hb032.振动图像与波动图像
振动图像和波动图像
学大教育个性化教学辅导教案学科: 物理任课教师：黄启琢授课时间：年月日( 星期)姓名年级性别总课时____第___课教学目标1、深刻理解振动图像意义与特征2、深刻理解波动图像意义与特征3、理解与掌握振动图像与波动图像得区别与联系难点重点理解与掌握振动图像与波动图像得区别与联系课堂教学过程课前检查作业完成情况：优□良□中□差□建议__________________________________________过程1．振动图象与波得图象振动图象与波得图象从图形上瞧好象没有什么区别，但实际上它们有本质得区别。
（1）物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻得位移；波得图象表示介质中得各个质点在同一时刻得位移。
（2）图象得横坐标得单位不同：振动图象得横坐标表示时间；波得图象得横坐标表示距离。
（3）从振动图象上可以读出振幅与周期；从波得图象上可以读出振幅与波长。
简谐振动图象与简谐横波图象得列表比较：简谐振动简谐横波图象坐标横坐标时间介质中各质点得平衡位置纵坐标质点得振动位移各质点在同一时刻得振动位移研究对象一个质点介质中得大量质点物理意义一个质点．．．．在不同时刻得振动位移介质中各质点．．．在同一时刻得振动位移随时间得变化原有图形不变，图线随时间而延伸原有波形沿波得传播方向平移运动情况质点做简谐运动波在介质中匀速传播；介质中各质点做简谐振动2．描述波得物理量——波速、周期、波长：（1）波速v：运动状态或波形在介质中传播得速率；同一种波得波速由介质决定。
注：在横波中，某一波峰（波谷）在单位时间内传播得距离等于波速。
（2）周期T：即质点得振动周期；由波源决定。
（3）波长λ：在波动中，振动位移总就是相同得两个相邻质点间得距离。
yxyx7．波动图象得应用：（1）从图象上直接读出振幅、波长、任一质点在该时刻得振动位移。
（2）波动方向<==>振动方向。
方法：选择对应得半周，再由波动方向与振动方向“头头相对、尾尾相对”来判断。
波动图象与振动图象的综合应用
波动图象与振动图象在物理实验中的应用
波动光学实验
波动图象可以用于光学实验中， 例如干涉和衍射实验，通过观察 光波的干涉和衍射现象，验证光 的波动理论。
振动实验
在物理实验中，可以利用振动图 象研究物体的振动规律和特性， 例如固有频率、阻尼系数等。
物理过程模拟
通过模拟物理过程的波动和振动 行为，可以深入理解物理现象的 本质和规律，为科学研究和技术 开发提供支持。
在图象上标注出坐标轴，以便更好地观察和分析 振动的变化规律。
波动图象与振动图象的绘制技巧
突出关键信息
在绘制波动图象和振动图象时，应突出关键信息，如波峰、波谷、 振动最大位移等。
保持图象清晰
在绘制波动图象和振动图象时，应保持图象清晰，避免过多的噪声 和干扰。
比较不同图象
在绘制波动图象和振动图象时，可以比较不同图象的特点和规律， 以便更好地理解和分析波动和振动的本质。
01
揭示物理现象的本质
通过综合应用波动图象和振动图象，可以更深入地理解物理现象的本质，
如波动和振动的相互作用和转化。
02
提高解决实际问题的能力
在实际工程和科学研究中，许多问题涉及到波动和振动的相互作用。综
合应用波动图象和振动图象，有助于更准确地分析和解决这些问题。
03
促进多学科交叉融合
波动图象和振动图象的综合应用涉及到多个学科领域，如物理学、工程
振动图象在机械故障诊断中的应用
故障识别
01
振动图象可以用于机械故障的识别，通过分析机械设备的振动
信号，判断设备的运行状态和故障类型。
故障定位
02
结合振动图象和传感器网络技术，可以定位机械设备的故障位
置，提高维修效率。
振动图象和波动图象
专题：振动图象和波动图象一. 波动图象与振动图象的区别：1.坐标轴所表示的物理量：波动图象中的横轴x 表示介质中各个质点振动的平衡位置，纵轴y 表示某个时刻各个质点振动的位移；振动图象的横轴t 表示一个振动质点振动的时间，纵轴x 表示这个质点振动时各个不同时刻的位移。
2.从图象的物理意义方面进行区别：波的图象描述的是某一时刻介质中各个质点的位移情况；振动图象描述的是一个振动质点在不同时刻的位移情况。
3.从图象的变化上区别：波动图象随着时间的改变而改变，（假如再过T/4后）如图甲所示；振动图象是随着时间的延长而延伸的，原有的部分不再改变，如图乙所示。
二、波动图象与振动图象的比较三、几类问题(1)、已知波的传播方向，确定质点振动的方向题1、如图所示为一列向右传播的简谐波的波形图，求：图中A 、B 、C 、D 、E 各质点的振动情况(2)、已知质点振动的方向，确定波的传播方向题2、如图所示为简谐波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，由此可断定（）A.向右传播，且此时质点B正向上运动B.向右传播，且此时质点C正向下运动C.向左传播，且此时质点D正向上运动D.向左传播，且此时质点E正向下运动讨论：判断横波的传播方向或质元的振动方向你还有哪些方法？（如：前后质点带动法，特殊点参考法，上下坡法，同侧法等）(3)、根据某一时刻的波动图象和波传播的方向，作出另一时刻的波动图象题3.如图所示为一列简谐波在某一时刻波的图象，若波向右传播的速度V=0.02m/s,画出经过4.5s后的波形图，(4)、振动图象和波动图象的相互转化问题题4．