高中物理模块要点回眸第5点质点振动方向与波的传播方向互判五绝招素材教科版3-4!
同步备课套餐之物理教科3-4讲义：第2章 机械波 1
1机械波的形成和传播［学习目标] 1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程。
2.知道横波和纵波的概念.3.知道机械波传播的特点。
4.掌握波的传播方向与质点振动方向的关系．一、机械波的形成和传［导学探究]如图1所示,手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动．如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动．（1）红色标记做什么运动?（2）为什么会看到凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动?图1答案(1)红色标记做上下振动（2)绳子一端振动，带动绳子上相邻部分振动，依次逐渐引起整个绳子振动，由于后面的点总是比前面的点落后，所以会看到凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动．[知识梳理］1．机械波的形成和传播(以绳波为例）(1)绳上的各小段可以看做质点．(2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着，先运动的质点带动后一个质点的运动，依次传递，使振动状态在绳上传播．2．介质能够传播振动的物质．3．机械波(1）定义:机械振动在介质中的传播．（2)产生的条件①要有引起初始振动的装置，即波源．②要有传播振动的介质．(3)机械波的特点①前面质点带动后面质点的振动，后面质点重复前面质点的振动，并且离波源越远，质点的振动越滞后．②各质点振动周期都与波源振动周期相同．③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同．④波传播的是振动这种形式，而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移．⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时，也在传递能量，而且可以传递信息．［即学即用]判断下列说法的正误．（1)波的传播方向就是质点振动的方向．（×)（2)当绳波向右传播时,质点也随着向右迁移．(×)(3)有机械波一定有机械振动，有机械振动一定有机械波．(×)(4)机械波的传播过程也是能量的传递过程．（√）(5)在绳波的形成和传播中，波源停止振动，波也停止传播．（×)二、横波与纵波［导学探究]如图2所示的绳波中，质点振动方向和波的传播方向之间有什么关系？如图3所示的弹簧波中质点振动方向和波的传播方向之间有什么关系？图2图3答案垂直平行［知识梳理］1．波的分类按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同，常将波分为横波和纵波．2．横波(1）定义：介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波．（2)标识性物理量①波峰:凸起来的最高处．②波谷：凹下去的最低处．3．纵波（1）定义：介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波．（2)标识性物理量①密部：介质中质点分布密集的部分．②疏部:介质中质点分布稀疏的部分．4．简谐波如果传播的振动是简谐运动，这种波叫做简谐波．[即学即用］判断下列说法的正误．(1）区分横波和纵波的依据是质点沿水平方向还是沿竖直方向振动．(×)(2）在纵波中各质点的振动方向与波的传播方向相同．（×）(3)声波是纵波,地震波是横波．(×）（4)横波有波峰和波谷,而且波峰和波谷是相互间隔的．(√）一、机械波的特点波动过程中介质中各质点的运动规律波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同，其运动特点可用三句话来描述：（1)先振动的质点带动后振动的质点；（2）后振动的质点重复前面质点的振动；（3）后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点．概括起来就是“带动、重复、落后”．例1(多选)如图4所示为沿水平方向的介质中的部分质点,相邻两质点的距离相等，其中O为波源，设波源的振动周期为T,从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经错误!质点1开始振动，则下列说法中正确的是（)图4A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的,但图中质点9起振最晚B．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后错误!D．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动答案ACD解析从题图可知，质点9是图中距波源最远的点,尽管与波源起振方向相同，但起振时刻最晚,故A正确,B错误;质点7与质点8比较，质点7在质点8的前面，两质点的振动步调相差错误!，故C正确；质点9比质点1晚2T开始起振，一旦质点9起振后，质点1、9的振动步调就完全一致，故D正确．针对训练1（多选）下列关于机械波的说法中,正确的是________．A．各质点都在各自的平衡位置附近振动B．相邻质点间必有相互作用力C．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．各质点随波的传播而迁移E．