宜城教育资源网www.ychedu.com 横波与纵波的区别 1、横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波,横波有凸部(波峰)和凹部(波谷)。只有固体能传播横波。 2、纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波,纵波有密部和疏部。气体、液体、固体都能传播纵波。 横波和纵波哪个快 相同性质的波纵波比横波传播快。地震波纵波传播速度快,横波传播速度慢。发生地震时纵波先到达地表面,震中区人们感到上下颠簸;接着横波传到,震中区人们感到左右摇晃。 横波
纵波
波的图像 波动图像: 1.概念:表示波的传播方向上,介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移。 2.意义:波在传播过程中各质点在某时刻的位移情况 3.特点: ①波形图线是正弦或余弦曲线的波称为简谐波。简谐波是最简单的波。对于简谐波而言,各个质点振动的最大位移都相同 ②波的图像的重复性:相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同 ③波的传播方向的双向性:不指定波的传播方向时,图像中波可能向x轴正向或x轴负向传播 4.应用特点: (1)从图像上直接读出波长和振幅。 (2)可确定任一质点在该时刻的位移。 (3)可确定任一质点在该时刻的加速度方向。 (4)若知道波速v的方向,可知各质点的运动方向。 (5)若知道该时刻某质点的运动方向,可判断波的传播方向。 (6)若已知波速v的大小,可求频率f或周期T: (7)若已知f或T,可求v的大小: (8)若已知波速v的大小和方向,可画出在 (9)结合波的图像,可确定任一质点的振动图像 波动图像与振动图像的比较: 已知波速v和波形,画出再经△t时间波形图的方法: 特殊点法 在波形图上找两特殊点,如过平衡位置的点和与它相邻的峰(符)点,先确定这两点的振动方向,再看 2.平移法一——移波形 先算出经时间波传播的距离,再把波形沿波的传播方向平移即可。因为波动图像的重复性,若已知波长λ,则波形平移n个λ时波形不变。当时,可采取去整留零x的方法,只需平移x即可。 3.平移法二——移坐标轴 计算方法同上,将坐标轴y逆着波的传播方向平移 已知两不同时刻波动图像类问题的解法: 如图所示,已知某简谐波在t与t+△t时刻的波形图,从图上可以确定该波的波长λ、振幅A。 在求解波的周期、波速时有两种方法: 传播的观点 由波形图可知,波在△t时间内传播的距离为(波沿x轴正向传}(波沿x轴负向传播)时,则波速周期 (2)振动观点 在波形图中取某一质点,比较该质点(如图中A) 在两时刻的位置和状态,确定与周期的关系,如在图中,波向右传播时波向左传播时,,可求得周期的表达式,再由可求得波速。在这类题目中,同时应注意对时间的限制,当 振动图像与波动图像相结合问题的解法: 解决两种图像相结合问题的基本思路 首先识别哪一个是波动图像,哪一个是振动图像,两者间的联系纽带是周期与振幅。 然后确定振动图像对应于波动图像中的哪一个质点,波动图像对应于振动图像中的哪一个时刻。 再从振动图像中找出该质点在波动图像中的那一时刻的振动方向,然后再确定波的传播方向及其他问题。 波动图像中多解性问题的解法: 波动图像问题中的多解性涉及: 波的空间周期性; 波的时间周期性; 波的双向性; 波的对称性; 介质中两质点间的距离与波长关系未定; 介质中质点的振动方向未定。具体讨论如下: ①波的空间周期性 沿波的传播方向,在x轴上任取一点P(x),如图所示。P点的振动完全重复波源O点的振动,只是时间上比O点要落后出时间,且在同一列波上,凡坐标与P点坐标x之差为波长整数倍的质点,在同一时刻t的振动位移都与坐标为x的质点的振动位移相同,其振动速度、加速度也都与坐标为x的质点相同,或者说它们的振动“相貌”完全相同。因此在同一列波上,某一振动“相貌”势必会不断地重复出现,这就是机械波的空间周期性。波的空间周期性说明,在同一列波上,相距为波长整数倍的多个质点的振动情况完全相同。 ②波的时间周期性 在x轴上取一给定质点,在t+kT时刻的振动情况与它在t时刻的振动情况(位移、速度、加速度等)相同。