機械波的幾種常見問題

1、機械波的幾種常見問題機械波的幾種常見問題黃世波機械振動和機械波的問題在近年的高考理綜中都有考查，這是高中物理力學板塊中相對獨立的一部分，根據題目的特點，在處理時有一些獨特的方法。機械波產生的機理可概括為“帶動”二字，即波源的振動帶動旁邊質點的振動，旁邊質點帶動更遠處質點振動，這樣依次“帶動”，就將波源產生的振動沿介質傳播出去，形成機械波。機械波的特點較多，諸如在波的傳播方向上，各質點都重復波源的振動，離波源近的質點先開始振動，離波源遠的

2、質點后開始振動；在波的傳播方向上，相距波長整數(shù)倍的質點振動步調一致，相距半波長奇數(shù)倍的質點振動步調相反；波傳播的是振動和能量，而不是介質；經歷一個周期的時間，波向外傳播一個波長的距離；以及波速公式v＝λＴ等等，這些特點可以用來幫助分析機械波的有關問題。下面就根據機械波的特點，以簡諧橫波為例介紹幾種常見題型。一、一、波的傳播方向和質點的振動方向波的傳播方向和質點的振動方向橫波，波的傳播方向和質點的振動方向是相互垂直的，常見題目已知其中一個

3、方向而讓我們判定另一個方向。可以根據機械波形成的機理來進行分析，這里介紹一種“帶動法”，即離波源近的質點先振動，帶動離波源遠的質點振動。例1如圖1為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在某一時刻的波形曲線，試確定圖中A、B質點的振動方向。解析：波沿x軸正向傳播，可知波源位于左側，于是在A點的左側（靠近波源一側）附近選一點A’，在B點的左側（靠近波源一側）附近選一點B’，認為A’點帶動A周期T＝4s，在圖上用虛線畫出⊿t＝9s后的波形。解析：由圖

4、可知波長λ＝4m，波速公式v＝λＴ＝⊿x⊿t，題中數(shù)據有⊿t＝（2＋14）T，則有波傳播的距離⊿x＝(214)λ，故可將原波形沿x軸正方向（波的傳播方向）平移(214)λ得到后來的波形；由于波的周期性，可知波形平移波長整數(shù)倍后形狀與原波形相同，所以在平移時，可“去整取零去整取零”，即去掉2λ，只平移λ4＝1m。如圖5中虛線為原波形沿x軸正方向平移1m后所得的波形。注意，如果已知某一時刻的波形，讓畫出之前另一時刻的波形，應將已知波形逆著波

5、的傳播方向平移。三、三、振動圖象和波的圖象振動圖象和波的圖象振動圖象和波的圖象的形式相同，均為正（余）弦曲線，但二者有本質的區(qū)別：波的圖象表示介質中各個質點在某一時刻的位移，振動圖象表示介質中某個質點在各個時刻的位移；波形曲線上相鄰兩個最大值之間的間隔等于波長λ，顯示出空間的周期性，振動曲線上相鄰兩個最大值之間的間隔等于周期Ｔ，顯示出時間的周期性。有些問題中將兩種圖象結合起來考查，就需要熟練把握兩種圖象的物理意義。例3如圖6甲為一列簡諧