機(jī)械波的幾種常見(jiàn)問(wèn)題

1、機(jī)械波的幾種常見(jiàn)問(wèn)題機(jī)械波的幾種常見(jiàn)問(wèn)題黃世波機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的問(wèn)題在近年的高考理綜中都有考查，這是高中物理力學(xué)板塊中相對(duì)獨(dú)立的一部分，根據(jù)題目的特點(diǎn)，在處理時(shí)有一些獨(dú)特的方法。機(jī)械波產(chǎn)生的機(jī)理可概括為“帶動(dòng)”二字，即波源的振動(dòng)帶動(dòng)旁邊質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，旁邊質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)更遠(yuǎn)處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，這樣依次“帶動(dòng)”，就將波源產(chǎn)生的振動(dòng)沿介質(zhì)傳播出去，形成機(jī)械波。機(jī)械波的特點(diǎn)較多，諸如在波的傳播方向上，各質(zhì)點(diǎn)都重復(fù)波源的振動(dòng)，離波源近的質(zhì)點(diǎn)先開(kāi)始振動(dòng)，離波源遠(yuǎn)的

2、質(zhì)點(diǎn)后開(kāi)始振動(dòng)；在波的傳播方向上，相距波長(zhǎng)整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)一致，相距半波長(zhǎng)奇數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)相反；波傳播的是振動(dòng)和能量，而不是介質(zhì)；經(jīng)歷一個(gè)周期的時(shí)間，波向外傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離；以及波速公式v＝λＴ等等，這些特點(diǎn)可以用來(lái)幫助分析機(jī)械波的有關(guān)問(wèn)題。下面就根據(jù)機(jī)械波的特點(diǎn)，以簡(jiǎn)諧橫波為例介紹幾種常見(jiàn)題型。一、一、波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向橫波，波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是相互垂直的，常見(jiàn)題目已知其中一個(gè)

3、方向而讓我們判定另一個(gè)方向?？梢愿鶕?jù)機(jī)械波形成的機(jī)理來(lái)進(jìn)行分析，這里介紹一種“帶動(dòng)法”，即離波源近的質(zhì)點(diǎn)先振動(dòng)，帶動(dòng)離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)。例1如圖1為一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形曲線(xiàn)，試確定圖中A、B質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。解析：波沿x軸正向傳播，可知波源位于左側(cè)，于是在A(yíng)點(diǎn)的左側(cè)（靠近波源一側(cè)）附近選一點(diǎn)A’，在B點(diǎn)的左側(cè)（靠近波源一側(cè)）附近選一點(diǎn)B’，認(rèn)為A’點(diǎn)帶動(dòng)A周期T＝4s，在圖上用虛線(xiàn)畫(huà)出⊿t＝9s后的波形。解析：由圖

4、可知波長(zhǎng)λ＝4m，波速公式v＝λＴ＝⊿x⊿t，題中數(shù)據(jù)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(lái)的波形；由于波的周期性，可知波形平移波長(zhǎng)整數(shù)倍后形狀與原波形相同，所以在平移時(shí)，可“去整取零去整取零”，即去掉2λ，只平移λ4＝1m。如圖5中虛線(xiàn)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(shí)刻的波形，讓畫(huà)出之前另一時(shí)刻的波形，應(yīng)將已知波形逆著波

5、的傳播方向平移。三、三、振動(dòng)圖象和波的圖象振動(dòng)圖象和波的圖象振動(dòng)圖象和波的圖象的形式相同，均為正（余）弦曲線(xiàn)，但二者有本質(zhì)的區(qū)別：波的圖象表示介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的位移，振動(dòng)圖象表示介質(zhì)中某個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻的位移；波形曲線(xiàn)上相鄰兩個(gè)最大值之間的間隔等于波長(zhǎng)λ，顯示出空間的周期性，振動(dòng)曲線(xiàn)上相鄰兩個(gè)最大值之間的間隔等于周期Ｔ，顯示出時(shí)間的周期性。有些問(wèn)題中將兩種圖象結(jié)合起來(lái)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(jiǎn)諧