波动 练习.ppt

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1、波动波动 小小结结振动振动波动波动波的分类波的分类波函数波函数波的波的能量能量平面简谐波平面简谐波波的叠加波的叠加波的干涉波的干涉驻驻 波波驻波能量驻波能量驻波方程驻波方程多普勒效应多普勒效应1.求解波函数的方法：求解波函数的方法：1).利用任意点与参考点同状态的时间差利用任意点与参考点同状态的时间差2).利用相位差利用相位差3).利用波函数标准形式，求各特征量和原点初相利用波函数标准形式，求各特征量和原点初相2.波的叠加原理波的叠加原理实质实质：振动叠加：振动叠加3.波的干涉波的干涉1）相干条件）相干条件2）相位差）相位差4.驻波驻波1）驻波形成条件）驻波形成条件2）驻波方程）驻波方程3）相

2、位、能量）相位、能量半波损失！半波损失！观察者观察者向向波源运动波源运动+，远离远离 .波源波源向向观察者运动观察者运动 ，远离远离+.5.多普勒效应多普勒效应6.简谐振动、波动、驻波三者能量的区别简谐振动、波动、驻波三者能量的区别 1.1.一个平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元一个平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从最大位置回到平衡位置的过程中从最大位置回到平衡位置的过程中().（A A）它的势能转化成动能；）它的势能转化成动能；（B B）它的动能转化成势能；）它的动能转化成势能；（C C）它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐）它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加；增加；（D D

3、）把自己的能量传给相邻的媒质质元，其能量）把自己的能量传给相邻的媒质质元，其能量逐渐减小。逐渐减小。2.2.在下面几种说法中，正确的是：（在下面几种说法中，正确的是：（）（A A）波源不动时，波源的振动周期与波动的）波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的；周期在数值上是不同的；（B B）波源振动的速度与波速相同；）波源振动的速度与波速相同；（C C）在波传播方向上，任一质点的振动位相）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相滞后；总是比波源的位相滞后；（D D）在波传播方向上，任一质点的振动位相）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相超前。总是比波源的位相

4、超前。3.3.两个相干波源的位相相同，它们发出的波叠加两个相干波源的位相相同，它们发出的波叠加后，总是加强的线是（后，总是加强的线是（）.（A A）两波源连线的垂直平分线上；）两波源连线的垂直平分线上；（B B）以两波源连线为直径的圆周上；）以两波源连线为直径的圆周上；（C C）以两波源为焦点的任意一条椭圆上；）以两波源为焦点的任意一条椭圆上；（D D）以两波源为焦点的任意一条双曲线上。）以两波源为焦点的任意一条双曲线上。4.平面简谐波平面简谐波 与下面哪列波相与下面哪列波相干可形成驻波（干可形成驻波（）A.B.C.D.5.5.两列完全相同的平面简谐波相向而行形成驻波。两列完全相同的平面简谐波

5、相向而行形成驻波。以下哪种说法为驻波所特有的特征：（以下哪种说法为驻波所特有的特征：（）（A A）有些质元总是静止不动；）有些质元总是静止不动；（B B）叠加后各质点振动相位依次落后；）叠加后各质点振动相位依次落后；（C C）波节两侧的质元振动位相相反；）波节两侧的质元振动位相相反；（D D）质元振动的动能与势能之和不守恒。）质元振动的动能与势能之和不守恒。1 一个平面简谐波沿一个平面简谐波沿x轴负方向轴负方向传播，波速传播，波速=10m/s。x=0处，处，质点振动曲线如图所示，则该波质点振动曲线如图所示，则该波的表式为的表式为_2.一个平面简谐波沿一个平面简谐波沿x轴正方向传轴正方向传播，波

6、速为播，波速为u=160m/s，t=0时刻的时刻的波形图如图所示，则该波的表式波形图如图所示，则该波的表式为为 _ 3.3.一平面简谐波的周期为一平面简谐波的周期为2.0s2.0s，在波的传播路，在波的传播路径上有相距为径上有相距为2.0cm2.0cm的的M M、N N两点，如果两点，如果N N点的位相点的位相比比M M点位相落后点位相落后 ,那么该波的波长为那么该波的波长为 ，波，波速为速为 。4.4.处于原点（处于原点（x=0）的一波源所发出的平面简谐波）的一波源所发出的平面简谐波的波动方程为的波动方程为 ，其中，其中A、B、C皆为皆为大于大于0 0的常数。此波的速度为的常数。此波的速度为

7、 ；波的周期为；波的周期为 ；波长为；波长为 ；离波源距离为；离波源距离为l处的质元振动相位处的质元振动相位比波源落后比波源落后 ；此质元的初相位为；此质元的初相位为 。5.5.一驻波方程为一驻波方程为 ，位，位于于 的质元与位于的质元与位于 处的质元的振动位处的质元的振动位相差为相差为_ 6 6 一汽笛发出频率为一汽笛发出频率为700Hz700Hz的声音，并且以的声音，并且以15m/s15m/s的速度接近悬崖。由正前方反射回来的声波的速度接近悬崖。由正前方反射回来的声波的波长为（已知空气中的声速为的波长为（已知空气中的声速为330m/s330m/s）。1.1.一一列列沿沿x正正向向传传播播的

8、的简简谐谐波波，已已知知t1=0和和t2=0.25s时时的波形如图所示。的波形如图所示。(假设周期假设周期T0.25s)试求试求(1)(1)P点的振动表式；点的振动表式；(2)(2)此波的波动表式；此波的波动表式；(3)(3)画出画出o点的振动曲线。点的振动曲线。2.2.在在一一根根线线密密度度=10-3kg/m、张张力力F=10N的的弦弦线线上上，有有一一列列沿沿x轴轴正正方方向向传传播播的的简简谐谐波波，其其频频率率v=50Hz，振振幅幅A=0.04m。已已知知弦弦线线上上离离坐坐标标原原点点x1=0.5m处处的的质质点点t=0时时刻刻的的位位移移为为+A/2，且且沿沿轴轴负负方方向向运运动动。当当波传播到波传播到x2=10m处的固定端时被全部反射。试写出：处的固定端时被全部反射。试写出：(1)(1)入射波和反射波的波动表式；入射波和反射波的波动表式；(2)(2)入入射射波波与与反反射射波波叠叠加加的的合合成成波波在在0 x 10m区区间间内内波腹和波节处各点的坐标；波腹和波节处各点的坐标；(3)(3)合成波的平均能流。合成波的平均能流。