离波源越远,质点的振动频率越小答案ABC解析波源依靠介质中各相邻质点间的相互作用力使质点依次振动起来,且后一质点的振动必定落后于前一质点,选项B、C正确；质点只在它们各自的平衡位置附近振动，它们振动的频率均与波源的频率相同，选项A正确，E错误；波在传播过程各质点不随波迁移，选项D错误．二、振动与波动的区别与联系1．区别（1）研究对象不同振动是单个质点所表现出的周而复始的运动现象，波动是大量质点表现出的周而复始的运动现象．（2)运动成因不同振动是质点由于某种原因离开平衡位置，同时受到指向平衡位置的力-—回复力的作用．波动是由于介质中质点受到相邻质点的扰动而随着运动，并将振动形式由近及远传播开去，各质点间存在相互作用的弹力,各个质点都受到回复力作用．（3）运动性质不同质点的振动是变速运动,在同一介质中波动的传播速度不变．2．联系(1)振动是波动的起因，波是振动的传播；（2)有波动一定有振动，有振动不一定有波动；（3）波动的周期等于质点振动的周期，波动和振动都是周期性运动．例2（多选）关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（) A．振动是波的成因，波是振动的传播B．振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现象C．波的传播速度就是质点振动的速度D．波源停止振动时，波立即停止传播答案AB解析机械波的产生条件是有波源和介质．由于介质中的质点之间相互作用，一个质点的振动带动相邻质点的振动由近及远传播而形成波，所以选项A和B正确;波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变,而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，选项D错误．针对训练2（多选）关于机械波和机械振动,下列说法中正确的是()A．机械振动就是机械波，机械波就是机械振动B．有机械波，则一定有机械振动C．机械波就是质点在介质中的运动路径D．在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅答案BD解析机械振动在介质中的传播即机械波,A错;波的形成有两个条件，一是要有波源，二是要有介质，所以，有机械波一定有机械振动,B对;在波的形成和传播过程中，各质点不随波迁移,C错；离波源较远的质点依靠前面质点的带动，所以频率、振幅相同，D对．三、波的传播方向与质点振动方向的关系已知波的传播方向，可以判断各质点的振动方向，反之亦然．判断方法一:带动法由波的形成原理可知,后振动的质点总是重复先振动质点的运动，若已知波的传播方向而判断质点振动方向时，可在波源一侧找与该质点距离较近的前一质点,如果前一质点在该质点下方，则该质点将向下运动（力求重复前面质点的运动)，否则该质点向上运动．判断方法二:上下坡法如图5所示,沿波的传播方向，“上坡"的质点向下振动，如A、D、E；“下坡”的质点向上振动，如B、C、F、G、H。
高三第一轮复习难点整理八——波的传播方向与质点振动方向判析
波的传播方向与质点振动方向判析波与振动的综合应用是高考命题的热点之一。
其特点常以波的图象为载体考查考生对波动这一质点"群体效应"与振动这一质点"个体运动"内在联系的理解。
其中波的传播方向与质点振动方向间关联判断，往往是该类命题破题的首要环节和思维起点。
波的传播方向与振动方向判断方法依波的形成机理和传播规律可分为“质点带动法”和“图象微平移法”。
此外还有“上下坡法”“同侧法”等。
1、质点带动法（特殊点法）：由波的形成传播原理可知，后振动的质点总是重复先振动质点的运动，若已知波的传播方向而判断质点振动方向时，可在波源一侧找与该点距离较近（小于4）的前一质点，如果前一质点在该质点下方，则该质点将向下运动（力求重复前面质点的运动），否则该质点向上运动。
例如向右传的某列波，某时刻波的图象如图所示，试判断质点M 的振动方向，可在波源一侧找出离M 较近的前一质点M ′，M ′在M 下方，则该时刻M 向下运动。
2、微平移法：所谓微移波形，即将波形沿波的传播方向平衡微小的一段距离得到经过微小一段时间后的波形图，据质点在新波形图中的对应位置，便可判断该质点的运动方向。
如图所示，原波形图（实线）沿传播方向经微移后得到微小一段时间的波形图（虚线），M 点的对应位置在M ′处，便知原时刻M 向下运动。
3、上下坡法沿波的传播方向看去，“上坡”处的质点向下振动。
"下坡"处的质点向上振动。
如图1所示，简称“上坡下，下坡上”图1 图24、同侧法在波的图形的某质点M上，沿波的传播方向画一箭头，再沿竖直方向向曲线的同侧画另一箭头，则该箭头即为质点振动方向，如图2所示。
时质点F的运动方向向下，则A、此波朝x轴负方向传播B、质点D此时向下运动C、质点B将比质点C先回到平衡位置D、质点E的振幅为零解法一：带动法：波的传播过程是振动的传播过程，当介质中某一质点开始振动时，必然带动其周围相邻的质点振动，这些质点又依次带动各自相邻的质点振动，依次类推，振动就逐渐传播开来形成波。
波动图像中波的传播方向与质点振动方向间关系的几种判断方法
波动图像中波的传播方向与质点振动方向间关系的几种判断方法作者：曾义来源：《物理教学探讨》2010年第09期在近几年的高考中,有关波动图像和振动图像的考题出现频率极高。
在波动图像问题中,判断质点振动方向和波的传播方向是考查的一个热点。
学生在波动图像中对质点的振动方向和波的传播方向的关系经常判断不准确。
在此,笔者就判断波的传播方向和质点振动方向的几种方法作一介绍。
1 微平移法微平移法是将波形图沿波传播的方向平移微小的一段距离,得到经过微小的一段时间后的波形图。
根据质点在新的波形图中所对应的位置,便可判断出该质点的振动方向。
例1 如图1所示是某横波的图像,由图可知( )A.若波向右传播,则质点B正向右运动B.若波向右传播,则质点C正向左运动C.若波向左传播,则质点D正向下运动D.若波向左传播,则质点B正向上运动解析由波的实质可知,质点只能在自己的平衡位置附近作往复运动,并不随波迁移,所以A、B选项均不正确。
