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機(jī)械波多解問題分析1精選ppt2精選ppt機(jī)械波多解問題成因分析1．周期性(1)時(shí)間周期性(周期不確定)：時(shí)間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確．(2)空間周期性(波長不確定)：傳播距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確．2．雙向性(1)傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定．(2)振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定．3．條件的不確定性引起多解問題3精選ppt(1)空間周期性(波長不確定)引起多解問題x/cmy/cm0.15va：a坐標(biāo)為〔0.0〕，在t=0時(shí)向下振動(dòng)，同時(shí)在0.15位置有一質(zhì)點(diǎn)處于波峰，問：這列波的波長可能是多少？波長存在最大值還是最小值？4精選ppt藍(lán)色為某時(shí)刻波形圖，紅色為t=的波形圖，如果波傳播問：v=?,f=?x/cmy/cm0.5v(2)時(shí)間周期性(周期不確定)引起多解問題5精選ppt

一列橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖中實(shí)線所示，經(jīng)0.02s后波形如圖中虛線所示，則該波的波速v和頻率f可能是()A．v＝5m／s

B．v＝45m／s

C．f＝50Hz

D．f＝37．5Hz。

簡諧機(jī)械波是周期性的，每經(jīng)過一個(gè)周期波形與原波形重復(fù)，從而導(dǎo)致了問題的多解性ABD6精選ppt：藍(lán)為某時(shí)刻波形圖，黑色為t=0.2s的波形圖,假設(shè)λ=2m,t=0.2s,求：v=?,T=?y/cm2cm(3)傳播方向方向的不確定性引起多解問題7精選ppt質(zhì)點(diǎn)假設(shè)處在某一位置，那么有向上和向下振動(dòng)兩種可能；質(zhì)點(diǎn)假設(shè)處在最大位移，那么有正向最大位移和負(fù)向最大位移兩種可能。從而導(dǎo)致了問題的多解性

一列簡諧橫波向右傳播，波速為v，沿波傳播方向上有相距為L的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，如圖所示，某時(shí)刻P、Q兩點(diǎn)都處于平衡位置，且P、Q間僅有一個(gè)波峰，經(jīng)過時(shí)間t，Q質(zhì)點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到波谷，則t的可能值有（）A．1個(gè)B．2個(gè)C．3個(gè)D．4個(gè)D(4)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的不確定性引起多解問題8精選ppt例〔1994年上海卷〕一列沿＋x軸傳播的簡諧波，在x1＝10cm和x2＝110cm處的兩點(diǎn)振動(dòng)圖線分別如圖中實(shí)線和虛線所示，試求質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期和簡諧波的波長。分析：題目只給定了兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像還揭示了質(zhì)點(diǎn)的關(guān)系。x1質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)刻位于正的最大位移處，x2質(zhì)點(diǎn)此時(shí)位于平衡位置且向上振動(dòng)。但滿足此條件的x2位置有許多個(gè)，如圖乙中的A、B、C……等。因此，機(jī)械波的波長有多個(gè)答案。x1、x2間距要遵循x1－x2＝，從而可得〔n＝0、1、2……〕9精選ppt某時(shí)刻p、Q在平衡位置且p、Q之間只有一個(gè)波峰，經(jīng)過一個(gè)周期，Q第一次到達(dá)波谷，：波速V和波長λ，求：周期T=？pQV(5)條件的不確定性引起多解問題10精選ppt機(jī)械波在一個(gè)周期內(nèi)不同時(shí)刻圖象的形狀是不同的，但在相隔時(shí)間為周期整數(shù)倍的不同時(shí)刻圖象的形狀那么是相同的。機(jī)械波的這種周期性必然導(dǎo)致波的傳播距離、時(shí)間和速度等物理量有多值與之對(duì)應(yīng)。即三個(gè)物理量可分別表示為：其中n=0,1,2,3,…;k=0,1,2,3,….機(jī)械波多解問題中物理量的處理解決此類問題時(shí)，往往采用從特殊到一般的思維方法，即找到一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的特例，在此根底上，如知時(shí)間關(guān)系，那么加nT；如知空間關(guān)系，那么加nλ.11精選ppt波傳播的雙向性在一維的條件下，機(jī)械波既可以向x軸正方向傳播，又可以向x軸負(fù)方向傳播，這就是波傳播的雙向性．波沿正負(fù)兩個(gè)方向傳播的最短時(shí)間之和為一個(gè)周期、最短距離之和為一個(gè)波長．即Δt左＋Δt右＝T，Δx左＋Δx右＝λ.如下圖，實(shí)線為t時(shí)刻波形，虛線為t＋Δt時(shí)刻波形．12精選ppt機(jī)械波多解問題中物理量的處理13精選ppt(2021·福建高考)一列簡諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示，t＝0.02s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示．假設(shè)該波的周期T大于0.02s，那么該波的傳播速度可能是A．2m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s14精選ppt【答案】