一列简谐横波沿X轴正方向传播，图1是t=0时刻的波形图，图2是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象(两图用同一时间起点)，则图2可能是图1中哪个质点的振动图线：（）A．x=0处的质点B．x=2m处的质点C．x=4m处的质点D．x=6m处的质点(5)、波动图象的多解波动图象的多解涉及：(1)波的空间的周期性；(2)波的时间的周期性；(3)波的双向性；(4)介质中两质点间距离与波长关系未定；(5)介质中质点的振动方向未定．题5.一列简谐波沿X轴传播，在此传播方向上有相距L＝6m的A、B两点，某一个时刻A点在正位移最大值处，而B点恰好在平衡位置并向上运动，求这列波的波长λ题6.如图所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，从波传播到x=5m 的M 点时开始计时，已知P 点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4 s ，下面说法中正确的（ ）A 、这列波的波长是5 mB 、这列波的传播速度是10 m/sC 、质点Q （x=9m ）经过0.5 s 才第一次到达波峰D 、M 点以后各质点开始振动时的方向都是向下题7.一列简谐横波沿X 轴正方向传播，图1是t=2s 时刻的波形图，图2是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象(两图用同一时间起点)，则图2可能是图1中哪个质点的振动图线：（ ）A ．x=0处的质点B ．x=2m 处的质点C ．x=4m 处的质点D ．x=6m 处的质点题8.一列在x 轴上传播的简谐波，在x l = 10cm 和x 2=110cm处的两个质点的振动图象如图所示，则质点振动的周期为s ，这列简谐波的波长为 cm ．题9.（06上海10）在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点的距离均为L,如图(a)所示,一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间Δt 第一次出现如图(b)所示的波形.则该波的( )A.周期为Δt,波长为8LB.周期为32Δt,波长为8L C.周期为32Δt,波速为12L/ΔtD.周期为Δt,波速为8L/Δt题10.（07四川理综20）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象.从该时刻起 ( )A.经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B.经过0.25 s时,质点Q的加速度大于质点P的加速度C.经过0.15 s,波沿x轴的正方向传播了3 mD.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向题11.（07上海9）如图所示,位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波.若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2,则( )A.f1=2f2,v1=v2B.f1=f2,v1=0.5v2C.f1=f2,v1=2v2D.f1=0.5f2,v1=v2。
振动图像与波动图像
相有弹 性 力 联 系 着 波 源 质 点 的简谐 振 动 由 于 质 点 间 有 这 种弹性 力 的 作 用 迫 使邻 近 质 点 也 作 简谐 振 动 而 邻近 质 点 的 振 动 又 迫 使较 远 质 点 的 振 动 这 样 振 动 就 从 波 源 由
近 及远 的 传 播 开 来 形 成 波 动
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件 振 动 的 物 体 作 为波 源 ; 传 播 这 种 振 动 的 弹性物质
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作为媒 质
。
仁 机 Байду номын сангаас 振 动 在媒质 中 自 {
,
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氏 就 早机 械 波
。
振 动 具 有能量 振 动的 传 播 过 程
。
,
」 实 质 上 也 是能 量 的 传 播过 程 因 此 波 是 传 递 能 欲 自
2
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振 动 图 像和 波动 图 像 研 究物 质 的 每 一 种 运 动 形 式 必 须 注 意 它 和 其 它 各 种 运 动 形 式 的共 同 点 但 尤 其 重
, , , 。
要 的 而 成 为 认识 事 物 的 基础 的 东 西 则 是 必 须 注 意 它 的 特殊 点
,
我 们 从 分 析 比较 振 动
,
标 表 示 离 开 振源 的 质 点 的 位 置 箭 头 的方 向可 以 表 示 振 动 在 媒 质 中 的 传 播 方 向 即 波 的 传播 方 向 亦 可 以 表 示 波 的传 播 方 向
.