当波向左传播时,根据微平移法,将实线波形向左微平移Δx,得到虚线波形(如图2)。
可见,图像平移后质点B、D的新位置在原位置的下方,故正确选项为C。
2 上下坡法所谓上下坡法,就是沿波的传播方向看去,“上坡”处的质点向下振动,“下坡”处的质点向上振动,简称“上坡下、下坡上”。
例如:图3中假设该波向右传播,便可以用上下坡法判断所有质点的振动方向。
现从左向右看(沿波的传播方向看),AB段处于下坡阶段,所以AB之间所有质点在该时刻向上振动;同理,BC 段处于上坡阶段,BC间的所有质点在该时刻应向下振动。
3 三角形法则所谓三角形法则,就是在波形和坐标轴所围的区域内画一个三角形,其中三角形的一边平行于坐标轴,该边所对应的角正对波峰或波谷,然后在平行于坐标轴的一边上沿波的传播方向画一箭头,其它两边顺次画上箭头(类似首尾顺次连结的闭合矢量三角形)。
三角形中平行于坐标轴的这条边的箭头表示波的传播方向,其它两边的箭头就表示对应该边所有质点在该时刻的振动方向。
高中物理知识点总结完整版(鲁科版)
一、质点的运动（1）------直线运动1）匀变速直线运动1.平均速度V平＝s/t（定义式）2.有用推论Vt2-Vo2＝2as3.中间时刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+Vo)/24.末速度Vt＝Vo+at5.中间位置速度Vs/2＝[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移s＝V平t＝Vot+at2/2＝Vt/2t7.加速度a＝(Vt-Vo)/t ｛以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0；反向则a<0｝8.实验用推论Δs＝aT2 ｛Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s；加速度(a):m/s2；末速度(Vt):m/s；时间(t)秒(s)；位移(s):米（m）；路程:米；速度单位换算：1m/s=3.6km/h。
注：(1)平均速度是矢量;(2)物体速度大,加速度不一定大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是决定式;(4)其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t 图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动1.初速度Vo＝02.末速度Vt＝gt3.下落高度h＝gt2/2（从Vo位置向下计算）4.推论Vt2＝2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律；(2)a＝g＝9.8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下）。
（3)竖直上抛运动1.位移s＝Vot-gt2/22.末速度Vt＝Vo-gt （g=9.8m/s2≈10m/s2）3.有用推论Vt2-Vo2＝-2gs4.上升最大高度Hm＝Vo2/2g(抛出点算起）5.往返时间t＝2Vo/g （从抛出落回原位置的时间）注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值；(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性；(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
高中物理知识点总结：波的性质与波的图像、波的现象与声波
一. 教学内容：1. 波的性质与波的图像2. 波的现象与声波【要点扫描】波的性质与波的图像（一）机械波1、定义：机械振动在介质中传播就形成机械波．2、产生条件：（1）有做机械振动的物体作为波源．（2）有能传播机械振动的介质．3、分类：①横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直．凸起部分叫波峰，凹下部分叫波谷②纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一直线上．质点分布密的叫密部，疏的部分叫疏部，液体和气体不能传播横波。
4. 机械波的传播过程（1）机械波传播的是振动形式和能量．质点只在各自的平衡位置附近做振动，并不随波迁移．后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。
（2）介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同．（3）由波源向远处的各质点都依次重复波源的振动．（二）描述机械波的物理量1. 波长λ：两个相邻的，在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长．在横波中，两个相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离．在纵波中两相邻的密部（或疏部）中央间的距离，振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长2. 周期与频率．波的频率由振源决定，在任何介质中传播波的频率不变。
波从一种介质进入另一种介质时，唯一不变的是频率（或周期），波速与波长都发生变化．3. 波速：单位时间内波向外传播的距离。
v＝s/t＝λ/T＝λf，波速的大小由介质决定。