B

15精選ppt16精選ppt17精選ppt18精選ppt19精選ppt例、一列橫波在x軸上傳播,在x=0與x=1cm的兩點(diǎn)的振動(dòng)圖線分別如圖中實(shí)線與虛線所示.由此可以得出()

A.波長一定是4cmB.波的周期一定是4sC.波的振幅一定是2cmD.波的傳播速度一定是1cm/s20精選ppt解析這一類題是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況,找波長、波速的多解.解題方法是：(1)讀出周期(2)判斷傳播方向,如果題干沒有給出,那么假設(shè)向右傳播、假設(shè)向左傳播(3)找兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離與波長之間的關(guān)系,畫出x=0與x=1cm的兩點(diǎn)間最簡單的波形圖此題中,假設(shè)波向右傳播,那么兩者間距滿足(n+)λ=1cm.假設(shè)波向左傳播,那么兩者間距滿足(n+)λ=1cm.那么可以求出波長的多解.(4)然后利用v=求波速.答案BC21精選ppt點(diǎn)評(píng)以上這類問題屬于波的多解問題,有傳播方向不確定性出現(xiàn)的多解,有兩質(zhì)點(diǎn)間位置關(guān)系不確定性出現(xiàn)多解,有傳播距離與波長關(guān)系不確定性出現(xiàn)多解,還有間隔時(shí)間與周期關(guān)系不確定出現(xiàn)多解.在處理這類問題時(shí),要始終抓住質(zhì)點(diǎn)周期性及其與波的傳播之間的聯(lián)系,并要靈活地用周期數(shù)來表示波的傳播時(shí)間,用波長數(shù)來表示波的傳播距離,才便于分析、表達(dá)解決問題.22精選ppt例2：如下圖，實(shí)線是一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的圖象，經(jīng)過t=0.2s后這列波的圖象如圖中虛線所示，求這列波的波速.23精選ppt例2、設(shè)波沿x軸正方向傳播，t=0.2s可能是〔n+〕(n=0,1,2，…)個(gè)周期t=(n+)T1，周期T1==波速v1==

=5(4n+1)m/s(n=0，1,2，…)設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播，t=0.2s可能是(n+)(n=0,1,2，…)個(gè)周期，即t=(n+)T2周期T2==波速v2===5(4n+3)m/s(n=0,1，2，…).24精選ppt設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播，t=0.2s可能是(n+)(n=0,1,2，…)個(gè)周期，

即t=(n+)T2周期T2==

波速v2==

=5(4n+3)m/s(n=0,1，2，…).25精選ppt多解原因：波的雙向性：

①波的傳播方向不確定；

此題還結(jié)合：波形變化〔傳播〕的時(shí)間與周期的關(guān)系不確定26精選ppt例1.以下圖中的實(shí)線是一列正弦波在某一時(shí)刻的波形曲線。經(jīng)0.5s后，其波形如圖中的虛線所示。設(shè)該波的周期T大于0.5s?！?〕如果波是向左傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？

〔2〕如果波是向右傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？27精選ppt解：〔1〕如果波是向左傳播的，應(yīng)有所以T=4Δt/(1+4n)(n=0〕由式v=λ/T得當(dāng)n=0時(shí)，T1=2s,v1=0.12m/s

28精選ppt〔2〕如果波是向右傳播的，應(yīng)有Δt=〔n+3/4〕T(n=0〕所以T=4Δt/(3+4n)(n=0〕由式v=λ/T得當(dāng)n=0時(shí)，T1=2/3s,v1=36m/s29精選ppt〔1〕波形變化〔傳播〕的時(shí)間與周期的關(guān)系不確定〔2〕波的傳播方向不確定此題多解的原因30精選ppt變形1：一列橫波沿x正向傳播，在t=0時(shí)刻的波形圖如圖中實(shí)線所示，在t=1s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示，該波的波速是多少？31精選ppt例1：解析：由圖可出：如波向x正方向傳播，那么32精選ppt多解原因：〔一〕波具有周期性波形變化〔傳播〕的時(shí)間與周期的關(guān)系不確定33精選ppt2．一列波的波速為0.5m／s，某時(shí)刻的波形圖如下圖，經(jīng)過一段時(shí)間〔小于一個(gè)周期〕后波形如細(xì)線所示，這段時(shí)間可能是____s或____s．

