2021-2022学年高二物理竞赛课件：驻波的能量.pptx

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1、驻波的能量驻波的能量 驻波的能量在相邻的波腹和波节间往复变化，驻波的能量在相邻的波腹和波节间往复变化，在相邻的波节间发生动能和势能间的转换，动能在相邻的波节间发生动能和势能间的转换，动能主要集中在波腹，势能主要集中在波节，但无长主要集中在波腹，势能主要集中在波节，但无长距离的能量传播距离的能量传播.AB C波波节节波波腹腹位移最大时位移最大时平衡位置时平衡位置时例例11-10 两人各执长为两人各执长为 l 的绳的一端的绳的一端,以相同的角频率和以相同的角频率和振幅在绳上激起振动，右端的人的振动比左端的人的振幅在绳上激起振动，右端的人的振动比左端的人的振动相位超前振动相位超前 ，试以绳的中点为坐

2、标原点描写合成，试以绳的中点为坐标原点描写合成驻波。由于绳很长，不考虑反射。绳上的波速设为驻波。由于绳很长，不考虑反射。绳上的波速设为u。解：解：右端的振动右端的振动 右行波表达式：右行波表达式：左行波表达式：左行波表达式：设左端的振动设左端的振动 时，时，y1=Acos t，右行波、左行波表达式：右行波、左行波表达式：时，时，y2=Acos t，合成波：合成波：当当 =0 时，时，x=0 处为波腹；处为波腹；当当 =时，时，x=0 处为波节。处为波节。例例11-11 在弦线上有一简谐波，其表达式为在弦线上有一简谐波，其表达式为 为了在此弦线上形成驻波，并且在为了在此弦线上形成驻波，并且在x=

3、0处为一处为一波节，此弦上还应有一简谐波，求其表达式。波节，此弦上还应有一简谐波，求其表达式。解：解：反向波：反向波：合成波：合成波：因为因为x=0处为波节，处为波节，四、弦线上的驻波四、弦线上的驻波若将拉紧的弦（弦长若将拉紧的弦（弦长 L）两端固定，由于固定端必）两端固定，由于固定端必须是波节，弦上形成驻波的条件须是波节，弦上形成驻波的条件(称为称为简正模式简正模式)：(n=1,2,3)驻波波长和简正模频率：驻波波长和简正模频率：(基频基频,二次谐频二次谐频)*若弦的一端固定，一端自由，简正模：若弦的一端固定，一端自由，简正模：频率频率 波速波速 基频基频 谐频谐频 解解：弦两端为固定点，是

4、弦两端为固定点，是波节波节.千斤千斤码子码子 例例 如图二胡弦长如图二胡弦长 ，张力，张力 .密度密度.求弦所发的声音的求弦所发的声音的基基频和频和谐谐频频.波密波密 波疏界面反射波疏界面反射,全波反射全波反射反反射波与射波与入入射波在反射点射波在反射点同相同相,五、半波损失五、半波损失半波反射半波反射反反射波与射波与入入射波在反射点射波在反射点反相反相,波疏波疏 波密，反射波密，反射,(半波损失半波损失)波密波密 波疏界面反射波疏界面反射,全波反射全波反射反射点反射点:波腹波腹反射波与入射波在反射点同相反射波与入射波在反射点同相,半波反射半波反射波疏波疏波密界面反射波密界面反射,反射点反射点

5、:波节波节反射波与入射波在反射点反相反射波与入射波在反射点反相,自由端反射自由端反射波密波密 波疏界面反射波疏界面反射特征阻抗特征阻抗：波在垂直入射到两种不同介质界面上的反射波在垂直入射到两种不同介质界面上的反射全波反射全波反射半波反射半波反射入射波与反射波入射波与反射波在反射点同相在反射点同相波腹波腹入射波与反射波入射波与反射波在反射点反相在反射点反相固定端反射固定端反射波疏波疏波密界面反射波密界面反射波节波节半波损失半波损失半波损失半波损失光波：光波：光密光密 到到 光疏光疏光波：光波：光疏光疏 到到 光密光密BCp 例例 如图一向右传播的简谐波在如图一向右传播的简谐波在 t 时刻的波形时刻的波形BC 为为波密波密媒质的反射面，则反射波在媒质的反射面，则反射波在 t 时刻的波形图为：时刻的波形图为：答：答：（B）P 点两振动反相点两振动反相（C）（D）（A）ppp（B）p