（三）说明：①波的频率是介质中各质点的振动频率，质点的振动是一种受迫振动，驱动力来源于波源，所以波的频率由波源决定，是波源的频率.波速是介质对波的传播速度．介质能传播波是因为介质中各质点间有弹力的作用，弹力越大，相互对运动的反应越灵敏，则对波的传播速度越大．通常情况下，固体对机械波的传播速度较大，气体对机械波的传播速度较小．对纵波和横波，质点间的相互作用的性质有区别，那么同一物质对纵波和对横波的传播速度不相同．所以，介质对波的传播速度由介质决定，与振动频率无关．波长是质点完成一次全振动所传播的距离，所以波长的长度与波速v和周期T有关．即波长由波源和介质共同决定．由以上分析知，波从一种介质进入另一种介质，频率不会发生变化，速度和波长将发生改变．②振源的振动在介质中由近及远传播，离振源较远些的质点的振动要滞后一些，这样各质点的振动虽然频率相同，但步调不一致，离振源越远越滞后．沿波的传播方向上，离波源一个波长的质点的振动要滞后一个周期，相距一个波长的两质点振动步调是一致的．反之，相距1/2个波长的两质点的振动步调是相反的．所以与波源相距波长的整数倍的质点与波源的振动同步（同相振动）；与波源相距为1/2波长的奇数倍的质点与波源的振动步调相反（反相振动．）（四）波的图象（1）波的图象①坐标轴：取质点平衡位置的连线作为x轴，表示质点分布的顺序；取过波源质点的振动方向作为y轴表示质点位移．②意义：在波的传播方向上，介质中质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移．③形状：正弦（或余弦）．要画出波的图象通常需要知道波长λ、振幅A、波的传播方向（或波源的方位）、横轴上某质点在该时刻的振动状态（包括位移和振动方向）这四个要素．（2）简谐波图象的应用①从图象上直接读出波长和振幅．②可确定任一质点在该时刻的位移．③可确定任一质点在该时刻的加速度的方向．④若已知波的传播方向，可确定各质点在该时刻的振动方向．若已知某质点的振动方向，可确定波的传播方向．⑤若已知波的传播方向，可画出在Δt前后的波形．沿传播方向平移Δs＝vΔt.波的现象与声波（一）波的现象1. 波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播的现象．（1）波面：沿波传播方向的波峰（或波谷）在同一时刻构成的面．（2）波线：跟波面垂直的线，表示波的传播方向．（3）入射波与反射波的方向关系．①入射角：入射波的波线与平面法线的夹角．②反射角：反射波的波线与平面法线的夹角．③在波的反射中，反射角等于入射角；反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同．（4）特例：夏日轰鸣不绝的雷声；在空房子里说话会听到声音更响．（5）人耳能区分相差0.1 s以上的两个声音．2. 波的折射：波从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象．（1）波的折射中，波的频率不变，波速和波长都发生了改变．（2）折射角：折射波的波线与界面法线的夹角．（3）入射角i与折射角r的关系v1和v2是波在介质I和介质Ⅱ中的波速．i为I介质中的入射角，r为Ⅱ介质中的折射角．3. 波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象．衍射是波的特性，一切波都能发生衍射．产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。
巧用“口诀法”速判横波的传播方向和质点的振动方向
：
＿
图 ２
。
图 ５
可见 ， 口诀 形 象 生 动 、 此 简单 易懂 ， 旦 掌 一
解 析 图 ２中波 向右传播 ， 口诀知 ： 据 即刮
风 方 向 向 右 ， ｃ ｄ在 迎 风 山坡 ， 树 被 刮 倒 ， 则 、 松 所
以
握 ， 眼就能 看 出答案 ， 断更迅速 。 一 判
图 ３
例 ２ 一列简 谐 横 波在 某 一 时刻 的 图 像 如
图４ 所示 ， 已知 质点 ａ的振动方 向向上 ， 断 波的 判
传播 方 向 。
．
．
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一
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图 １
解 析 图 ４中质 点 ａ的 振 动 方 向 向上 ， 口 据
（ 目 编 辑 栏 陈 洁）
÷
：
ｒ
比喻为刮风 的方 向 ， 图 １将 波 峰 比喻为 山 峰 ， 如 。 山峰两侧 分别 叫做 迎 风 山坡 （ ． 在 山坡 ） 、 厂所
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和背风 山坡 （ 、 、 所在 山坡 ） 其 它依此类 推 。 ｎ ｂｃ ， 将 各 质点的振 动方 向比喻为 长在 山坡上 的松 树 。 迎 风 山坡上 的松 树被 风刮倒 了 ， 表各质 点 的振 动 代 方 向向下 ； 风 山坡上 的松树 不 受 刮 风影 响 ， 背 依 然 挺立 ， 代表各 质点 的振动 方 向向上 。
受 刮风影 响 ， 树依然 挺立 ， 松 即振 动方 向 向上 。 如
图 ３所 示 。
理 ｏ
教
学
懂的 口诀便 可解 决这一难 题 。
口诀 及 含 义
Ｐ １
Ｓ
口诀 ：迎 风倒 树 ， 风长树 。 “ 背 ” 含 义 ： 波 的传播方 向 （ 将 即 的方 向） 形象 地
波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法课件
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一、微平移法
• 所谓微平移法，将波形曲线沿波的传播方向做微小平移，如图所示
的P(Q)点，移动后它比原来的位置高(低)了，说明经过极短的一段时
间它向上(下)运动了. 这种方法叫微平移法. 这种方法可以由波的传播 方向判断某质点的振动方向，也可以由振动方向判断波的传播方向.
