高中物理 模块要点回眸 第11点 加强点振动强减弱点振动弱素材 沪科版选修3-4 4页

第11点　加强点振动“强”，减弱点振动“弱” ‎ 学习了波的干涉之后，有些同学会有这样的错误认识：振动加强点(区)，质点总处于波峰(或波谷)，振动减弱点(区)质点总处于平衡位置(即不振动)．其实不然，下面咱们根据振动加强点和减弱点的振动图像来理解它们的振动特点．‎ ‎1．振动加强点的振动图像 如图1所示，对于图中的a点，设波源S1、S2在a点引起的振幅分别为A1和A2，以图中a点波峰与波峰相遇时刻计时，波源S1、S2分别引起a点的振动图像如图2甲、乙所示，当两列波重叠后，a点同时参与两个振动，合振动的图像如图2丙所示．‎ 图1‎ 图2‎ 从图中可看出：对于a点，在t＝0时是两列波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变成波谷和波谷相遇，再过半个周期，就变成波峰和波峰相遇．也就是说，a点始终是振动加强点，合振动的振幅等于两列波分别引起的振幅之和．‎ 从图像还可以看出，振动加强的a点并不是始终处于波峰或波谷，它仍然在平衡位置附近振动，其位移随时间变化，其振动比两列波单独时剧烈了．‎ ‎2．振动减弱点的振动图像 如图1所示，以波源S1、S2分别将波峰、波谷传给减弱点b时刻开始计时，波源S1、S2分别引起b点的振动图像如图3甲、乙所示，当两列波重叠后，b点同时参与两个振动，合振动的图像如图3丙所示．‎ 图3‎ 从图像可以看出，在t＝0时，b点是一列波(S1)的波峰和另一列波(S2)的波谷相遇，经过半个周期，就变成一列波(S1)的波谷和另一列波(S2)的波峰相遇，在这一点两列波引起的合振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差．‎ 从图像还可以看出，振动减弱的b点并不是不振动，只是振幅最小，等于两列波的振幅之差．只有当两列波的振幅相等时，振动减弱的质点才不振动．‎ 对点例题　如图4所示是水波干涉的示意图，S1、S2是两波源，A、D、B三点在一条直线上，两波源的频率相同，振幅相等，则下列说法正确的是(　　)‎ 图4‎ A．A点一直在波峰，B点一直在波谷 B．B点一会儿在波峰，一会儿在波谷 C．C点一会儿在波峰，一会儿在波谷 D．D点一会儿在波峰，一会儿在波谷 解题指导　在波的干涉中，振动加强区域里的质点总在自己的平衡位置两侧做简谐振动，只是质点的振幅较大，为A1＋A2.本题中由于A1＝A2，故振动减弱区的质点并不振动，C点是波峰与波谷相遇，为减弱点，故C点不振动．而此时A点是波峰与波峰相遇，是加强点，B点是波谷与波谷相遇，是加强点，又A、D、B三点在一条振动加强线上，这条线上任一点的振动都是加强的，故此三点都为加强点，故此三点都是一会儿在波峰，一会儿在波谷．‎ 答案　BD 易错警示　要切实理解好振动加强和振动减弱的含义是解决本题的关键．振动加强和振动减弱是针对振幅而不是位移而言的．若认为只有干涉图样上波峰和波峰、波谷和波谷相遇的点才是振动加强的点，波峰和波谷相遇的点为振动减弱的点，可能漏选D.若误认为加强点永远位于波峰，减弱点永远位于波谷，会误选A.‎ ‎1．如图5所示，甲、乙两平面波是振幅相同的相干波，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿y轴正方向传播．图中实线表示某一时刻的波峰位置，虚线表示波谷位置．对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况，下列判断正确的是(　　)‎ 图5‎ A．a、b点振动加强，c、d点振动减弱 B．a、c点振动加强，b、d点振动减弱 C．a、d点振动加强，b、c点振动减弱 D．a、b、c、d四点的振动都加强 答案　B 解析　当两列波产生干涉现象时，会形成加强区与减弱区彼此相间的稳定的干涉图样．在题图中设A、B、C、D四点处在实线的交点，即波峰与波峰相遇，都是加强点，又由于甲、乙两列波分别沿x轴正方向和y轴正方向传播，所以BD决定的直线为加强线，过A、C且平行于BD的两条直线也应是加强线．由图不难看出，a、c点处在振动加强区，b、d点处在振动减弱区．‎ ‎2．如图6所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A.a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc.某时刻a是两列波波峰的相遇点，c是两列波波谷的相遇点，则(　　)‎ 图6‎ A．a处质点的位移始终为‎2A B．c处质点的位移始终为－‎‎2A C．b处质点的振幅为‎2A D．c处质点的振幅为‎2A 答案　CD 解析　由于a是两列波波峰的相遇点，c是两列波波谷的相遇点，所以a点和c点均为振动加强的点．但是，只要a点和c点有振动，位移就有变化．a、c两点的振幅为‎2A，不等于说a、c两点的位移始终为‎2A或－‎2A，选项A、B错误．b点位于S1、S2的中垂线上，S1、S2传到b点的振动同步，所以b点也是振动加强的点，实际上在S1S2连线的中垂线上的任何点都是振动加强的点，选项C、D正确．‎