一周强化



  
简谐波及其波动图象

同步教学

主讲:黄冈中学高级教师 余楚东

一 、基础知识回顾

1、波的图象:

  表示在波的传播方向上,介质中参与传播振动的质点在某一时刻相对平衡位置的位移所构成的图线。需要说明的定:只有简谐波的图象才是正弦或余弦曲线。

2、简谐波的图象的物理意义:

  ①从图象可以直接读出振幅(注意单位)。

  ②从图象可以直接读出波长(注意单位)。

  ③可求任一质点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)。

  ④在波速方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向。

  ⑤可以确定各质点振动的加速度方向。

二 、重 、难 、疑点提示

1、振动图象与波动图象的比较:

    

2、波形图象的确定:

  确定机械波在某一时刻的波形通常需要四个要素,这就是波长 λ、振幅 A、波的传播方向(或波源的方位)及某一质点在该时刻的振动状态 (位移及振动方向)。必须说明,这四个要素不一定全部出现在已知条件中,有时需要我们作出有关分析或计算。

三 、例题解析

例 1、如图所示,甲为某一波动在 t =1.0s 时刻的图象,乙为参与波动的某一质点的振动图象。

  (1)两图中 AA' 、0C各表示什么物理量?量值各是多少?

  (2)说明两图中OA'B段图线的意义。

  (3)画出再经过0.25s后的波动图象和振动图象。

[解析]

例 2、如图为一列简谐波在t=0时的波动图象,波的传播速度大小v=2m/s,从t1 =0到t2=2.5s的时间内,质点M通过的路程是多少?相对平衡位置的位移是多少?

[解析]

例 3、如图所示为一列沿 x 轴向右传播的简谐横波在某时刻的波动图象。已知此波的传播速度大小为 v =2m/s.试画出该时刻 5s 前及5s后的波动图象。

[解析]

例 4、如图所示,一列向右传播的简谐横波,波速大小为0.6m/s, P 质点的横坐标 x =0.96m,从图中状态开始计时.求:

  (1)经过多长时间,P 质点第一次达到波谷?

  (2)经过多长时间,P质点第二次达到波峰?

  (3) P质点刚开始振动时,振动方向如何?

[解析]

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