一
种 方式 但 必 须 明 确 指出 波 所传
,
,
播 的是 振 动 状 态 或 振 动 过 程 运 动 形 式 及 能 量 的 传 播 媒 质 中 的 各质 点 并 不 随 波 逐 流 它 们 仍 然 在 各 自的 平 衡 位 置 附 近 作 振 动 这 一 点 和 质 点 的 流 动 ( 如 飞 行 的 子 弹 水 流 等 ) 有 本质 的 区 别
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.振动图像和波动图像
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
振动图像和波动图像
振动图象与波动图象的区别与联系⑴物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻的位移；波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移。
⑵图象的横坐标的单位不同：振动图象的横坐标表示时间；波的图象的横坐标表示距离。
⑶从振动图象上可以读出振幅和周期；从波的图象上可以读出振幅和波长。
2.波的图象的画法波的图象中，波的图形、波的传播方向、某一介质质点的瞬时速度方向，这三者中已知任意两者，可以判定另一个。
（口诀为“上坡下，下坡上”）3.波的传播是匀速的在一个周期内，波形匀速向前推进一个波长。
n个周期波形向前推进n个波长（n可以是任意正数）。
因此在计算中既可以使用v=λ f，也可以使用v=s/t，后者往往更方便。
4.介质质点的运动是简谐运动（是一种变加速运动）任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是4A，在半个周期内经过的路程都是2A，但在四分之一个周期内经过的路程就不一定是A了。
5.起振方向介质中每个质点开始振动的方向都和振源开始振动的方向相同。
6.巩固练习： 1．如图为一质点的振动图线，从图线上可以看出此质点做的是 运动，周期是 s ，振幅是 cm ，0.4s 时的位移是 cm ，0.6s 时的位移是 cm ．2．如图是一水平弹簧振子做简谐运动的振子的振动图像(x -t 图),由图可推断,振动系统( ) A ．在t 1和t 2时刻具有相等的动能和相同的动量 B ．在t 3和t 4时刻具有相等的势能和相同的动量 C ．在t 4和t 6时刻具有相同的位移和加速度 D ．在t 1和t 6时刻具有相同的速度和加速度3．右图为某简谐横波的图象，由图可知（ ） A ．波长为4mB ．周期为4sC ．振幅为2cmD ．波向x 轴正方向传播4．如图所示为一简谐波在t 时刻的图象．已知质点a 将比质点b 先回到平衡位置，则下列说法中正确的是( )A ．波沿x 轴正向传播B ．波沿x 轴负向传播C ．质点a 的速度正在增大D ．质点b 的速度正在增大 5．如图所示，实线A 是一列横波在某时刻的波形，虚线B 为经T 47后的波形图，根据图线可知波向 传播（填“左”或“右”），此时刻M 点向 运动，P 点向 运动．6．一列机械波在某一时刻的波形如实线所示，经过△t 时间的波形如虚线所示．已知波的传播速率为1m/s ，则下列四个数据中△t 的可能值为（ ）A ．1sB ．8sC ．9sD ．20s 7．一列机械波在介质中的传播速度是20m/s ，相邻两波峰间的距离为0.40m ，则( )A ．波源的振动频率为50HzB ．波源的振动周期为0．01s C ．波源每秒钟完成的全振动的次数为100次y/D．波源每秒钟完成的全振动的次数为50次8．有一单摆作简谐运动，其摆长为L，摆球质量为m，振动周期为T．为使其周期T变大，下述办法可行的是A．减小m B．增大L C．减小L D．将单摆放到重力加速度较小的地方例：如图所示，甲为某一波动在t =1.0S时的图象，乙为参与波动的P质点的振动图象，则(1)在甲图中画出再经3.5S时的波形图；(2)求再经过3.5S时P质点的路程S和位移。
第三单元振动图象与波动图象
Q x/m 3 4 5 图甲 6
2 图乙 y/cm
3
t/s
2 3 t/s 0 C
1 2
3 t/sBD例 8 、 （ 09 年 福 建 卷 ） 图 甲 为 一 列 简 谐 横 波 在 t=0 10s 时刻的波形图， 是平衡位置为x= x=1 t=0.10s 时刻的波形图 ， P 是平衡位置为 x=1 m 处 的质点， 是平衡位置为x= x=4 处的质点， 的质点，Q是平衡位置为x=4 m处的质点，图乙为 质点Q的振动图象，则（ AB ） 质点Q的振动图象， t=0 15s 质点Q A、t=0.15s时，质点Q的加速度达到正向最大 t=0 15s 质点P的运动方向沿y B、t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向 t=0 10s t=0 25s 该波沿x C、从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴正方向传 播了6 播了6 m t=0.10s到t=0.25s，质点P D、从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为 30 cm
例 4 、 如图所示是一列 简谐横波在t= t=0 简谐横波在 t=0 时刻的 波形图， 波形图，已知这列波沿 轴正方向传播， x轴正方向传播，波速 20m/s m/s。 是离原点为2 的一个介质质点， 为20m/s。P是离原点为2m的一个介质质点， 则在t= 17s时刻，质点P t=0 则在t=0.17s时刻，质点P的：①速度和加 速度都沿- 方向； 速度沿+y方向， +y方向 速度都沿-y方向；②速度沿+y方向，加速 度沿- 方向； 速度和加速度都正在增大； 度沿-y方向；③速度和加速度都正在增大； 速度正在增大，加速度正在减小。 ④速度正在增大，加速度正在减小。以上 四种判断中正确的是（ 四种判断中正确的是（ C ） 只有① 只有④ A、只有① B、只有④ 只有①④ 只有②③ C、只有①④ D、只有②③
