内容正文:
3.2.3 波的多解问题
PHYSICS
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一、波产生多解问题的原因
多解:波长、周期、波速不唯一
(1)周期性
①时间周期性:时间间隔Δt与周期T的关系不明确造成多解.
②空间周期性:质点间距离Δx与波长λ的关系不明确造成多解.
一、波产生多解问题的原因
(2)双向性
对给定的波形图,波的传播方向不同,质点的振动方向也不同,反之亦然。
①传播方向双向性:波的传播方向不确定.
②振动方向双向性:质点振动方向不确定.
一、波产生多解问题的原因
(3)隐含性
只给出完整波形的一部分,或给出几个特殊点,而其余信息均处于隐含状态。
例:波上两恰好处于平衡位置的质点 、 间只有一个波峰,图像可能是怎样的?
二、基于时间的多解性(给出波上两点的距离和振动图像)
练习:有一列横波,在A、B两个质点之间传播,已知A、B间距为3m,λ>3m,其中A、B两处质点的振动图像如图所示(实线为A质点的振动图像)。
(1)若这列波是从B传向A,求这列波的波长λ1和波速v1;
(2)若这列波是从A传向B,求这列波的波长λ2和波速v2。
①先振点向后振点平移图像,分析传播时间(向右平移)
②将周期数转换成波长数
③根据已知距离建立等式
练习:在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4 m的A、B两点,如图4甲、乙分别是A、B两质点的振动图象.已知该波波长大于2 m,求这列波可能的波速.
二、基于时间的多解性(给出波上两点的距离和振动图像)
三、基于距离的多解性(给出两个时刻的波形图)
例:一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示,求:
(1)该波的传播速度
(2)若波速为21m/s,该波向哪个方向传播
①时间早的图像向晚的平移(与传播方向一致)
②分析这段时间传播的距离
③将波长数转换成周期数
④根据已知的时间建立等式求解
三、基于距离的多解性(给出两个时刻的波形图)
练习:一列横波在x轴上传播,t1=0和t2=0.005 s时的波形如图中的实线和虚线所示。
(1)设周期大于(t2-t1),求波速。
(2)设周期小于(t2-t1),并且波速为6 000 m/s,求波的传播方向。
例 (2025·四川省达州中学月考,多选)如图3-2-22所示,一列振幅为 的简
谐横波,其传播方向上有两个质点和,两者的平衡位置相距 。某时刻两质点
均在平衡位置且二者之间只有一个波谷,再经过, 第一次到达波峰。则下列说
法正确的是( )
BD
图3-2-22
A.波的传播方向一定向右 B.波长可能为
C.周期可能为 D.波速可能为
四、波形的隐含性形成多解
图3-2-24
1.(天津高考题,多选)一列简谐横波沿 轴
传播,已知轴上和 处质点的振
动图像分别如图3-2-24甲、乙所示,则此列波的
传播速率可能是( )
BC
A. B.
C. D.
课堂练习
课堂练习
2.如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,t=0.2s时刻的波形如图中实线所示,t=0.5s时刻的波形如图中虚线所示,周期T>0.5s,求这列波传播的方向及传播的速度;
x轴正方向
10m/s
3.(多选)一列简谐横波在x轴上传播,在x轴上相距7m的a、b两质点的振动图像如图甲所示,则图乙中可能是该波图像的是( )
课堂练习
AB
THANKS
演示完毕 谢谢观看
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若波由A向B传播,当n=0时,λ1= m,v1== m/s,当n=1时,λ2= m,v2== m/s.
若波由B向A传播,当n=0时,λ1=16 m,v1=40 m/s,当n=1时,λ2= m,v2=8 m/s.
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