机械波与机械振动综合练习.ppt

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1、学习目标学习目标1、回顾第十二章第三节的知识点，熟记基、回顾第十二章第三节的知识点，熟记基础知识础知识2、能够分辨、能够分辨“空间周期性空间周期性”和和“时间周期性时间周期性”的问题，并掌握做题方法和步骤的问题，并掌握做题方法和步骤3、掌握、掌握“振动图像和波形图结合问题振动图像和波形图结合问题”，能，能够分析图像，熟练移动波形够分析图像，熟练移动波形知识回顾知识回顾例例1.1.关于机械波的概念关于机械波的概念,下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）A.A.简谐波沿长绳传播时简谐波沿长绳传播时,绳上相距半个波长的两质点振动位绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小总相等移的大小总相等.B.B

2、.机械波质点的振动方向总是垂直于波的传播方向机械波质点的振动方向总是垂直于波的传播方向.C.C.任意质点每经一个周期沿波的传播方向移动一个波长任意质点每经一个周期沿波的传播方向移动一个波长.D.D.相隔一个周期的两时刻相隔一个周期的两时刻,简谐波波形相同简谐波波形相同.AD例例2.2.一列振幅是一列振幅是2.0cm,2.0cm,频率是频率是4.0Hz4.0Hz的简谐横波的简谐横波,以以32m/s32m/s的的速度沿图中速度沿图中x x轴的正方向传播轴的正方向传播,在某时刻在某时刻x x轴坐标为轴坐标为6m6m处的质处的质点正好经过平衡位置且向点正好经过平衡位置且向y y轴正方向运动轴正方向运动

3、,请在图中用实线请在图中用实线画出此时刻的波形图及用虚线画出画出此时刻的波形图及用虚线画出0.5625s0.5625s后的波形图后的波形图.x/mx/my/cmy/cmV224128=v/f=32/4=8m S=v t=320.5625=18m=(28+2)m解：解：知识回顾知识回顾例例3.（07上海）如图所示，位于介质上海）如图所示，位于介质I和和II分界面分界面上的波源上的波源S，产生两列分别沿，产生两列分别沿x轴负方向与正方轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为播速度分别为f1、f2和和v1、v2，则（，则（）A、f

4、12f2，v1v2。B、f1f2，v10.5v2。C、f1f2，v12v2。D、f10.5f2，v1v2。答案：答案：C知识回顾知识回顾习题引入习题引入4x/my0 0一、如图实线是某时刻的波形图象，虚线是经一、如图实线是某时刻的波形图象，虚线是经过过0.2s0.2s时的波形图象。求：时的波形图象。求：波传播的可能距离波传播的可能距离 可能的周期（频率）可能的周期（频率）可能的波速可能的波速 若波速是若波速是35m/s35m/s，求波的传，求波的传播方向播方向 若若0.2s0.2s小于一个周期时，传播的距离、周期小于一个周期时，传播的距离、周期（频率）、波速。（频率）、波速。时间上的周期性及双

5、向性时间上的周期性及双向性二、一列简谐横波沿二、一列简谐横波沿x轴正方向传播轴正方向传播,振幅振幅为为A.t=0时时,平衡位置在平衡位置在x=0处的质元位于处的质元位于y=0处处,且向且向y轴负方向运动轴负方向运动;此时此时,平衡位平衡位置在置在x=0.15m处的质元位于处的质元位于y=A处处.该波的该波的波长可能等于波长可能等于A、0.60mB、0.20mC、0.12mD、0.086m空间上的周期性空间上的周期性0.15m=n+1/4答案答案:ACyAx三、如图所示，甲为某一波动在三、如图所示，甲为某一波动在t=1.0st=1.0s时的图象时的图象,乙为乙为参与该波动的参与该波动的P P质点

6、的振动图象（质点的振动图象（1 1）说出两图中）说出两图中AAAA/的意的意义，义，0A0A/B B的意义？（的意义？（2 2）判断甲图波的传播方向？（）判断甲图波的传播方向？（3 3）求该波速求该波速v=v=？（？（4 4）在甲图中画出再经）在甲图中画出再经3 35s5s时的波形图时的波形图（5 5）求再经过）求再经过3 35s5s时时p p质点的路程质点的路程S S和位移和位移x x波形图与振动图的结合波形图与振动图的结合例题讲解例题讲解【例【例1】如图所示，一列在如图所示，一列在x轴上传播的横波轴上传播的横波t0时刻时刻的图线用实线表示，经的图线用实线表示，经t0.2s时，其图线用虚线时

7、，其图线用虚线表示。已知此波的波长为表示。已知此波的波长为2m，则以下说法正确的是：，则以下说法正确的是：（）A.若波向右传播，则最大周期为若波向右传播，则最大周期为2sB.若波向左传播，则最大周期为若波向左传播，则最大周期为2sC.若波向左传播，则最小波速是若波向左传播，则最小波速是9m/sD.若波速是若波速是1 19m/s，则波的传播方向向左，则波的传播方向向左0.2m答案：答案：ACD 【例例2 2】如图甲所示，一根张紧的水平弹性长如图甲所示，一根张紧的水平弹性长绳上的绳上的、b b两点，相距两点，相距14.0m14.0m。b b点在点在 点右方，点右方，当一列简谐波沿此绳向右传播时，若

8、当一列简谐波沿此绳向右传播时，若 点位移达点位移达到正向极大时，到正向极大时，b b点位移恰好为零，且向下运动。点位移恰好为零，且向下运动。经过经过1.00s1.00s后，后，点点第一次第一次位移为零，且向下运位移为零，且向下运动，而动，而b b点的位移点的位移第一次第一次恰好达到负向极大，则恰好达到负向极大，则这列简谐波的波速可能等于这列简谐波的波速可能等于()()。A A4.67m4.67ms s B B6m6ms s C C10m10ms s D D1.27m1.27ms sAD AD BD【例3】知识迁移知识迁移.一列横波沿一列横波沿x x轴传播轴传播,在某一时刻在某一时刻x x轴上相

9、距轴上相距S S的的A A、B B两点两点均处于平衡位置均处于平衡位置,且且A A、B B间只有一个波峰间只有一个波峰,经过经过t t时间时间,质点质点B B第一次达到波峰第一次达到波峰,试求该波的传播速度试求该波的传播速度.解：解：虽然虽然A A、B B间只有一个波峰间只有一个波峰,实际上有四种波形与实际上有四种波形与之相对应之相对应,且波的传播方向未定且波的传播方向未定,故每种情况均有两种故每种情况均有两种可能解可能解,画出画出A A、B B间只有一个波峰的所有波形如下间只有一个波峰的所有波形如下：aa图中图中 2S2S波向右传播时波向右传播时：波向左传播时波向左传播时：t=T/4t=T/

10、4V V1 1=/T=s/2t=/T=s/2tt=3T/4t=3T/4 V V2 2=/T=3s/2t=/T=3s/2tbb图中图中波向左传播时波向左传播时波向右传播时波向右传播时t=3T/4t=3T/4t=T/4t=T/4V V1 1=/T=3s/4t=/T=3s/4tV V2 2=/T=s/4t=/T=s/4tcc图中图中波向左传播时波向左传播时波向右传播时波向右传播时 t=T/4t=T/4t=3T/4t=3T/4V V1 1=/T=s/2t=/T=s/2tV V2 2=/T=3s/4t=/T=3s/4tdd图中图中波向左传播时波向左传播时波向右传播时波向右传播时 t=3T/4t=3T/4t=T/4t=T/4V V1 1=/T=s/2t=/T=s/2tV V2 2=/T=s/6t=/T=s/6tS SS S2S/32S/3