【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理：振动图像与波动图像
A. 波速 v=20m/s，向右传播 B. 波速 v=20m/s，向左传播 C. 从 t=0．7s 时刻开始，再经 0．15s，波向左传播了 3m D. 从 t=0．7s 时刻开始，再经 0．15s，质点 P 向左运动了 3m 解析：由波的图象可直接读出波长 ，由振动图象可以直接读出周期 T=0.2s，则 波速 ，因 t=0.7s= ，由振动图象知 P 点的振动和 t=0.1s 时刻相同，即
1
已知振动图象及波速确定波动图象 例题 1 简谐横波沿 x 轴正方向传播，波速为 v=4m/s，已知距坐标原点 x=0.8m 处质点 的振动图象如图（a）所示，在下列 4 幅图中能够正确表示 t=0.35s 时波形的图是（ ）
解析：由振动图象可知振动周期 T=0.4s，所以波长 。从处于 x=0.8m 处 的质点的振动图象可以看出，在 t=0.35s 时刻，其位移为负，且向上振动，由于波向右传， 结合波形图，根据质点振动方向和波传播方向的关系（上波下，下波上），可知 ACD 答案 错误。 答案：B 点拨：处理此类问题，关键要明确振动图象是哪个质点的振动图象，在波形图上找到对 应的点，再明确所求波形是哪一时刻对应的波形，在振动图象上找到对应的时刻，分析该时 刻质点所对应的位置及振动方向，进而根据“平移法”或“上、下波法”确定出波的形状。 已知波动图象和一质点的振动图象确定波速及传播方向 例题 2 图甲为一列简谐横波在 t=0.7s 时刻的波形图，图乙为质点 P 的振动图象，则下 列说法正确的是（ ）
答案：如图所示。 点拨： 已知两质点振动图象确定某时刻波形图时， 首先要根据振动图象判定在该时刻两 质点的位置和振动方向，再根据波的传播方向，确定出波形图的大致形状。
1. 两种图象的比较 ①相同点：形状相同 ②不同点： （从以下 振动和波动的区别
人教版高二物理选修机械波振动图象与波动图象课件
x/m
y/m
同
图线
T
t/s
λ x/m
一
个
质
点
在
相
同
物理意义 表示一个质点在各时刻的位移
表示各个质点在某时刻的位移
时 刻
的
状
图线变化
随时间推移图象延伸，但已有
随时间推移图象沿传播方向平移
态
的图象形状不变
形象记忆 比喻为单人舞的录像
比喻为集体舞的照片
确定质点 运动方向
人教版高二物理选修3-4第十二章 机械波 振动图象与波动图象 课件（共17张PPT）
三个质点振动方向
④ 若已知距离O点4m的质点在该时刻的速
度方向向下，则波的传播方向是
⑤ 请在原图画出波在向右传播时，经过
10s后的波动图象
水平向左
y/cm
5A
BC
O 2 4 6 8 10
t/s
-
5 v 0.4 0.05m / s
T8
① 振动 图象，振幅为 5cm ，周期为 8s ② 若已知波长为0.4m，则波速为0.05m/s ③ 判断A、B、C三点所对应的时刻，质点 的速度方向和加速度方向并比较其大小关 系
人教版高二物理选修3-4第十二章 机械波 振动图象与波动图象 课件（共17张PPT）
人教版高二物理选修3-4第十二章 机械波 振动图象与波动图象 课件（共17张PPT）
振动图象
波动图象
研究对象
一个振动质点
沿波传播方向的所有质点
联
研究内容 一质点的位移随时间的变化规律
某时刻所有质点的空间分布规律
系
:
波动物理意义：描述各个振动质点在某一时刻相对平衡位置的位移。
振动图像和波动图像PPT课件
0
t/s 1 2 3 4 5 图乙
图甲
解： λ=4m T=4s v=λ/ T =1m/s 由图乙得： x＝2m处质点在t = 3s 时的位移为0, 振动 方向为+y方向， 如甲图蓝线所示， 所以该横波的传播方向为-x方向。
054.08年北京市海淀区一模试卷17 17. 一列横波在x轴上传播，图（甲）为t=1.0s时的波 动图像，图（乙）为介质中质点P的振动图像。对该 波的传播方向和传播波速度的说法正确的是 （ B ） A．沿+x方向传播，波速为4.0m/s B．沿- x方向传播， 波速为4.0m/s C．沿+ x方向传播，波速为2.5m/s D．沿- x方向传播，波速为2.5 m/s y/cm y/cm 0.2 0.2 P 0 0 1 2 3 4 0.5 1.0 t/s x/m -0.2 -0.2 图 (甲 ) 图 (乙 ) 解: 由图乙, t=1.0s时P的振动方向向下, 所以波沿- x方向传播.
振动图像和波动图像
振动图象和波的图象 振动图象和波的图象从图形上看好象没有什么区别 , 但实际上它们有本质的区别。 ⑴物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻 的位移；波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻 的位移。
⑵图象的横坐标的单位不同：振动图象的横坐标表 示时间；波的图象的横坐标表示距离。
y/cm 15 x/cm 0 -15 10 20 30 40 50 0 -15 5 10 15 20 25 15 t/10-3 s y/cm
图2 图1 【解析】本小题考查对振动图像和波动图像的理解 和对波动规律的数学表达能力，考查理解能力。
006.江苏南通08届第一次基础调研测试12B （1） 12. B.（1） （模块3-4试题） （1）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t = 3s时的 波形图，图乙是波上x＝2m处质点的振动图线．则该 横波的速度为 1 m/s，传播方向为 -x方向 ． y/cm y/cm 0 x/ 1 2 3 4 5m
22.振动图像和波动图像
-0.8 0 0.8 1.6
-0.8 0 0.8 1.6
y/m
0.1
C.
