 S的速度方向向下，試畫出在 t=0.03s時(shí)刻的波形。解：從開始計(jì)時(shí)到 t=0.03s經(jīng)歷了 1.5個(gè)周期，波分別向左、右傳播 1.5 個(gè)波長(zhǎng)，該時(shí)刻波源 S的速度方向向上，所以波形如右圖所示。例10. 如圖所示是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知這列波沿x軸正方向傳播，波速為 20m/s。P是離原點(diǎn)為 2m的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，則在t=0.17s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn) P的：速度和加速度都沿-y方向；速度沿 +y方向，加速度沿 -y方向

23、；速度和加速度都正在增大；速度正在增大， 加速度正在減小。以上四種判斷中正確的是A.只有B.只有C.只有D.只有解：由已知，該波的波長(zhǎng)=4m，波速v=20m/s，因此周期為 T=/v=0.2s ；因?yàn)椴ㄏ蛴覀鞑?，所以t=0時(shí)刻 P質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下；0.75 T 0.17s T，所以 P質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置上方，正在向平衡位置運(yùn)動(dòng)，位移為正，正在減??；速度為負(fù)，正在增大；加速度為負(fù)，正在減小。正確，選C 六、聲波1聲波是縱波。2空氣中的聲速可認(rèn)為是 340m/s ，水中的聲速是 1450m/s ，鐵中的聲速是 4900m/s 。3人耳可以聽(tīng)到的聲波的頻率范圍是 20Hz-20000Hz 4人耳只能區(qū)分開相差 0.1s以上的兩個(gè)聲音。S v v v v 1.2 0.8 0.4 0 0.4 0.8 1.2 5 0 -5 y/m 2 4 x/m P 名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁(yè)，共 6 頁(yè) - - - - - - - - -