三、造成波动问题多解的因素有哪些
1.周期性
(1)时间周期性:时间间隔Δt与周期T的关系不明确。
(2)空间周期性:波传播距离Δx与波长λ的关系不明确。
2.双向性
(1)传播方向双向性:波的传播方向不确定。
(2)振动方向双向性:质点振动的方向不确定。
3.由于波动问题的多解性,在解题时一定要考虑其所有的可能性
(1)质点达到最大位移处,则有正向和负向最大位移两种可能。
(2)质点由平衡位置开始振动,则有起振方向向上、向下(或向左、向右)两种可能。
(3)只告诉波速不指明波的传播方向时,应考虑波沿两个方向传播的可能。
(4)只给出两时刻的波形,则有多次重复出现的可能。
由于波动问题的多解,解题时要先建立通式,再根据限制条件从中取出符合题意的解。
类型一 波的图象反映出的物理信息
【例1】 如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图。下列说法中正确的是( )。
A.质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同
B.质点B、F在振动过程中位移总是相等
C.质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长
D.质点A、I在振动过程中位移总是相同,它们的平衡位置间的距离是一个波长
解析:本题主要考查波长的概念及对概念的理解。从图象中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零,由于波的传播方向是沿x轴正方向,则容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的,而质点C、G的速度方向是向上的,因而这五个点的位移不总是相同,A项错误;质点B、F是同处在波峰的两个点,它们的振动步调完全相同,在振动过程中位移总是相等,B项正确;质点D、H是处在相邻的两个波谷的点,它们的平衡位置之间的距离等于一个波长,C项正确;虽然质点A、I在振动过程中位移总是相同,振动步调也完全相同,但由于它们不是相邻的振动步调完全相同的两个点,它们的平衡位置之间的距离不是一个波长(应为两个波长),故D项错误。