-0.8 0 0.8
x/m
1.6
y/m
0.1
D.
-0.8 0 0.8
x/m
1.6
解: 由振动图像得到原点处的质点在t=0.15s时在y正半轴 向下运动,由于波沿负x轴传播,所以只有A选项正确.
例5.
一列横波在x轴上传播，在x＝0与x＝1cm的两点
的振动图线分别如图中实线与虚线所示。由此可以
得出（ B C ）
y/cm
A.波长一定是4cm
2
B.波的周期一定是4s C.波的振幅一定是2cm
4 32
1 1 10 1 2 3 4 5
2
t/s
D.波的传播速度一定是1cm/s
解： 根据振动图象两个最大值的横坐标之差为振
动周期，故T＝4s, B选项正确；
从图象可看出振幅A＝2cm，C选项正确；
根据题中所给的振动图象无法得到波长(或波速) ,
也就无法根据 v 算出波速（或波长），故A、
D选项错误。
T
例6.
图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙 为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。从该时刻 起 ( AC ) A.经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P 距平衡位置的距离
（1）求此水波的传播速度、周期和波长。
（1）解： v=Δx1/Δt=2m/s Δt=5 T /4
A OB
T=1.6 s
λ=vT=3.2m
（2）以O点处在波峰位置为0时刻，某同学打算根 据OB间距离与波长的关系，确定B点在0时刻的振 动情况，画出B点的振动图像。你认为该同学的思 路是否可行？若可行，画出B点振动图像，若不可 行，请给出正确思路并画出B点的振动图象。
专题九振动图像与波动图像(共4种图像类型)
专题九振动图像与波动图像知识点一、振动图像与波动图像1.两种图象的比较图象类型振动图象波的图象研究对象一振动质点沿波传播方向上所有质点研究内容一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示某质点各个时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)各时刻质点位移(4)各时刻速度、加速度方向(1)波长、振幅(2)任意一质点在该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻的加速度方向(4)传播方向、振动方向的互判2.“一分、一看、二找”巧解波的图象与振动图象综合类问题(1)分清振动图象与波的图象.只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波的图象，横坐标为t则为振动图象.(2)看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级.(3)找准波的图象对应的时刻.(4)找准振动图象对应的质点.类型1 振动图像和波形图,读图知波长和周期,进行定性判定和定量计算（多选）1．（2024•富平县一模）沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图像如图甲所示，平衡位置在x＝4m处的质点Q的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A．该波沿x轴正方向传播B．该波的波长为10mC．该波的周期为1.6sD．该波的传播速度为12m/sE．t=415s时刻，x＝0处的质点回到平衡位置【解答】解：A、根据质点Q的振动图像可知，t＝0时刻质点Q沿y轴正方向振动，则该波沿x 轴正方向传播，故A正确；BCD、该波的波长λ＝12m，周期T＝1.6s，由v=λT可得该波的传播速度v＝7.5m/s，故BD错误，C正确；E、波动图像的方程为y=Asin(2πλx+φ)，当x＝4时，y＝0，代入解得φ=π3，则波动方程为y=20sin(π6x+π3)(cm)，t＝0时刻，x＝0处的质点偏离平衡位置的位移大小为10√3cm，振动方程为y=20sin(5π4t+2π3)(cm)，t=415s时刻回到平衡位置，故E正确.故选：ACE。
高三物理振动图像和波动图像
5
054.08年北京市海淀区一模试卷17
17. 一列横波在x轴上传播，图（甲）为t=1.0s时的波
动图像，图（乙）为介质中质点P的振动图像。对该
波的传播方向和传播波速度的说法正确的是 （ B ）
A．沿+x方向传播，波速为4.0m/s
B．沿- x方向传播， 波速为4.0m/s
C．沿+ x方向传播，波速为2.5m/s
b比a至少晚振动3/4个周期，满足
t ( n 3 )T 4
（n=0，1，2……）
s(n3)10.5m
4
42 m
y/cm
10 b a
0
t/s 12 3 4 5
4n 3
-10
v 10.5 m/s （n=0，1，2……）
T 4n3
可2021得/5/2B7 C错，D正确。
16
gk010.2008年高考理综四川卷19
振动图像和波动图像
2021/5/27
1
振动图象和波的图象
振动图象和波的图象从图形上看好象没有什么区别, 但实际上它们有本质的区别。
⑴物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻 的位移；波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻 的位移。 ⑵图象的横坐标的单位不同：振动图象的横坐标表 示时间；波的图象的横坐标表示距离。 ⑶从振动图象上可以读出振幅和周期； 从波的图象上可以读出振幅和波长。