1，3

34精選ppt3.圖示為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，實(shí)線為t＝0時(shí)刻的波形圖，虛線為t＝0.6s時(shí)的波形圖，波的周期T＞0.6s，那么〔〕A.波的周期為2.4sB.在t＝0.9s時(shí)，P點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C.經(jīng)過0.4s，P點(diǎn)經(jīng)過的路程為4m

D

35精選ppt4．一列波長大于1m的橫波沿著軸正方向傳播，處在和的兩質(zhì)點(diǎn)、的振動(dòng)圖像如下圖。由此可知：〔〕A．波長為4mB．波速為3m/sC．4末、兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同D．2末A點(diǎn)的振動(dòng)速度大于B點(diǎn)的振動(dòng)速度A36精選ppt5．一列頻率為50Hz的橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻，在x=2m的質(zhì)點(diǎn)A正通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在x=8m處的質(zhì)點(diǎn)恰好處于上方最大位移處。(1)設(shè)這列波的波長大于6m，假設(shè)沿x軸正方向傳播,那么波速多大?假設(shè)沿x軸負(fù)方向傳播，那么波速多大?(2)假設(shè)這列波的波速為240m／s,求波的傳播方向37精選ppt6．一列橫波在x軸上傳播，當(dāng)t=0和t=0.005s時(shí)的兩波形圖如圖，求：〔1〕設(shè)周期大于〔t2-t1〕，如果波向右〔或向左〕傳播時(shí)，波速各為多少？〔2〕設(shè)周期小于〔t2-t1〕，波速為6000m/s，求波的傳播方向。38精選ppt7：如圖實(shí)線表示一橫波在某時(shí)刻的波形圖線，虛線是經(jīng)過0.2s時(shí)的波形圖線，〔1〕假設(shè)波向右傳播，求其最大周期；〔2〕假設(shè)波向左傳播，求其在這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離；〔3〕假設(shè)波傳播的速度為35m/s，試判定波傳播的方向。123x/my

O4--1--2--3--439精選ppt40精選ppt41精選ppt一、傳播方向?qū)е碌亩嘟鈫栴}

波源起振后產(chǎn)生的波可以在介質(zhì)中向四周傳播。假設(shè)題中沒有特別注明傳播方向，那么求解時(shí)必須討論其傳播方向，從而導(dǎo)致了波的多解問題42精選ppt

1.如圖所示，繩中有一列正弦橫波，沿x軸傳播，ɑ，b是繩上兩點(diǎn)，它們?cè)趚軸上的距離小于一個(gè)波長，當(dāng)ɑ點(diǎn)振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，b點(diǎn)恰好經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)。試在圖上ɑ、b之間畫出波形圖。(1)為波沿＋x軸傳播時(shí)的波形(2)為波沿－x軸傳播時(shí)的波形43精選ppt三、傳播時(shí)間導(dǎo)致的多解問題

題目中所給定的時(shí)間條件不充分，可能比一個(gè)周期長，可能比一個(gè)周期短，從而導(dǎo)致了多解問題的出現(xiàn)一列橫波在x軸上傳播，t1＝0和t2＝0.005s時(shí)刻的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。（1）求這列波的波速；（2）若波速為6000m／s，求波的傳播方向。44精選ppt四、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向?qū)е碌亩嘟鈫栴}質(zhì)點(diǎn)假設(shè)處在某一位置，那么有向上和向下振動(dòng)兩種可能，質(zhì)點(diǎn)假設(shè)處在最大位移，那么有正向最大位移和負(fù)向最大位移兩種可能。從而導(dǎo)致了問題的多解性

一列簡諧橫波向右傳播，波速為v，沿波傳播方向上有相距為L的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，如圖所示，某時(shí)刻P、Q兩點(diǎn)都處于平衡位置，且P、Q間僅有一個(gè)波峰，經(jīng)過時(shí)間t，Q質(zhì)點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到波谷，則t的可能值有（）A．1個(gè)B．2個(gè)C．3個(gè)D．4個(gè)D45精選ppt五、波長大小導(dǎo)