怎样理解机械波的能量

在弹性介质中，当波源做简谐运动时，介质中各质点随波源依次在其平衡位置做简谐运动，所形成的波就是简谐波．但是介质中各质点并不随波一起传播或迁移，机械波传播的是波源的振动状态或振动形式和振动能量，那么介质中各质点是否与做简谐运动的谐振子一样机械能守恒呢?笔者针对该问题加以分析如下．     

浅析机械波中的几个疑难问题

1 问题的提出. 在机械波的教学过程中,往往会遇到下列疑问:(1)简谐波在媒质中传播时媒质质点做的是什么运动?(2)若是简谐振动,为什么又与弹簧振子及单摆的简谐振动不完全相同?如:机械能不守恒.(3)若是简谐振动,机械波的频率应由媒质决定.而事实上机械波的频率却决定于波源.这是为什么?(4)若是简谐振动,机械波由一种媒质进入另一种媒质时频率为什么不变.(5)     

对称性在简谐运动和简谐波中的应用

对称性在简谐运动和简谐波中普遍存在,描述质点振动的一切表征量,如回复力、加速度等都具有对称性。下面举例说明对称性在具体问题中的应用。一、利用位移对称性[例1]一弹簧振子做简谐运动,周期为T,则（ ）。     

浅谈简谐振动和简谐波

在高中物理教学中,简谐振动和简谐波是学生学习的一个难点.笔者在教学过程中发现很多学生将机械波中介质质点的振动完全等同于机械振动中振子的振动,从而造成很多困惑.在一些实际应用中更是将机械振动中的振子的简谐振动和简谐波中质点的简谐运动混为一谈。因此,在教学过程中澄清二者的区别是很有必要的。1简谐振动特征分析简谐振动是最简单、最基本的机械振动,它有以下几方面的特征:1.1力学特征振子在线性回复力作用下围绕平衡位置的运动是简谐运动,即:F=-kx。1.2动力学特征由牛顿第二定律有:mddt2x2=-kx令mk=ω02,则上式可写作d2xdt2+ω0…     

对单摆“平衡位置”的释疑

笔者阅读了刊登在贵刊 2 0 0 2年第 4期的“对单摆平衡位置的质疑”一文后 ,认为要消除学生的这些质疑 ,关键是要对简谐运动平衡位置的概念有一个正确的认识 .现行的人教版高中物理教材中没有对简谐运动“平衡位置”的明确定义 ,但在教材第 59面指出弹簧振子运动时 ,平衡位置处受到的弹力为零 .由此可引导学生得出做简谐运动的质点的平衡位置就是回复力等于零的位置 ,并补充说明 :平衡位置的合力不一定等于零 ,有的等于零 ,如弹簧振子 ,有的不等于零 ,如单摆 ,平衡位置与平衡状态不是同一个概念 ,为今后讲单摆的“平衡位置”埋下伏笔 .讲完…     

浅谈简谐振动和简谐波

在高中物理教学中，简谐振动和简谐波是学生学习的一个难点．笔者在教学过程中发现很多学生将机械波中介质质点的振动完全等同于机械振动中振子的振动，从而造成很多困惑．在一些实际应用中更是将机械振动中的振子的简谐振动和简谐波中质点的简谐运动混为一谈。因此．在教学过程中澄清二者的区别是很有必要的。     

浅谈振动的能量

做简谐运动的系统,其振动能量不仅与振幅有关,而且与振动系统的性质和频率有关。一、简谐运动的频率和振幅简谐运动是一种理想化的模型,即在不考虑摩擦和阻力时,弹簧振子(或单摆)在弹力和重力作用下的运动,弹簧振子做简谐运动的动力学方程和运动学方程分     

简谐振动与简谐波(高二、高三)

简谐振动在介质中传播,形成简谐波.简谐波既传递振源的振动形式,又传递振源的能量.传递简谐波的质点都在各自的平衡位置附近做简谐振动,并不沿波的传播方向迁移.任一时刻,各质点的位置集合构成波形.一个波长区域内的各质点的振动情况都不一样,而相隔波长整数倍的质点的振动情况相同,波形分布呈周期性;一个周期内的不同时刻,各质点的振动情况不同,而相隔周期整数倍的时刻,质点的振动情况相同,波形变化呈周期性.质点做简谐振动与形成简谐波的关系可概括为以下三点:     

竖直方向上的弹簧振子(高一、高三)

1.竖直方向上的简谐运动模型由简谐运动的定义可知,要证明物体做简谐运动可从两方面入手:回复力大小跟物体偏离平衡位置的位移成正比;回复力方向总指向平衡位置.下面就来证明竖直方向上的弹簧振子做简谐运动.如图1,把一个质量为m的有孔小球系在劲度系数为k的轻弹簧的上端,弹簧的下端固定,小     