一列沿着x轴正方向传播的横波，在t＝0时刻的波
形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所
示．质点N的振幅是 0.8 m，振动周期为 4 s，
图乙表示质点 L （从质点K、L、M、N中选填）
的振动图象．该波的波速为
0.5 m/s．
y/m
振动图像和波动图像
学大教育个性化教学辅导教案学科: 物理任课教师：黄启琢授课时间：年月日( 星期)姓名年级性别总课时____第___课教学目标1、深刻理解振动图像意义和特征2、深刻理解波动图像意义和特征3、理解和掌握振动图像和波动图像的区别与联系难点重点理解和掌握振动图像和波动图像的区别与联系课堂教学过程课前检查作业完成情况：优□良□中□差□建议__________________________________________过程1．振动图象和波的图象振动图象和波的图象从图形上看好象没有什么区别，但实际上它们有本质的区别。
（1）物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻的位移；波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移。
（2）图象的横坐标的单位不同：振动图象的横坐标表示时间；波的图象的横坐标表示距离。
（3）从振动图象上可以读出振幅和周期；从波的图象上可以读出振幅和波长。
简谐振动图象与简谐横波图象的列表比较：简谐振动简谐横波图象坐标横坐标时间介质中各质点的平衡位置纵坐标质点的振动位移各质点在同一时刻的振动位移研究对象一个质点介质中的大量质点物理意义一个质点．．．．在不同时刻的振动位移介质中各质点．．．在同一时刻的振动位移随时间的变化原有图形不变，图线随时间而延伸原有波形沿波的传播方向平移运动情况质点做简谐运动波在介质中匀速传播；介质中各质点做简谐振动2．描述波的物理量——波速、周期、波长：（1）波速v：运动状态或波形在介质中传播的速率；同一种波的波速由介质决定。
注：在横波中，某一波峰（波谷）在单位时间内传播的距离等于波速。
yxyx7．波动图象的应用：（1）从图象上直接读出振幅、波长、任一质点在该时刻的振动位移。
（2）波动方向<==>振动方向。
方法：选择对应的半周，再由波动方向与振动方向“头头相对、尾尾相对”来判断。
如图：【例3】如图是一列沿x轴正方向传播的机械波在某时刻的波形图。
由图可知：这列波的振幅为5cm，波长为4m 。
振动图像与波的图像
振动图象和波的图象振动是一个质点随时间的推移而呈现的现象，波动是全部质点联合起来共同呈现的现象．简谐运动和其引起的简谐波的振幅、频率相同，二者的图象有相同的正弦（余弦）曲线形状，但二图象是有本质区别的．见表：振动图象波动图象研究对象一振动质点沿波传播方向所有质点研究内容一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图线物理意义表示一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图线变化随时间推移图延续，但已有形状不变随时间推移，图象沿传播方向平移一完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长2012届高考二轮复习专题：振动图像与波的图像及多解问题【例1】如图6—27所示，甲为某一波动在t=1．0s时的图象，乙为参与该波动的P质点的振动图象（1）说出两图中AA/的意义？（2）说出甲图中OA/B图线的意义？（3）求该波速v=？（4）在甲图中画出再经3．5s时的波形图（5）求再经过3．5s时p质点的路程S和位移解析：（1）甲图中AA/表示A质点的振幅或1．0s时A质点的位移大小为0．2m，方向为负．乙图中AA/’表示P质点的振幅，也是P质点在0．25s的位移大小为0．2m，方向为负．（2）甲图中OA/B段图线表示O 到B之间所有质点在1．0s时的位移、方向均为负．由乙图看出P质点在1．0s时向一y方向振动，由带动法可知甲图中波向左传播，则OA/间各质点正向远离平衡位置方向振动，A/B间各质点正向靠近平衡位置方向振动．（3）甲图得波长λ＝4 m，乙图得周期T＝1s 所以波速v=λ/T=4m/s（4）用平移法：Δx＝v·Δt＝14 m＝（3十½）λ所以只需将波形向x轴负向平移½λ=2m即可，如图所示t =7，所以路程S=2An=2×0·2×（5）求路程：因为n=T2/7=2。
8m求位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时．位移不变·所以只需考查从图示时刻，p质点经T/2时的位移即可，所以经3．5s质点P的位移仍为零．【例2】如图所示，（1）为某一波在t＝0时刻的波形图，（2）为参与该波动的P点的振动图象，则下列判断正确的是A．该列波的波速度为4m／s ；B．若P点的坐标为x p＝2m，则该列波沿x轴正方向传播C、该列波的频率可能为2 Hz；D．若P点的坐标为x p＝4 m，则该列波沿x轴负方向传播；解析:由波动图象和振动图象可知该列波的波长λ=4m，周期T＝1．0s，所以波速v＝λ／T＝4m／s．由P质点的振动图象说明在t=0后，P点是沿y轴的负方向运动：若P点的坐标为x p ＝2m，则说明波是沿x轴负方向传播的；若P点的坐标为x p＝4 m，则说明波是沿x轴的正方向传播的．该列波周期由质点的振动图象被唯一地确定，频率也就唯一地被确定为f＝l ／t＝0Hz．综上所述，只有A选项正确．