一幅機(jī)械波插圖的結(jié)論及其應(yīng)用

26卷第0期997年0月

PhyscsTeachngnMddleSch

Vol26No ,各種版本的高中物理教科書“機(jī)械波一節(jié)中都有如圖1所示的插圖,這是一幅很重要的插圖.如果把這幅插圖講得準(zhǔn)確、生動、活潑,并能從中總結(jié)出規(guī)律,對加深理解波以及處理有關(guān)波動的習(xí)題,是一把很好的.在教學(xué)中,筆者總結(jié)出以下結(jié)論.

下.方向與各質(zhì)點(diǎn)的振動方向之間的關(guān)系.任取一個(gè)波峰為中點(diǎn),找一個(gè)波長的波,若波向右傳播,波峰右側(cè)的質(zhì)點(diǎn)皆向上振動;振動方向之間的關(guān)系只要比較t=t

Tt=T圖便可知:4

播,波峰左側(cè)的質(zhì)點(diǎn)皆向上振動.簡言之,右傳右上,左傳左上.次傳到的質(zhì)點(diǎn)振動方向向上,反之,—個(gè)波長,這對后敘“波長、頻率和波速次傳到的質(zhì)點(diǎn)振動方向向上,反之,—個(gè)波長,這對后敘“波長、頻率和波速

的對應(yīng)關(guān)系.振源質(zhì)點(diǎn)振動一個(gè)周期,波向前使兩個(gè)驗(yàn)電器其中一個(gè)帶電,箔片張開,用被測物體連接兩個(gè)驗(yàn)電器的金屬球.若原來導(dǎo)體;若原來不帶電的驗(yàn)電器的箔片沒有張開,則表明該物體為絕緣體.連接起來,用帶電的玻璃棒或橡膠棒靠近一個(gè)驗(yàn)電器的金屬球,但不接觸,由于靜電感應(yīng),使棒,則箔片又都閉合.如果先拆開驗(yàn)電器連桿,角,說明兩個(gè)驗(yàn)電器上有感應(yīng)電荷存在.

把一帶有絕緣柄的金屬小球用導(dǎo)線與靜電計(jì)的金屬球相連,靜電計(jì)的外殼接地,然后手持絕緣柄使金屬小球沿帶電導(dǎo)體的表面移動,會發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針大小保持不變,說把靜電計(jì)的金屬外殼與其金屬球用導(dǎo)線直接相連,無論把帶電體靠近還是直接接觸靜電計(jì)的金屬球,其內(nèi)部指針都不會張開,說明帶電體在靜電計(jì)(此時(shí)其外殼與內(nèi)部金屬已成為一個(gè)導(dǎo)體)

把靜電計(jì)(或驗(yàn)電器)的金屬球換成近似木棍上,手持膠木棍使錫箔緊貼帶電導(dǎo)體的尖端附近.因錫箔可變形,故可使錫箔的曲率與該處相同.然后移開錫箔使其與靜電計(jì)上方的筒,記下靜電計(jì)大小,再將錫箔緊貼帶電導(dǎo)體的曲率較小處,重復(fù)上述過程.可發(fā)現(xiàn)靜1·1·一節(jié)中波長概念及v大有幫助的

T

C.t=0.9s時(shí)Q=這幅插圖反映出波在過程中質(zhì)點(diǎn)

分析與解由波的方向、波形圖和結(jié)1知,C點(diǎn)為波源,開始向上振動,已經(jīng)完成了一次全振動,即振動了一個(gè)周期、波已到質(zhì)點(diǎn)D,質(zhì)點(diǎn)D開始向上振動.此APB已分別振動了TT3T、 T時(shí)已第一次到達(dá)波峰,質(zhì)點(diǎn)由圖示4位置再經(jīng)3T將第二次到達(dá)波峰.4T=0.4s,Q上振動經(jīng)

4到達(dá)波峰位置

故選項(xiàng)A、C確的,D是錯(cuò)誤的,由結(jié)論2知選項(xiàng)B也是錯(cuò)誤的.例2一列在豎直面內(nèi)振動的橫波,從點(diǎn)沿水平方向向右,振幅為A,波長為3

λP2衡位置 ,質(zhì)點(diǎn)P4

圖1一列簡諧橫波在t=02所示,自右向左沿x軸.已知t=0.7s時(shí)P出現(xiàn)過三次波峰,Q點(diǎn)坐標(biāo)為(-7,0圖

A.質(zhì)點(diǎn)C開始振動時(shí),振動方向向上,t=0時(shí),Bt=0時(shí)PBO點(diǎn)的水平距離不變,在平衡位置下方距離為A處

3和結(jié)論4知,