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用心 爱心 专心 波的图像波的图像 典型题剖析典型题剖析 例例1 1 一列简谐波沿水平绳子传播 某一时刻的波形如图 5 36 所 示 则图中 a b c d 四点在此时刻具有相同运动方向的是 A a 和 c B a 和 d C b 和 c D b 和 d 分析分析 由于波的传播方向不明确 应该考虑波向右传播和向左传播的 两种情况 当波源位于左端 波向右传播时 根据波的传播特点可知 a b c d 四点的 运动方向如图 5 37 所示 用心 爱心 专心 当波源位于右端 波向左传播时 同理可知 a b c d 四点的运动方向如 图 5 38 所示 答 B C 说明说明 为了判断波传播时介质中各点的运动方向 速度方向 除了依 据波的传播特性外 还可以采用波形平移法 即依波的传播方向将原波形微 微移动到一个新的位置 如从图 5 39 中实线位置移到虚线位置 于是立即 可判断各点的运动方向 a 向上 b 向下 c 向下 d 向上 例例2 2 一列横波沿直线向右传播 某时刻在介质中形成的波动图像如 图 5 40 所示 用心 爱心 专心 1 指出此时质点 a b d f 的运动方向 2 画出当质点 a 第一次回到负向最大位移时在介质中形成的波动图像 分析分析 波向右传播 表示波源在左方 图中质点 a 离波源最近 质点 h 离波源最远 根据波的传播特点或利用移动波形法即可确定该时刻各点的 运动方向 由于此时质点a 位于平衡位置 当它第一次到达负向最大位移处时 原 来处于峰 谷的质点正好回到平衡位置 原来处于平衡位置的质点分别到达 正向或负向最大位移处 答答 1 质点 a b 正向下运动 质点 d f 正向上运动 2 质点 a 第一次回到负向最大位移处时 在介质中形成的波形图如图 5 41 所示 用心 爱心 专心 说明说明 画波形图有两种常用的方法 1 描点法 在原波形图上选取位于峰 谷和平衡位置的一些质点 由此 刻起的运动趋势 根据题中条件依次画出它们在新的时刻的位置 连成光滑 曲线即得新的波形图 如题中所用方法 2 波形平移法 与判断质点运动方向相同 沿着波的传播方向 根据题 中条件向前平移一段距离即得新的波形图 如图 5 42 中的虚线所示 讨讨 论论 纵波的传播过程中 介质各质点的振动方向与传播方向在同一直线上 其位移也 与传播方向同向或反向 如图5 43 甲表示一根没有形变的弹簧 上面标出一些 质点的平衡位置 乙图表示弹簧中出现纵波时 某一时刻各质点的位移情 用心 爱心 专心 况 由图可知 质点 1 与 2 的位移向右 质点 3 正好在平衡位置 质点 4 与 5 的位移向左 若规定向右的位移为正 向左的位移为负 画出的 这列纵波的图像如丙图所示 其中 向上的纵坐标表示质点从平
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