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有关机械波教案(2)

教案 时间:2021-08-31 手机版

  ②根据两时刻的波形,求某些物理量(周期、波速、传播方向等)

  【例10】如图是一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图。

  已知波速v=0.5/s,画出该时刻7s前及7s后的瞬时波形图。

  解析:λ=2,v=0.5/s,T = =4 s.所以⑴波在7s内传播

  的距离为x=vt=3.5=1 λ⑵质点振动时间为1 T。

  方法1 波形平移法:现有波形向右平移 λ可得7s后的波形;

  现有波形向左平移 λ可得7s前的波形。

  由上得到图中7s后的瞬时波形图(粗实线)和7s前的瞬时波形图(虚线)。

  方法2 特殊质点振动法:根据波动方向和振动方向的 关系,确定两个特殊点(如平衡点和峰点)在3T/4前和3T/4后的位置进而确定波形。请读者试着自行分析画出波形。

  【例11】如图实线是某时刻的波形图象,虚线是经过0.2s

  时的波形图象。求:

  ①波传 播的可能距离 ②可能的周期(频率)

  ③可能的波速 ④若波速是35/s,求波的传播方向

  ⑤若0.2s小于一个周期时,传播的距离、周期(频率)、波速。

  解析:

  ①题中没给出波的传播方向,所以有两种可能:向左传播或向右传播。

  向左传播时,传播的距离为x=nλ+3λ/4=(4n+3) (n=0、1、2 …)

  向右传播时,传播的距离为x=nλ+λ/4=(4n+1) (n=0、1、2 …)

  ②向左传播时 ,传播的时间为t=nT+3T/4得:T=4t/(4n+3)=0.8 /(4n+3)(n=0、1、2 …)

  向右传播时,传播的时间为t=nT+T/4得:T=4t/(4n+1)=0.8 /(4n+1) (n=0、1、2 …)

  ③计算波速,有两种方法。v=x/t 或v=λ/T

  向左传播时,v=x/t=(4n+3)/0.2=(20n+15)/s. 或v=λ/T=4 (4n+3)/0.8=(20n+15)/s.(n=0、1、2 …)


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