点评：当一列波某一时刻的波动图象已知时，它的波长和振幅就被唯一地确定，当其媒质中某质点的振动图象已知时，这列波的周期也就被唯一地确定，所以本题中的波长λ、周期T、波速v均是唯一的．由于质点P的坐标位置没有唯一地确定，所以由其振动图象可知P 点在t ＝0后的运动方向，再由波动图象确定波的传播方向【例3】一列在x 轴上传播的简谐波，在x l = 10cm 和x 2=110cm 处的两个质点的振动图象如图所示，则质点振动的周期为 s ，这列简谐波的波长为 cm ．【解析】由两质点振动图象直接读出质点振动周期为 4s ．由于没有说明波的传播方向，本题就有两种可能性：（1）波沿x 轴的正方向传播．在t ＝0时，x 1在正最大位移处，x 2在平衡位置并向y 轴的正方向运动，那么这两个质点间的相对位置就有如图所示的可能性，也就x 2一 x 1＝（n十1/4）λ，λ=400/（1十4n ）cm（2）波沿x 轴负方向传播．在t ＝0时．x 1在正最大位移处，x 2在平衡位置并向y 轴的正方向运动，那么这两个质点间的相对位置就有如图所示的可能性……，x 2一 x 1＝（n 十3/4）λ，λ=400／（3＋ 4n ）cm点评：由于波在媒质中传播具有周期性的特点，其波形图每经过一个周期将重复出现以前的波形图，所以由媒质中的质点的振动图象确定波长的值就不是唯一的（若要是唯一的，就得有两个前提：一个是确定波传播方向；一个是确定波长的范围）．【例4】如图实线是某时刻的波形图象，虚线是经过0.2s 时的波形图象。
振动图像和波动图像
合作探究、交流展示（8分钟）
展示 位置 前黑板 展示 点评
14、15
1 、 5、 7、 9 、 10、11、12
后黑板
自由展示
1、每组一人到黑板 展示。 2、组长留在小组组 织其他同学继续讨论。 3、展示板书要规范， 条理清晰。 4、展示要注意总结 规律方法，易错点。 总结时要用彩色粉笔。
振动图像和波动图像
波动图象与振动图象的比较 振动图象
y 图象 横坐标 研究对象 物理意义 图象提供 的物理信 息 图象的变 化（T/4后 的图象） 形象比喻 0 时间 一个质点 t y 0
波动图象
v x 质点的平衡位置 介质中的各个质点
反映某一个质点相对平衡位置 反映某一时刻介质中各质点相 的位移随时间的变化规律 对平衡位置的位移值的波形
2023新教材高中物理第三章机械波习题课2振动图像与波动图像问题及波的多解问题课件新人教版选择性必修
2．[多选]一简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 t＝T2 时刻，该波的波形图如图(a)所示，
P、Q 是介质中的两个质点。图(b)表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确
的是
()
A．质点 Q 的振动图像与图(b)相同 B．在 t＝0 时刻，质点 P 的速率比质点 Q 的大 C．在 t＝0 时刻，质点 P 的加速度的大小比质点 Q 的大 D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示
[规律方法] 解决波的多解问题的一般思路
(1)首先考虑传播方向的双向性，如果题目未说明波的传播方向或没有其他条件 暗示，应首先按波传播方向的可能性进行讨论。
(2)对设定的传播方向，首先确定Δt和T(或确定Δx和λ)的关系，一般先确定最简 单的情况，即一个周期内(或一个波长内)的情况，然后在此基础上加nT(或nλ)。
[集训联通] [典例2] 实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t1＝0和t2＝0.06 s时 刻的波形图。已知在t＝0时刻，x＝1.5 m处的质点沿y轴正方向运动。
(1)判断该波的传播方向； (2)求该波的最小频率。
[解析] (1)由题意可知该波沿 x 轴正方向传播。 (2)因波的传播具有周期性，设波的周期为 T，t2＝0.06 s 时刻，则有n＋34T ＝0.06 s(n＝0,1,2，…) 得 T＝40n.＋243 s(n＝0,1,2，…) 则 f＝T1＝40n.＋243 Hz(n＝0,1,2，…) 当 n＝0 时，f 最小，为 fmin＝0.324 Hz＝12.5 Hz。 [答案] (1)沿x轴正方向 (2)12.5 Hz
答案：CD
3．一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速v＝4 m/s。已知坐标原点(x＝0)处质点的 振动图像如图所示。在下列4幅图中能够正确表示t＝0.15 s时波形的图是 ( )
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在波长为 24m, 周期为 0.4 秒，可得到波速 v T
24 m/s 60m/s , 所以答案选 A 。
0.40
2
5.2012 年理综全国卷
20. 一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，图（ a）是 t =0 时刻的波形图，图（ b ）和图（ c）分别是 x
轴上某两处质点的振动图像。由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是
1
3. 2014 年理综北京卷
17. 一简谐机械横波沿 x 轴正方向传播，波长为 ，周期为 T，t =0 时刻的波形如图 1 所示， a、b
是波上的两个质点。 图 2 是波上某一质点的振动图 像。下列说法正确的是 （ ） A ． t =0 时质点 a 的速度比质点 b 的大 B． t =0 时质点 a 的加速度比质点 b 的小
