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1、2014年6月28日学科教学机械波的多解性辨析文/李小蕾摘要:主要对机械波因周期性而出现多解型问题进行了分析和论证。关键词:机械波;周期性;双向性中学物理机械波类问题,最显著的特点是具有周期性和双向③当T≤t时,传播距离大于波长,根据x=vt得:性。使问题的解答出现多解而更显复杂。分析和解答多解型问题,x=6000×0.005=30m/s=3姿+x左不仅可以克服思维的惰性、片面性和僵化性,而且对于培养创造依次判断波向左传播性思维能力的探索性、多维性、周密性和统筹性具有极为重要的【重要推论】依据波的传播距离判定波的传播方向的简捷
2、意义。方法:1.周期性———在波的传播方向上,后一质点总是重复前一质当x=n姿+x右时,波向右传播;当x=n姿+x左时,波向左传播。点的振动。周期(T)和波长(姿)正是波的周期性在时间和空间上的【问题二】一列正弦横波沿一水平直线传播。A、B为直线上相体现。因此传播距离(S)传播时间(t)传播速度(v),可以广义地表距为s的两点(如下图所示)。在某一时刻,A、B两质点均通过平示为:衡位置,且A、B之间只有一个波峰。如果经时间t,B刚好到达波n姿+驻S峰位置,求这列波的波速。S=n姿+驻St=nT+驻tv=nT+驻tAB式中n=1
3、,2,3,…所以,传播时间(nT+驻t)和传播距离(n姿+驻S)的波动图像在宏观上与传播驻t和驻S时的图像完全相同———S这是最容易被忽视的隐含条件,应特别注意。【辨析】根据A、B间只有一个波峰,其波形图有四种可能性,2.双向性———在一维条件下,波既可以沿S轴正向传播,也可而波的传播方向只有两种可能性。(1)波向右传播,四种可能波以沿S轴负向传播(如下图所示)形如下图所示:当波向右传播时,波速:v=n姿+驻S右3S右4nT+驻tS2当波向左传播时,波速:v左=n姿+驻S左nT+驻tV右VAB左X(b)A(a)BS右S左ASt
4、14SVB2ABt2SAB-A(c)(d)式中驻t=t1-t2为两时刻的时间间隔。质点的振动方向也存在根据v=s得波速分别是:va=svb=3svc=svd=st2t4t4t2t两种可能性。可采用“同侧法”“上下坡法”“分析法”等进行判断。(2)波向左传播,四种可能波形如下图所示下面通过特例对机械波的多解性进行辨析。3s【问题一】一列横波在x轴上传播,在t1=0和t2=0.005秒时的2s波形图如下图所示,(1)这列波振幅和波长是多少?(2)设周期大4VB于驻t=(t1-t2),如果波向右传播,波速多大?如果波向左传播,波速V
5、AVB又是多大?(3)设周期小于驻t=(t1-t2),且波速为6000m/s,那么波向VBAB什么方向传播?(a)(b)Y(m)3ss46VBXX左右0.2VAAX(m)VBBVB4812t1t2(c)(d)-0.2s3ss3ss根据v=得波速分别是:va=vb=vc=vd=【辩析】①由波的图像可得:姿=8m,A=0.2mt2t4t4t6tx右这里利用“割补法”将隐含的波形(虚线部分)画出,不仅波峰传到②当T≥t时,传播距离小于波长,向右传播时:v右==tB的距离变得一清二楚,还可以很容易看出各种情况下波长和周2=400m/s
6、期是多少。0.005(作者单位陕西省汉台中学)向左传播时:v左=x左=6=1200m/st0.005誗编辑李建军新课程学习119机械波的多解性辨析作者:李小蕾作者单位:陕西省汉台中学刊名:新课程学习·下旬英文刊名:XinkechengXuexi(shehuizonghe)年,卷(期):2014(6)引用本文格式:李小蕾机械波的多解性辨析[期刊论文]-新课程学习·下旬2014(6)
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