简谐
不同时刻 某一时刻
【自我思悟】 1.波的图像是质点的运动轨迹吗?波的图像的物理意义是什么? 提示:波的图像不是描述质点的运动轨迹。它是描述在波的传播方向上的介 质中的各质点在某一时刻偏离平衡位置的位移。 2.波的图像外形上与振动图像相似,如何辨别它们? 提示:可根据图像的横坐标的意义进行区别,若横坐标为时间t,表示振动图像 ,若横坐标为位置x,表示波的图像。
1 4
【通关1+1】 1.(多选)如图所示为一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波 形,由图像可知( ) A.质点b此时位移为零 B.质点b此时向-y方向运动 C.质点d的振幅是2cm D.质点a再经过 通过的路程是4cm,偏离平衡位置的位移是4cm
T 2
【解析】选A、C。由波形知,质点b在平衡位置,所以,其位移此 时为零,选项A正确;因波向右传播,波源在左侧,由质点振动方 向与波的传播方向的关系可知质点b此时向+y方向运动,选项B 错误;简谐波在传播过程中,介质中各质点的振幅相同,所以,质 点d的振幅是2cm,选项C正确;再经过 的时间,质点a将运动到 负向最大位移处,故选项D错误。
【微思考】 (1)为什么不同时刻波的图像的形状不同? 提示:在波的传播过程中,各质点都在各自的平衡位置附近振动,不同时刻质 点的位移不同,故不同时刻波的图像不同。 (2)波中各质点做简谐运动,是一种变加速运动,是否说明波的传播也是变加速 运动? 提示:不能。虽然质点做变加速运动,但是在介质中波是匀速传播的。
【解题探究】(1)波中各质点的加速度方向指向什么方向? 提示:指向平衡位置。 (2)经过半个周期,质点P到达哪个位置? 提示:经过半个周期,质点P到达关于平衡位置对称的点。
【规范解答】选B、D。无论波沿x轴哪个方向传播,此时P点的 加速度方向一定沿y轴负方向,A错误;若该波沿x轴正方向传播, 据“下坡上”的方法可以确定此时P点正沿y轴正方向运动,B正 确;由于无法确定此时P点向哪个方向运动,故从此时起经 周 期,质点P运动的距离可能比a大,也可能比a小,C错误;再经过半 个周期时,P所在的位置与它现在的位置关于x轴对称,故那时P 点的位移一定为负值,D正确。
