新教材2023_2024学年高中物理第3章机械波习题课机械波的多解问题课件鲁科版选择性必修第一册

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第3章习题课:机械波的多解问题重难探究·能力素养全提升学以致用·随堂检测全达标目录索引 重难探究·能力素养全提升探究　机械波的多解问题一列横波沿x轴传播,在某时刻x轴上相距s的A、B两点均处于平衡位置,且A、B间只有一个波峰。(1)试画出A、B间可能的波形。(2)若经过时间t,质点B第一次到达波峰,波的速度可以有几个值? 要点提示 (1) (2)由于波的传播方向未定,所以每种情况都有两种可能的情况。 振动具有周期性,介质中振动的质点会在不同时刻多次达到同一位置,波形重复出现,从而导致传播距离、时间和速度等有多种可能值。1.造成波的多解的主要因素(1)周期性①时间周期性:相隔周期整数倍时间的两个时刻的波形完全相同,时间间隔Δt与周期T的关系不明确造成多解。②空间周期性:沿传播方向上,相隔波长整数倍距离的两质点的振动情况完全相同,质点间距离Δx与波长λ的关系不明确造成多解。(2)双向性①传播方向双向性:在一维情况下,波可以沿x轴正向(或负向)传播,波的传播方向不确定造成多解。②振动方向双向性:在一维情况下,质点可以沿y轴正向(或负向)振动,质点振动方向不确定造成多解。2.波动问题的几种可能性(1)质点达到最大位移处,则有正向和负向最大位移两种可能。(2)质点由平衡位置开始振动,则有起振方向向上、向下(或向左、向右)两种可能。(3)只告诉波速不指明波的传播方向时,应考虑波沿两个方向传播的可能。(4)只给出两时刻的波形,则有多次重复出现的可能。(5)只给出部分波形或几个特殊点,这样完整波形就有多种情况。情境一:已知两个时刻的波形图例题1　一列简谐横波的图像如图所示,t1时刻的波形如图中实线所示,t2时刻的波形如图中虚线所示,已知Δt=t2-t1=0.5 s,回答以下问题:(1)写出这列波可能的波速表达式;(2)若波向左传播,且3T<Δt<4T,波速多大;(3)若波速v=68 m/s,则波向哪个方向传播?(2)若波向左传播,且3T<Δt<4T,设此时间内波传播距离为s,则有3λ