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物理学习指导:确定振动加强点和减弱点数目常用的三种方法

(2011-06-16 22:56:01)
标签:

物理

学习指导

振动

加强点

减弱点

确定

方法

分类: 物理综合学习指导

    振动加强点和减弱点数目的确定问题是高中“机械振动和机械波”一章的难点问题,学生普遍不知如何入手解决这一问题。下面介绍的确定振动加强点和减弱点的数目的常用三种方法:

  一.作图法

    例1.如图1,在平静的水面上相距20m的A、O 两点放置两个相干振源,若这两个振源振动形成波长为10m的水波,则距O点20 m的圆形水面上,除A点外会出现几个振动加强点?

 

   http://s16/middle/811ca2764a5d5738e1c0f&690

            图1

  析与解:设某时刻A、O均处于波峰处,则对于振源O发出的水波,距O点20m(正好为两个波长)的圆周http://s2/middle/811ca2764a5d573de2571&690 上的各质点正好处于波峰。而对于振源A发出的水波,距A点为整数倍波长的10m、20m、30m、40m的四个圆周上的质点也位于波峰处,因此可以A点为圆心,以10m、20m、30m、40m为半径作圆弧(如图1所示的虚线弧)与圆http://s2/middle/811ca2764a5d573f21401&690相交。从圆弧与圆的交点数可看出除A点外,振动加强点有七个。

  二.特征法

  例2.如图2所示,两列简谐波均沿http://s16/middle/811ca2764a5d573f8ed5f&690 轴传播,传播速度的大小相等,其中一列沿正http://s14/middle/811ca2764a5d5741fcf3d&690 方向传播(图中虚线所示)。这两列波的频率相等,振动方向均沿y轴,则图中http://s4/middle/811ca2764a5d574b3e5f3&690= 的点。

  http://s5/middle/811ca2764a5d575af7bf4&690

         图2

  析与解:图2所示时刻各质点合位移为0且处于平衡位置,但对两列波来说,http://s16/middle/811ca2764a5d575fc8b6f&690=6处质点为两列波的波峰与波谷相遇点,合位移及合速度均为0,振幅也最小,为减弱点。

  三.计算法

    例3.如图3所示,在直线PQ垂线OM上有A、B两个声源,A、B分别距O点6m和1m,两个声源同时不断向外发出波长都为2m的完全相同的声波,在直线PQ上从 -∞到+∞的范围内听不到声音的小区域共有

    (A)无穷多个        (B)5个

    (C)4个             (D)3个

   http://s11/middle/811ca2764a5d57603a29a&690

             图3

  析与解:设直线PQ上的某一点C点为无声点,且http://s6/middle/811ca2764a5d5760fd835&690,则C和A、B 的路程差大小满足

   http://s12/middle/811ca2762e7a56a0214eb&690 m

              (http://s2/middle/811ca2764a5d5767a8ff1&690=0,1,2,3……)

  考虑到三角形两边之差小等于第三边,可知http://s9/middle/811ca2764a5d577901a68&690 各对应两个不同的解。因此,上式共有五个解,也即听不到声音的小区域共有5个,选项(B)正确。

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