简谐运动的能量与波的能量

学习了中学物理“振动的能量”之后，关于简谐运动的能量学生都知道：做简谐振动的系统机械能守恒，振动质点位移最大时，势能最大，动能为零；振动质点过平衡位置时，动能最大，势能为零．简谐波中振动质点的能量的变化规律是否也这样呢?对这一问题，一些师生认识比较模糊．     

质疑传播机械波的介质中的质点做的是简谐振动

波动是振动的传播，机械振动在介质中的传播叫做机械波，当介质中有波传播时，介质中各质点只在各自的平衡位置附近按正弦或余弦规律做机械振动，并且和做简谐振动的质点的振动曲线完全相同，但值得注意的是，不能认为传播简谐波的介质中的各质点在做简谐振动。     

波动方程的理解与应用

<正>简谐波的传播特征是前面的质点依次带动后面的质点分别以各自不同的平衡位置做简谐运动,后面的质点比相邻的前一质点的振动总落后一定的相位.因此,根据相位关系,我们可以表达出沿波传播方向上各质点的振动方程,也叫波动方程.利用波动方程可方便研究波中各质点的振动情况.     

高一月月练——机械振动和机械波

一、本月知识学习指要当物体受到指向平衡位置的回复力作用且阻力足够小时 ,物体将做机械振动 .振动可分自由振动和受迫振动 .当策动力的频率跟物体的固有频率相等时将发生共振 ,振幅达最大 .简谐运动是一种变加速运动 .其特点是所受外力的合力符合 F=- kx,加速度符合 α=- kmx.简谐运动的图象是正弦 (或余弦 )曲线 ,它表示振动物体的位移随时间而变化的情况 .典型的简谐运动有弹簧振子( T=2 π mk )和单摆 ( T=2 π lg )等 .做简谐运动的系统的能量是守恒的 ,振幅越大 ,能量越大 .机械振动在介质中的传播过程形成机械波 .其特点是只传播…     

课本的这道习题值得改进

新版高中物理第一册(必修)课本(人民教育出版社1995年10月第2版,以下简称课本)在313页的第2道习题:[题目]做简谐运动的质点通过平衡位置时,在下列物理量中具有最大值的物理量和具有零值的物理量各是哪些:     

貌似神异的F=-kx(高一、高二、高三)

胡克定律和质点做简谐运动的回复力的表达式均为F=-kx,但两者的本质不同。在弹簧和简谐运动综合的问题中,同学们一定要注意区别。     

振动和波热点问题导析

每年高考都有振动和波的考题 ,且试题以选择题、填空题、作图题等形式出现 .其考查的知识点为 :①简谐波图像与质点振动的联系 .②描述简谐波的动态过程 .③波长、波速、周期 (或频率 )的多值性 .这些题中往往给出振动或波动图像 ,考生需从所给的图像中获取相关信息才能顺利解题 .波动图像中同一波形曲线描述的是 :同一时刻 ,各质点离开平衡位置的情况 ;不同时刻质点的位移情况由不同时刻的波形图来反映 .应注意质点只能纵向移动 ,不能左右移动 .由波动图像 (图 1ａ)可获取的信息有 :····ｙ-Ａｏ Ｔ２ Ｔ ｔ（ｂ）ＡｙＡ Ａ′·····…     

涉及波动图与振动图联系习题研究

一、根据波动图,确定某质点的振动图简谐波在传播过程中,介质中各质点均在平衡位置附近做简谐振动,并不随波迁移.波动图上的每一质点都可以作出相应的振动图.     

机械波的传播特点及其在解题中的应用

一、机械波的传播特点 当振源在介质中振动时,由于与介质间弹性力的作用,振源将带动靠近它的质点振动起来,这些先振动起来的质点通过弹性力带动更远的质点振动,因此,通过振源的振动,使介质中大量质点由近及远依次振动起来,就形成了机械波,机械波不但将振动方式传播出去,同时也将振源的能量通过振动的质点不断向远处传播.对于简谐波,其传播过程的特点可总结如下:     

质点振动方向与波的传播方向之关系

有关简谐运动和机械波的问题,在近年来高考试题中出现得较多,试题内容新颖,难度较大,使不少学生束手无策.本人在多年的教学中,感到可以用这样一句话来概括对这类问题的解析:“波向右传,质点向左学”或“质点向左学,则波向右传”.下面举几例来阐述:例1.(1989年高考题第23题)如图1实线是一列简谐波在某一时刻的波形图,虚线是0.2s后它的波形图线,这列波可能的波速是:     

对简谐运动固有周期的进一步认识

在简谐运动中我们主要研究了两种简谐运动,即弹簧振子的运动和单摆的运动.在研究简谐运动时我们学习了周期和频率的概念,并且特别指出简谐运动的周期和频率是由自身因素决定的,因此,我们又称之为固有周期和固有频率,那么怎样去深入地理解这一概念呢?下面就让我们从一些例子出发,进一步去理解和体会.