•
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• A、a质点向上 B、b质点向上 C、c质点向下 D、d质点向下
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• 解析：由题意O经过路程是0.5米时，波的传播经 过了5/4个周期，波形如图：
• 从图中可以看出来a点的振动方向是向上的，所 以此题选A
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五、特殊点法
• 所谓特殊点法就是逆着波的传播方向，在质点A的附近找一个相邻的 质点B，若质点B的位置在质点A的正方向处，则A质点应向正方向运 动；反之，则向负方向运动.如图所示，图中的质点A应向y轴的正方 向运动（质点B先于质点A振动，A要跟随B振动）。
学习 在波的图上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点的振动方 向，并在同一点沿水平方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两 个箭头总在曲线的同侧。如图
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• 例4、如图所示，O是波源，a、b、c、d是波的传播方向上各质点的 平衡位置，且Oa=ab=bc=cd=3m，开始各质点均静止在平衡位置， t=0时波源O开始向上做简谐振动，振幅是0.1米，波沿Ox方向传播， 波长是8米，当O振动了一段时间后，经过的路程是0.5米，则各质点 的运动方向是：
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• 无论什么方法，总结起来，都建立在对波的传播 原理的深刻理解的基础上。质点的振动方向与波 的传播方向总是密切相关的。用以上几种方法， 不仅可以通过传播方向判断振动方向，也可以通 过振动方向判断传播方向。
高考物理必考难点秒杀技法波的传播方向与质点振动方向判析
高考物理必考难点秒杀技法波的传播方向与质点振动方向判析波的传播方向与质点振动方向是高考物理中一个常考的难点，通过掌握一些解题技巧，可以轻松应对这类问题。
本文将针对这个难点，给出一些秒杀技法并附上相应的解析。
一、波的传播方向与质点振动方向的关系在波的传播过程中，波动传播的是能量和信息，而质点则只是作简谐振动。
波的传播方向与质点振动方向的关系可以通过以下两种情况来判析。
1.在机械波中，质点振动方向与波的传播方向相同。
这种情况下，质点在波的传播过程中沿着波的传播方向作拍动或往复振动。
例如：声波传播时，介质中的质点受到声波的作用，沿着波的传播方向作前后或往复运动。
2.在机械波中，质点振动方向与波的传播方向垂直。
这种情况下，质点在波的传播过程中作横向运动。
例如：横波在绳子上传播时，质点在绳子方向上的振动与波的传播方向垂直，即质点在绳子上作垂直于波的传播方向的横向运动。
二、波的传播方向与质点振动方向的判断方法在解题过程中，我们可以通过以下两种方法来判断波的传播方向与质点振动方向的关系。
1.观察介质中质点的运动如果介质中的质点同时有振动和移动，那么质点的运动方向就是波的传播方向。
在这种情况下，质点的振动方向与波的传播方向相同。
例如：水波传播时，水面上的质点既有上下振动的运动，也有左右的移动，其中上下振动的运动是质点的振动方向，即波的传播方向。
2.利用波的性质根据波的性质，我们也可以判断波的传播方向与质点振动方向的关系。
例如：光波是一种横波，在光的传播中，波的传播方向与质点振动方向垂直。
因此，如果题目给出了光的传播方向，我们就可以确定质点的振动方向与之垂直。
三、题目分析与解析以下是一些例题，通过分析题目并运用上述判析方法，可以快速解决这类问题。
例题一：解析：根据题目描述，我们知道波的传播方向是沿着x轴正向的，而绳上的质点振动方向则是垂直于波的传播方向的。
由于初型是常数曲线，那么在波的传播过程中，绳上的质点呈现纵向振动。
浅谈质点振动方向与横波传播方向的判断
浅谈质点振动方向与横波传播方向的判断作者：吴海霞来源：《科学大众·教师版》2010年第06期摘要:介绍机械波中判断振动方向与横波传播方向关系的8种方法。
关键字:振动; 平移; 滚动; 走波; 三角形中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1006-3315(2010)6-032-001高中物理教学中,在振动与波动图像中,振动方向与横波传播方向的判断方法有多种,笔者认为利用以下几种方法比较方便,同学们易于接受,现不妨介绍如下:1、质点振动法其原理是:后一质点总是受到前一质点的带动而振动,故其振动状态总是跟着前质点的状态,即“后跟前”。
可知后一质点的运动方向总是指向该时刻前一质点所在的位置方向。
即判断某一时刻某一质点振动方向时:“波向右传看左边,波向左传看右边。
”2、特殊点法在质点P靠近波源一方附近图像上找另一点P',若P'在上,则P向上振动,若P'在下,则P点向下振动。
如图1所示为一沿x轴负方向传播的横波,要求判断P质点的振动方向,则在质点的右侧靠近P点处找一P'质点,由图可知P'在质点P的下方,则可判断出质点P此时振动方向向下。
3、波的平移法将波形沿波的传播方向做微小移动,由于质点仅沿y轴方向移动,可根据质点运动后的位置判断质点的振动方向。
反之亦然。
例1:如图2所示为一沿x轴正方向传播的横波,试确定质点A、B、C、D的振动方向。
将波沿x轴正方向做微小移动,如图中虚线,可看出A'、B'、C'、D'即为质点运动后的位置,故该时刻A、B沿y轴正方向振动,C、D沿y轴负方向振动。
