用旋转三角形法判定横波的有关问题

横波在介质中传播时，判定波的传播方向或质点的振动方向，是机械波教学中的一个难点．在教学中如引导学生使用旋转三角形法，能直观、准确、迅速地得到判定，较好地解决了这个教学难点．１旋转三角形判定方法机械波是机械振动在介质中的传播过程．根据振动在介质中的传播...     

正弦波传播介质中的质点在做简谐运动吗——对人教版《物理·选修3-4》波动部分的一点看法

人民教育出版社2010年4月第3版《物理·选修3-4》认为,有正弦波传播的介质中的质点在做简谐运动.但笔者查阅了相关书籍后发现这一说法欠妥.本文将从平面简谐波的波动方程和介质波的能量出发,分析机械波能量在空间上的分布、随时间的变化与能量传递的实质,通过与简谐运动进行对比,对新教材中关于机械波传播过程中介质中质点的运动作新的描述,即"简谐波是简谐运动在介质中的传播,介质中各质点做的是运动规律满足正弦(或余弦)图像的受迫振动".     

如何分析与解答机械波问题

机械波是一种运动传播的过程，既非是波源，也不是传播介质，只是振动状态的传播，沿着波的传播方向，质点在各自的平衡位置附近。依次重复波源的振动，质点并没有随着波一起迁移．由于振动具有周期性，所以，某质点与它的振动在一个周期T(或几个T)所传到的质点运动状态完全相同，它们之间的距离即为一个波长λ(或几个λ)．     

波动图象中质点振动方向的确定

波动图象是本章的重点和难点 .本文就如何确定波动图象中质点的振动方向谈点教学体会 .1　上下坡法波的传播速度方向 ,介质中质点的振动方向 ,某时刻的波形图三者之间存在一定的关系 .在已知波的传播方向 ,某时刻的波形图的情况下 ,根据“上下坡法”可以求出介质中质点振动的方     

振动方向判断方法初探

在波动图象中,由波的传播方向判断波上各质点振动方向或由波上某质点振动方向确定波的传播方向,是学生学习中的一个难点,往往容易与振动图象中质点振动方向的判断混淆.     

探究弦上横波的速度决定于介质的机械性质

1 提出问题。在中学物理教学中，机械波的速度决定于介质的性质．人民教育出版社物理室编著《物理》教材，是这样论述的：“机械波在介质中传播的速率是由介质本身的性质决定的，在不同介质中传播的速率并不相同．”对这个问题没有展开讨论，教师对这个问题也是一句带过，学生不易理解．究竟决定于介质的什么性质?或者说，机械波的速度跟哪些因素有关呢?在这个问题上我们以绳子为例进行了较为成功的探索，提高了学生的探索科学知识的兴趣和能力．     

机械波波长的相位定义法

人教版普通高中课程标准实验教科书《物理·选修3-4》,把以前教科书中作为选学内容的"相位"物理量,作为必学内容放在正文中,用以描述机械振动和机械波中振动质点所处的状态.如此描述更科学、精确,也更有利于培养学生应用数学知识解决物理问题的能力.只是波长的定义,"在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点之间的距离,叫做波长"容易使人误解.对于空间一点发出的球面波,它的波阵面是以波源为球心的一个个球面,同一球面上各质点振动状态相同,即相位相同,而这些质点间距离各不相     

英国研制微型振动发电机

在"机械波的形成和传播"的教学中,笔者让学生观察波动演示器演示的横波波动情景,说出由介质点组成的凸凹相间的波形怎样运动时,出乎意料的是:学生异口同声的说蛇行.     

微改波动演示器,消除学生错误认知

在"机械波的形成和传播"的教学中,笔者让学生观察波动演示器演示的横波波动情景,说出由介质点组成的凸凹相间的波形怎样运动时,出乎意料的是:学生异口同声的说蛇行.     

超声场分布的演示实验

介绍了利用超声在液体介质中传播,使质点产生强烈振动而引起交变压力的原理,用微型探头测量,以演示超声场在平面辐射、聚焦系统下焦平面和焦点以内的横截面上的声场分布,使学生更深入地了解超声不皮传播的物理规律。     

追波

1追平面简谐机械波介质中的平面简谐机械波为ξ=Acosωt-xv(1)式中v为介质中的波速,波沿x轴正向传播.现沿x轴的正向以恒速u追波,因ξ是介质中的质点相对于其平衡位置的位移,故ξ不因参考系的不同而异.将伽利略变换x=x′+ut代入式(1),便得追波者所观测到的波ξ=Acosωt-x′+utv=Acosω1-vut-xv′(2)当u=v时,式(2)就变成了ξ=Acosωx′v(3)显然,追波者一旦追上了波,则他观测到的便是“只随空间振荡,不随时间振荡”的静止波了,且其波长与介质参考系中的波长相同.2追介质中的平面简谐电磁波由麦克斯韦方程组可以证明,电磁波中的E、B与传播速…     