O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 t/s
D. 该波的波长可能为 6 m
【答案】 AD
3
【解析】由图线可知，质点 Q 开始起振的方向为 y 正方向，选项 A 正确；振动由 P 向 Q 传播，由
图线可知 T=6s ，质点 Q 的振动图像向左平移 4 s 后与 P 点的振动图像重合， 意味着 Q 比 P 的振动
O
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 t /s
乙 甲
A ．沿 x 轴负方向， 60m/s
B．沿 x 轴正方向， 60m/s
C．沿 x 轴负方向， 30 m/s
D ．沿 x 轴正方向， 30m/s
【答案】 A
【解析】从甲图的波动图像可知，质点 P 向 y 轴负方向运动说明波沿 x 轴负方向传播， 从图中还可
该质点位于平衡位置，且具有向下的最大速度，可表示质点
b 的振动，故 C 错误， D 正确。
4.2012 年理综福建卷
13. 一列简谐波沿 x 轴传播， t =0 时刻的波形如图甲所示，此时质点 P 正沿 y 轴负方向运动，其振
动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是
y/cm
y/cm
O
12 P
24 x/m
y/m 0.1
0
1
2
3 x/m
（a）
y/m 0.1
y/m 0.1
0
t/s
0
12
-0.05
（ b）
t/ s
1
2
（c）
1 A. m
3
2 B. m
3
C.1m
【答案】 BD
【解析】 根据题述及波形图和两处质点的振动图像，
4 D. m
3 图（ b ）所示质点在 t =0 时在正向最大位移处，
图（ c）所示质点在 t =0 时 x=0.05m ，运动方向沿 y 轴负方
y/m
0.2 0.1
x/m O 123456 -0.1 -0.2
图1
y/m
0.2
0.1 t/s
O 1 2 3456 -0.1
-0.2
图2
D． 3.5m
【答案】 C
【解析】 由图 2 结合图 1 可知该质点 x 坐标值可能是 1.5m 和 2.5m ，而简谐横波沿 x 轴正向传播，
由图 1 可得向下振动的质点为 x 坐标值 2.5m 的质点，故 C 正确。
24 m （ 2m ）， D 正确。
33
6. 2016 年四川卷 6.简谐横波在均匀介质中沿直线传播， P、Q 是传播方向上相距 10 m 的两质点，
波先传到 P，当波传到 Q 开始计时， P、 Q 两质点的振动图像如图所示。则
A. 质点 Q 开始振动的方向沿 y 轴正方向
y/m P
Q
B.该波从 P 传到 Q 的时间可能为 7 s C.该波的传播速度可能为 2 m/s
滞后了 4 s ，即 P 传到 Q 的时间 Δt 可能为 4 s ，同时由周期性可知，故振动从 P 传到 Q 的时间可
能为 (nT 4) s (6 n 4) s,（ n=1 、2 、 3 ……），故不可能为 7s ，选项 B 错误；根据 v( nT 4) 10 m
可得 v 10 m/s（ n=1 、2、3 ……），故波速不可能为 2m/s ，选项 C 错误；根据 6n 4
ya
O
λ/2 图1
v
bx λ
y
O
t T/2 T 图2
C．图 2 可以表示质点 a 的振动
D ．图 2 可以表示质点 b 的振动
【答案】 D
【解析】由图 1 得 t =0 时刻， a 在波峰，速度为零， b 在平衡位置，速度最大，故 A 错误；由图 1
得 t= 0 时刻， 质点 a 的回复力最大， 加速度比质点 b 大，故 B 错误； 由振动图像图 2 得 t =0 时刻，
向，结合波形图找到对应的点，如图 d 所示。若 b 在前 c 在
1 后，则 b 、 c 间相差为 T ，则这两质点平衡位置之间的距离
3
1
可能是
3
2 m（
3
2m ）， B 正确。若 b 在后 c 在前，
2 则 c、 b 间相差为 T ，则这两质点平衡位置之间的距离可能是
3
y/m 0.1
0
x/m
123
（ d）
y/m
y/m
A
O a b c d e f x/m O
-A
图1
t/s 图2
D．d< x< e
【答案】： D
【解析】：由 c 质点比 a 质点起振晚 0.5s ，知道波动周期 T=1s; 在振动图像上确定 1.25s 时刻的位
置， 是 t 轴上第二个平衡位置和第二个最大位移之间， 由此可判断该质点的运动状态是处于正向位
A． y
O
t0
C． y
ห้องสมุดไป่ตู้
O
t0
v T 60 m ， 6n 4
当 n =1 时， λ=6m ，选项 D 正确；故选 AD 。
7.2011 年理综重庆卷
17 ．介质中坐标原点 O 处的波源在 t =0 时刻开始振动， 产生的
y
简谐波沿 x 轴正向传播， t 0 时刻传到 L 处，波形如图所示。下
O
x0
Lx
列能描述 x0 处质点振动的图象是
移， 向下振动， 根据“上坡下， 下坡上”， 知质点应该位于“正向位移， 上坡位置”， 选项 D 正确。 2.2014 年理综安徽卷
16 ．一简谐横波沿 x 轴正向传播，图 1 是 t=0 时刻的波形图，图 2 是介质中某点的振动图象，则
该质点的 x 坐标值合理的 是（ ）
A．0.5m B．1.5m C． 2.5m
第 32 节 振动图象和波动图像 .吕叔湘中学庞留根
1.2013 年四川卷
5 ．图 1 是一列简谐横波在 t =1.25s 时的波形图， 已知 c 位置的质点比 a 位置的晚 0.5s 起振。 则图
2 所示振动图像对应的质点可能位于
A．a< x< b B．b < x < c C． c < x < d