4、小球滚动法假想在波谷处放一小球,可根据小球的滚动情况来判断波的传播方向与质点振动方向之间的关系。
如图3所示,若已知A点振动方向向上,则可假想在最靠近它的波谷内有一小球。
不难看出:A向上运动时,小球向右滚动,此即该波的传播方向。
5、走波法波的图像犹如山,有上坡、有下坡,若迎着速度方向看,上坡与下坡就唯一确定了,在上坡图线上的各质点、速度向上,下坡图线上的各质点速度向下,在最大位移处的质点速度为零。
2024年高中物理新教材讲义：波的图像与振动图像的综合问题及波的多解问题
专题强化6波的图像与振动图像的综合问题及波的多解问题[学习目标] 1.进一步理解波的图像问题(重点)。
2.知道波的图像和振动图像的区别与联系，会区别并分析两类图像(重难点)。
3.理解波的多解性，会分析波的综合问题(重难点)。
一、波的图像与振动图像的综合问题1．波的图像与振动图像的异同点振动图像波的图像不同点图像物理意义一个质点在不同时刻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沿波传播方向上的各质点坐标横坐标时间各质点的平衡位置纵坐标某一质点在不同时刻的振动位移各质点在同一时刻的振动位移一个完整波形信息周期T 波长λ相同点图像形状正弦曲线可获取的信息质点的振幅A 及位移、速度、加速度的大小和方向2.求解波的图像与振动图像综合问题的三个关键(1)分清振动图像与波的图像，横坐标为x 的是波的图像，横坐标为t 的是振动图像。
(2)看清横、纵坐标的单位．尤其要注意单位前的数量级。
(3)找准波的图像对应的时刻，找准振动图像对应的质点。
例1(多选)(2022·庆阳第六中学高二期末)一列简谐横波在x 轴上传播，t ＝0时刻的波形如图甲所示，x ＝2m 处的质点P 的振动图像如图乙所示，由此可以判断()A ．该波的传播方向是沿x 轴正方向B ．4s 末质点P 的位移为5cmC ．在t ＝5s 时质点P 的速度为零D ．在0～5s 时间内质点P 通过的路程是25cm答案CD 解析由题图乙可知，t ＝0时刻质点P 的振动方向沿y 轴正方向，由题图甲波的图像，根据同侧法可知，该波的传播方向是沿x 轴负方向，A 错误；由题图乙可知，4s 末质点P 处于平衡位置，此时质点P 的位移为0，B 错误；由题图乙可知，t ＝5s 时质点P 处于波峰位置，此时质点P 的速度为零，C 正确；由题图乙可知，质点振动的周期与振幅分别为T ＝4s ，A＝5cm ，由于Δt ＝5s ＝114T ，则在0～5s 时间内质点P 通过的路程x ＝4A ＋A ＝25cm ，D 正确。
高一物理 “迎风坡 向下落”波的传播方向和质点振动方向关系确定妙法
“迎风坡向下落”——波的传播方向和质点振动方向关系确定妙法李峰杨新璆（广西柳州市柳铁一中, 广西柳州545007）摘要：本文就“波的传播方向和质点振动方向关系的确定”提出一种简单易行的办法，归结为“迎风坡向下落”，并简要地说明它的具体应用。
关于由波的传播方向确定各质点振动方向或由质点振动方向确定波的传播方向，在多年高考题都出现过，很多资料上都介绍以下几种方法：特殊点法(带动法)，微平移法和.上下坡法。
下面举例用特殊点法(带动法)的解题：例题：如图１所示，是一列沿x轴正方向传播的简谐波，试判断各质点在这一时刻的振动方向。
由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复。
比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点。
是前面质点带动后面质点振动。
此题中质点C和G此时在最大位移初，速度为零.若以此时最大位移处的C点为参考点，则D点相对于C点为后一质点。
D点的振动滞后于C，要追随移动到负的最大位移处，所以速度方向向下，E,F依次跟上，速度都向下；B的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上：A超前B，已回到平衡位置，速度最大也向上：同理以G为参照点，可知H点速度向上。
结果如图2所示：但这几种方法学生不容易掌握，也很容易出错。
特别是对理解能力差的学生很难掌握。
如何用最简单最直观的方法让学生掌握。
我总结出这样一句顺口溜“迎风坡，向下落”。
即把波的传播方向用箭头表示，它像一阵风吹过来。
处在“迎风坡”的质点“向下落”，即质点的振动方向向下，而“背风坡”质点振动向上。
学生只需要记住“迎风坡，向下落”这句顺口溜，所有问题都迎刃而解了。
下面总结了它在平时解题中的四种基本应用和在高考解题中的妙用：一．“迎风坡，向下落”的四种基本应用：(1.) 由波的传播方向确定各质点振动方向例题：如图3所示，波向右传播，试判断B，C，D，F，G点的质点在这一时刻的振动方向。
高中物理 第2章 小专题 大智慧 波的多解问题课件 教科版选修34
[解析] (1)由题意，t＝0 时的波形如图 1(a)所示，t＝0.6 s 时的波形如图(b)所示：
图1 若波从 P 传向 Q，则 t＝34T，从而得 T＝0.8 s。 (2)若波从 Q 传向 P，则 t＝14T，从而得 T＝2.4 s， 波速 v＝Tλ ＝3.3 m/s
小专 题大 智慧
波的 多解 问题
专题例析 专题冲关
波的多解问题
1．方向性不确定出现多解 波总是由波源发出并由近及远地向前传播，波在介质 中传播时，介质各质点的振动情况根据波的传播方向是可 以确定的，反之亦然。因此，根据题中的已知条件不能确 定波的传播方向或者不能确定质点的振动方向，就会出现 多解，然而同学们在解题中往往凭着主观臆断，先入为主 地选定某一方向为波的传播方向或是质点的振动方向，这 样就会漏掉一个相反方向的可能性解。
