走出“机械振动与机械波”理解的误区①
2020-08-04勾俊华
物理之友 2020年6期
勾俊华
(江苏省南京市雨花台中学,江苏 南京 210012)
“机械振动与机械波”是高中物理教学的重要内容,也是历年高考物理的热点,常涉及振动和波动图像、波的干涉等,这类问题具有形式多变、综合性强等特点。学生在学习“机械振动与机械波”的过程中常会出现以下理解误区。
1 误认为质点的振动方向与波的传播方向相同
波源振动后会带动周围的所有质点振动,后面的质点相对于前面的质点在时间上有滞后性,大量质点整体的振动就形成了机械波。
例1:简谐横波某时刻的波形如图1所示,P为介质中的一个质点,波沿x轴正方向传播。

图1
常见错解:(1) 认为质点P沿x轴正方向振动;(2) 认为质点P向下振动。
错因分析:没有弄清波形的成因,每一个质点的振动重复前面一个质点的振动,是在其平衡位置附近来回往复运动,并不随波迁移。根据波沿x轴正方向传播可知:质点P前面质点的位置在其上方,此时质点P的振动方向是竖直向上。
2 误认为某时刻波源的振动方向为波源的起振方向
波源在其平衡位置附近来回往复运动,只有经过周期的整数倍时,其振动方向才与起振方向相同,其余时刻波源的振动方向与起振方向不同。
例2:甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播,振幅相同,某时刻的图像如图2所示。

图2
常见错解:根据此时波源M、N振动方向都向上,认为甲乙两波源的起振方向相同。
错因分析:由图2可知甲波向前传播了半个波长,此时波源M的振动方向与起振方向相反;……
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