因此在t时刻的波形,在t+kT时刻必然多次重复出现,这就是机械波的时间周期性。 波的时间周期性表明,波在传播过程中,经过整数倍周期时,其波形图线相同。 ③波的双向性 双向性是指波沿正、负两方向传播时,若沿正、负两方向传播的时间之和等于周期的整数倍,则沿正、负两方向传播到那一时刻的波形图相同。 ④波的对称性 波源的振动,要带动它左、右相邻质点的振动,波要向左、右两方向传播。对称性是指波在向左、右同时传播时,关于波源对称的左、右两质点的振动情况完全相同。 ⑤介质中两质点间的距离与波长关系未定 在波的传播方向上,如果两个质点间的距离不确定,就会形成多解,学生若不能联想到所有可能的情况,则易出现漏解。 ⑥介质中质点的振动方向未定 在波的传播过程中,质点振动方向与传播方向相联系,若某一质点振动方向未确定,则波的传播方向有两种,这样会形成多解。 如何判断波动图像中各质点的速度方向
可以把波形图看成一座座山,顺着波的传播方向,所求质点位置若是上坡(下坡),则该质点下一时刻会向下(向上)振动,运动方向向下(向上);当然所求质点恰好在波峰(波谷),则该质点下一时刻会向下(向上)振动. 波动是一种常见的物质运动形式。例如绳上的波、空气中的声波、水面波等,这些波都是机械振动在弹性介质中的传播,称为机械波。此外,无线电波、光波也是一种波动,这种波是变化的电场和变化的磁场在空间的传播,称为电磁波。波动是质点群联合起来表现出的周而复始的运动现象。其成因是介质中质点受到相邻质点的扰动而随着运动,并将形振动形式由远及近的传播开来,各质点间存在相互作用的弹力。 波动图像和振动图像中质点运动方向怎么判断
上坡质点向下振动,下坡质点向上振动。 振动图像是x-t 图像,判断其运动方向时,看它下一个时刻的位置,如果比现在高,向上运动。否则向下运动。 波动图像是y-x图像。判断其质点的运动方向时,也是看它下一个时刻的位置,如果比现在高,向上运动。否则向下运动。 具体做法是:根据波的传播方向,画出下一个时刻的波形图。与现在这个时刻的波形图比较:如果下一个时刻的位置比现在高,向Y轴的正方向。否则向Y轴的负方向。 机械波的波动图像中如何根据图判断加速度的方向
横波的波动图像中,当质点偏离平衡位置时,它总是受到一个把它拉回平衡位置的力。 而,加速度的方向和力的方向是相同的。 所以,加速度的方向始终指向平衡位置, 当质点在平衡位置上方时,加速度方向 垂直向下 当质点在平衡位置下方时,加速度方向 垂直向上 在波动图像中加速度的方向怎么判断
波动图像描述同一时刻各个质点的位移,根据 F=KX, a=F/m,在波动图像中。某时刻,质点加速度的方向指向平衡位置。 如何判断波形图上质点的速度方向?(机械运动)
假设你的质点是波形上的任意一点时,只要看它下一点比你的质点高还是低,高了说是向上,低了就向下。 波动图像中,各质点会随波传播方向而移动吗
已知机械波振动图像上在波峰的质点的振动,不能判断机械波的传播方向,因为不论波向那个方向传播,波峰上的点都是向平衡位置运动 振动图像和波动图像同一质点的振动方向是不是相同的,怎么判断
振动图像是x-t 图像,判断其运动方向时----看它下一个时刻的位置----如果比现在高,向上运动!否则向下运动! 波动图像是y-x图像!判断其质点的运动方向时----也是看它下一个时刻的位置----如果比现在高,向上运动!否则向下运动!------具体做法是:根据波的传播方向,画出下一个时刻的波形图!与现在这个时刻的波形图比较:如果下一个时刻的位置比现在高,向Y轴的正方向!否则向Y轴的负方向! 怎样从波动图形判断质点振动方向
波动图形的横轴是波的不同位置的坐标,纵轴是各个位置的振动位移,因此,波动图形是一列波在某一个时刻各个点的相对位置关系。 要判断波动图形质点的振动方向,必须要知道波的传播方向,知道波的传播方向后,在图上画一个箭头,指向波的传播方向,然后将这个箭头想象成一束光线,那么光线直射的那个面就是阳面,相反的那个面就是阴面,所有的阳面的质点的速度方向都是向下的,所有阴面的质点速度方向都是向上的,波峰波谷速度为零,这就是“阴盛阳衰”的判断法则。 |
横波与纵波的区别-波动图像与振动图像的区别比较-波动图像的速度大小怎么判断 |
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