2．时间、距离不确定形成多解 沿着波的传播方向，相隔一个波长的连续两个相邻的 质点振动的步调是完全相同的；在时间上相隔一定周期的 前后两个相邻时刻的波形图线是完全相同的，所以，当题 中已知条件没有给定传播的时间(波传播的时间Δt与周期T之 间的大小关系不确定)或是没有给定波的传播距离(波的传播 距离Δs与波长λ之间的大小关系不确定)，就会出现多解现象。 同学们在解题时经常只分析传播时间Δt小于T(或传播距离Δs 小于波长λ)的特解情况，从而造成特解代替通解的漏解现象。
3．两质点间关系不确定形成多解 在波的传播方向上，如果两质点间距离不确定或 相位之间关系不确定，会形成多解，若不会联想所有 的可能性，就会出现漏解。
波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法
无论什么方法，总结起来，都建立在对波的 传播原理的深刻理解的基础上。质点的振动 方向与波的传播方向总是密切相关的。用以 上几种方法，不仅可以通过传播方向判断振 动方向，也可以通过振动方向判断传播方向。
解析：由题意O经过路程是0.5米时，波的 传播经过了5/4个周期，波形如图：
从图中可以看出来a点的Байду номын сангаас动方向是向上的， 所以此题选A
五、特殊点法
所谓特殊点法就是逆着波的传播方向，在质点A的附近找一个相邻 的质点B，若质点B的位置在质点A的正方向处，则A质点应向正方 向运动；反之，则向负方向运动.如图所示，图中的质点A应向y轴
三、上下坡法
沿波的传播方向看去，“上坡”处的质点向 下振动；“下坡”处的质点向上振动，简称 “上坡下，下坡上”。
例2、如图所示，已知波向右传播，请判断 质点A、B、C、D、E的振动方向。
沿着波的传播方向看，质点Ａ、Ｅ、Ｄ在上 坡处，质点Ｂ、Ｃ在下坡处，由上坡下，下 坡上可知质点Ａ、Ｅ、Ｄ向下振动，质点Ｂ、 Ｃ向上振动。
一、微平移法
所谓微平移法，将波形曲线沿波的传播方向做微小平移，如图所 示的P(Q)点，移动后它比原来的位置高(低)了，说明经过极短的 一段时间它向上(下)运动了. 这种方法叫微平移法. 这种方法可以 由波的传播方向判断某质点的振动方向，也可以由振动方向判断 波的传播方向.
例1、如图所示的是某横波的图像，由图可知（ Ａ、若波向右传播，则质点Ｂ正向右运动 Ｂ、若波向右传播，则质点Ｃ正向左运动 Ｃ、若波向左传播，则质点Ｄ正向下运动 Ｄ、若波向左传播，则质点Ｂ正向上运动
例2、如图所示，已知波向右传播，请判断 质点A、B、C、D、E的振动方向。
《4. 波的反射与折射》(同步训练)高中物理选择性必修第一册_教科版_2024-2025学年
《4. 波的反射与折射》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、已知一平面波以45°入射到一斜面波导中，入射波的速度为v0，反射波的速度为v1。
则下列说法正确的是：A、v1 < v0B、v1 > v0C、v1 = v0D、无法确定2、一束波从空气进入水中，入射角为30°，则下列说法错误的是：A、水的折射率大于空气的折射率B、折射角大于入射角C、入射角等于折射角D、折射波的频率与入射波的频率相等3、一束光从空气斜射入水中时，下列说法正确的是：A、光的传播速度在水中增大B、光的传播速度在水中减小C、光的频率在水中增大D、光的波长在水中增大4、一束单色光从水中斜射入空气时，下列说法正确的是：A、光的传播速度在空气中减小B、光的传播速度在空气中增大C、光的频率在空气中增大D、光的波长在空气中增大5、一束光从水中斜射入空气中，关于其折射现象，下列说法正确的是（）。
A、光速变慢，波长变短，频率不变B、光速变慢，波长变长，频率不变C、光速变快，波长变长，频率不变D、光速变快，波长变短，频率不变6、在波的反射与折射过程中，入射角和反射角的关系是（）。
A、入射角等于反射角B、入射角大于反射角C、入射角小于反射角D、无法确定7.一列横波在障碍物表面的反射过程中，下列说法正确的是：A. 反射波的频率小于入射波的频率B. 反射波的速度大于入射波的速度C. 反射波在每个质点的振动方向与入射波相同D. 反射波的能量小于入射波的能量二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于波的反射与折射，以下说法正确的是：A、波的反射发生在同种介质中，折射发生在不同介质中。
B、反射角等于入射角，折射角等于入射角。
C、光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角。
D、光从水中斜射入空气中时，反射角大于入射角。
2、下列现象中，属于波的反射的是：A、光从水面射入空气中，部分光发生反射。
新教材2025版高中物理第三章机械波章末素养培优学案教科版选择性必修第一册
章末素养培优核心素养(一)——科学思维一、波的传播方向与质点振动方向的互判方法内容图像“上下坡”法沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动“同侧”法波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧“微平移”法将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来推断振动方向例1一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，t＝0时的波形如图所示．t＝时( )A．质点a速度方向沿y轴负方向B．质点b沿x轴正方向迁移了1 mC．质点c的加速度为零D．质点d的位移为－5 cm二、波动图像和振动图像的理解和应用对波的图像和振动图像的区分与联系的考查属于基础题型，虽难度不大，但它是新课标下高考的热点题，由于波的图像与振动图像形态相像，许多同学在应用时易混在一起，因此对波的图像和振动图像问题要形成良好的思维习惯．(1)先看两轴：由两轴确定图像种类．