大学物理第五版下册第十章波动习题课件.ppt
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- 大学物理 第五 下册 第十 波动 习题 课件
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1、第十章第十章 波动波动1第第十十章章 波波 动动物理学物理学第五版第五版110-1 图图(a)表示表示t=0 时的简谐波的波形图,波沿时的简谐波的波形图,波沿x轴正方轴正方向传播,图向传播,图(b)为一质点的振动曲线,则图为一质点的振动曲线,则图(a)中所表示中所表示的的x=0处质点振动的初相位与图处质点振动的初相位与图(b)所表示的振动的初相所表示的振动的初相位分别为位分别为()。答案(答案(D)2(A)均为零)均为零(B)均为)均为(C)均为)均为(D)与与(E)与与22222图图(a)图图(b)第十章第十章 波动波动2第第十十章章 波波 动动物理学物理学第五版第五版2由图由图(a)可知,
2、可知,x=0处的质点的振动在处的质点的振动在t=0时,位移为零,速时,位移为零,速度为负,向度为负,向y轴负方向运动,由旋转矢量图可得:轴负方向运动,由旋转矢量图可得:2由图由图(b)可知,在可知,在t=0时,时,质点的振动位移为零,速度为正,质点的振动位移为零,速度为正,向向y轴正方向运动,由旋转矢量图可得:轴正方向运动,由旋转矢量图可得:2答案(答案(D)第十章第十章 波动波动3第第十十章章 波波 动动物理学物理学第五版第五版310-2 机械波的表达式为机械波的表达式为 ,式中式中 和和 的单位为的单位为 ,的单位为的单位为 ,则(,则()。)。(A)波长为波长为5m;(B)波速为波速为
3、;(C)周期为周期为 ;(D)波沿波沿x轴正方向传播。轴正方向传播。)2cos(xtAyx)06.06cos(05.0 xtytssm10s31答案(答案(C)ym与简谐波表达式比较得:与简谐波表达式比较得:波沿波沿x负方向传播,且负方向传播,且6sT3162206.02m3.3306.02smTu100第十章第十章 波动波动4第第十十章章 波波 动动物理学物理学第五版第五版410-3 一平面简谐波沿一平面简谐波沿x轴负方向传播,角频率为轴负方向传播,角频率为 ,波速为波速为u。设。设 时刻的波形如图所示,则该波时刻的波形如图所示,则该波的表达式为(的表达式为()。)。(A)(B)(C)(D)
4、4Tt)(cosuxtAy答案(答案(D)2)(cosuxtAy2)(cosuxtAy)(cosuxtAy第十章第十章 波动波动5第第十十章章 波波 动动物理学物理学第五版第五版5画出画出t=0时刻的波形图,图中时刻的波形图,图中红线所表示的波形。红线所表示的波形。可见可见t=0时刻波源处质点在负的最时刻波源处质点在负的最大位移处,且向大位移处,且向y的正方向运动,的正方向运动,由旋转矢量图可得:由旋转矢量图可得:所以此简谐波的表达式为:所以此简谐波的表达式为:)(cosuxtAy第十章第十章 波动波动6第第十十章章 波波 动动物理学物理学第五版第五版6答案(答案(D)10-4如图所示,两列波
5、长为如图所示,两列波长为 的相干波在的相干波在P点相遇。波点相遇。波在点在点 振动的初相是振动的初相是 ,点点 到点到点P的距离是的距离是 。波。波在点在点 振动的初相是振动的初相是 ,点点 到点到点P的距离是的距离是 ,以以 代表零或正、负整数,则点代表零或正、负整数,则点P是干涉极大的条是干涉极大的条件为(件为()(A)(B)(C)(D)krr12kk212)(21212rr 1S12S21r1S2S2r)(22112rr 第十章第十章 波动波动7第第十十章章 波波 动动物理学物理学第五版第五版710-5在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动(在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动()(A)振
6、幅相同,相位相同;振幅相同,相位相同;(B)振幅不同,相位相同;振幅不同,相位相同;(C)振幅相同,相位不同;振幅相同,相位不同;(D)振幅不同,相位不同;振幅不同,相位不同;答案(答案(B)第十章第十章 波动波动8第第十十章章 波波 动动物理学物理学第五版第五版810-8 波源做简谐运动,其运动方程为波源做简谐运动,其运动方程为 ,式中,式中y的单位为的单位为m,t的单位为的单位为s,它所形成的的波以,它所形成的的波以 的速度沿一直线传播。的速度沿一直线传播。(1)求波的周期及波长;()求波的周期及波长;(2)写出波动方程)写出波动方程。)240cos(100.43ty解:解:(1)1240
7、ssT31033.8240220sm30muT25.01033.8303第十章第十章 波动波动9第第十十章章 波波 动动物理学物理学第五版第五版9(2)以波源为坐标原点,沿)以波源为坐标原点,沿x轴正方向传播的轴正方向传播的波的波动方程:波的波动方程:mA3100.4)(8240cos(100.4)30(240cos100.4)(cos33mxtxtuxtAy第十章第十章 波动波动10第第十十章章 波波 动动物理学物理学第五版第五版1010-12 图示为平面简谐波在图示为平面简谐波在t=0时的波形图,设此简谐时的波形图,设此简谐波的频率为波的频率为250Hz,且此时图中点,且此时图中点P的运动
8、方向向上的运动方向向上。求:(求:(1)该波的波动方程;()该波的波动方程;(2)在距原点为)在距原点为7.5m处处质点的运动方程与质点的运动方程与t=0时该点的振动速度。时该点的振动速度。解:解:(1)由图可知,)由图可知,A=0.1m波速波速m20smTu50002502015002s第十章第十章 波动波动11第第十十章章 波波 动动物理学物理学第五版第五版11由由t=0时,时,P点向上运动,可画出下一时刻的波形,得出点向上运动,可画出下一时刻的波形,得出此波沿此波沿x轴负方向传播。轴负方向传播。3可知可知t=0时,坐标原点出质点在时,坐标原点出质点在A/2处,且向下运动,利处,且向下运动
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