说明振动在媒质中传播的横波演示仪

学生对波动现象常会存在着一种错觉,认为波在媒质中的传播好象针线在布上一上一下的穿行着前进一样。这种看法在判断问题时常会表现出来。如图1中有一个向左传播的横波,要求判明质点A将要向哪个方向振动时,根据以上想法,总会认为质点A将向下振动。纠正这种错觉,只凭着反复的讲解是不够的,还需要抓住“波是振动在媒质中的传播”这一关键,通过演示,树立正确的印象。     

机械纵波的观察与波速测量实验的设计构思

为了进一步丰富大学物理实验课的教学内容,针对机械波特别是机械纵波实验较少的情况,我们设计了一种一维弹性介质链来演示机械纵波在弹性介质中的产生和传播过程,并验证机械波波速与频率无关,只决定于介质的性质。具体为采用轻质小弹簧连接的塑料小球链模拟质元之间的弹性力和一维弹性介质质元,采用带电小球在交变电场作用下的振动模拟波源的办法,设计了一个可观察机械纵波并测量波速的实验。这个实验既可以作为大学物理实验课的教学内容,也可以作为中学物理实验的演示实验,有助于学生直观形象地理解机械波的产生和机械波在弹性介质中的传播机理。     

机械波在界面的反射、透射和半波损失

本文推导出了平面简谐波垂直入射时在界面上产生的反射波和透射波的表达式,并讨论波从波疏介质传播到波密介质产生的半波损失现象.有助于理工科学生理解机械波界面行为等相关物理概念和物理规律.     

声波传播和分子运动、声强和响度

一、声波传播和分子运动在讲授波动时,常在图中画出許多貭点,这些貭点在波的传播过程中,发生和波传播方向垂直(横波)或一致(纵波)的振动,这样就比較容易形象地描繪出机械波传播和质点振动的物理图景。問題在于波在物貭中传播时实际情况是怎样的呢?特別是原子或分子运动情况又是怎样的呢?看来在固体(特別是晶体),液体和气体中是不一样的。在晶体中,原子在空間中是有序排列的,取一維最簡单的情况看,原子排列如图1所示(即一維布拉非格子)。     

超声强度定性演示实验

利用超声波在介质中传播使质点产生强烈振动而引起界面的变化。演示了超声场在换能器平面辐射、聚焦系统下焦平面及其以内的横截面上的液包喷泉的变化．     

“机械波的形成和传播”教学设计及课堂实录

2013年4月,本文作者之一在本校开设了一次成都市市级公开课,据此撰写了此文.授课对象为高二学生,所用教材为教科版《物理·选修3-4》.设计思想:本课以学生个体回答的形式引入机械波.然后从整体发展出发,采用分组实验的形式,让学生以绳波为例自行分析机械波的形成和传播,从而充分发挥学生主体作用,体现教学的实效性.同时,还在其间引入学生活动,用"人浪"模拟机械波,     

超声波和超声场

 声波是一种机械波,如果用频率来表征声波,并以人的感觉频率为分界线,可把声波划分为次声波(f<20Hz)可闻声波(20Hz≤f≤20kHz)及所谓超声波,它是指频率大于20kHz以上的声波。一般认为人耳所能听见频率的上限为20kHz。由于超声波的波长短,相同的振幅情况下,质点振动传递的能量就大得多,超声波在传播时就具有了与光传播时类似的特性,可以借助于光学的一些原理来研究它。计算表明,在液体中传播着超声波,其质点振动加速度的幅值可高达重力加速度的上百万倍!波长短的超声波的显著特征是方向性强,这样可用它采集信息,特别是材料内部的信息,因为超声波几乎能穿透任何材料。这对于某些其他辐射能量不能穿透的材料,超声波便显示出其独特的优越性。因之,超声波在工业、医疗等科技领域中有着重要的应用。     

原子力显微镜微探针与光束偏转法在纳米振动检测中的应用

本文探讨了表面弹性波传播的机制,提出了一种利用原子力显微镜微探针与光束偏转法检测纳米振动的新方法,并利用这种方法对表面波质点的纳米振动进行了实时检测.当LiNbO₃晶片被施以13MHz的超高频激振电压时,在原子力显微镜示波器监视端观察到了质点的纳米振动,幅值为6.7nm,频率和驱动电压的频率一致.     

波的传播方向与质点振动方向的探讨

论述了判断波的传播方向与质点振动方向的几种简易方法.