(2)读取干脆信息：从振动图像上可干脆读取周期和振幅；从波的图像上可干脆读取波长和振幅．(3)利用波速关系式：波长、波速、周期(频率)间肯定满意v＝＝λf.(4)假如是相互联系的波的图像与振动图像，要留意质点的振动方向与波的传播方向的相互确定．①已知波形图和波的传播方向，可以确定质点的振动方向．②已知质点的振动方向和波的图像，可以确定波的传播方向．例2(多选)一列简谐横波，某时刻的图像如图甲所示，从该时刻起先计时，质点M的振动图像如图乙所示，则( )A．波沿x轴正方向传播B．波速是25 m/sC．经过Δt＝0.4 s，质点M通过的路程是4 mD．质点P比质点Q先回到平衡位置三、波的多解问题波动图像的多解涉及：1．波的空间的周期性相距为波长整数倍的多个质点振动状况完全相同．2．波的时间的周期性波在传播过程中，经过整数倍周期时，其波的图像相同．3．波的双向性．波源的振动要带动它左、右相邻质点的振动，波要向左、右两方向传播．波在介质中左、右同时传播时，关于波源对称的左、右两质点振动状况完全相同．4．介质中两质点间的距离与波长关系未定在波的传播方向上，假如两个质点间的距离不确定，就会形成多解，解题时若不能联想到全部可能状况，易出现漏解．5．介质中质点的振动方向未定在波的传播过程中，若某一质点振动方向未确定，则波的传播方向有两种．例3 简谐横波沿x轴正向传播，依次经过x轴上相距d＝10 m的两质点P和Q，P、Q的振动图像分别如图甲和乙所示．求：(1)t＝0.2 s时质点P的振动方向；(2)这列波的最大传播速度．核心素养(二)——科学看法与责任说明生产生活中的现象波的现象有波的反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应等，会用这些学问说明生产生活中的现象，体现学以致用．例4(多选)在下列现象中，可以用多普勒效应说明的有( )A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生改变C．视察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同例5 下列物理现象中：(1)在夏季一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)闻其声而不见其人；(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．这些物理现象分别属于波的( ) A．反射、衍射、干涉、多普勒效应B．折射、衍射、多普勒效应、干涉C．反射、折射、干涉、多普勒效应D．衍射、折射、干涉、多普勒效应章末素养培优例1 解析：t＝时，质点a沿y轴正方向运动到平衡位置，其速度方向沿y轴正方向，A错误；依据简谐横波的传播特点可知，质点只在平衡位置旁边上下振动，不沿传播方向迁移，B错误；t＝时，质点c运动到平衡位置，所受合外力为零，加速度为零，C正确；t＝时，质点d运动到正向最大位移处，位移为5 cm，D错误．答案：C例2 解析：由题图乙可知质点M在t＝0时刻在平衡位置且向上运动，则波必定沿x轴负方向传播，A错误；由题图甲可知波长λ＝20 m，由题图乙可知周期T＝8×10－1 s，所以波速v＝＝25 m/s，B正确；Δt＝0.4 s＝，所以质点M通过的路程为2A＝4 m，C正确；由于波沿x轴负方向传播，P点振动方向向下，回到平衡位置的时间大于，而Q点回到平衡位置的时间为，D错误．答案：BC例3 解析：(1)由P点的振动图像可知，0.2 s时质点P沿y轴负方向振动．(2)由题图图像可知振源的周期为T＝0.4 s，P和Q的相位始终相反，则d＝nλ＋λ，其中，n＝0，1，2，3…由于d＝10 m，可得λ＝ m(n＝0，1，2，3…)由波速v＝得v＝ m/s(n＝0，1，2，3…)故当n＝0时传播速度最大，最大传播速度为50 m/s.答案：(1)沿y轴负方向(2)50 m/s例 4 解析：雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声，这是由于光的速度比声波的速度大，A错误；超声波被血管中血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生改变，是多普勒效应，B正确；视察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低，是多普勒效应，C 正确；同一声源发出的声波，在空气和水中的传播速度不同，是声速与介质有关，不是多普勒效应，D错误．答案：BC例 5 解析：在夏季一次闪电过后，雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；闻其声而不见其人属于声波的衍射；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应．综上所述，A正确．答案：A。
波动图像中波的传播方向与质点振动方向间关系的几种判断方法
作者： 曾义
作者机构： 重庆南开中学,重庆市沙坪坝区400030
出版物刊名： 物理教学探讨：中学教学教研专辑
页码： 35-36页
年卷期： 2010年 第9期
主题词： 质点振动方向 传播方向 波动图像 出现频率 振动图像 图像问题 几种方法 高考
摘要：在近几年的高考中，有关波动图像和振动图像的考题出现频率极高。
在波动图像问题中，判断质点振动方向和波的传播方向是考查的一个热点。
学生在波动图像中对质点的振动方向和波的传播方向的关系经常判断不准确。
在此，笔者就判断波的传播方向和质点振动方向的几种方法作一介绍。
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第5点 质点振动方向与波的传播方向互判五绝招
对于已知质点的运动方向判断波的传播方向或与之相反的问题，判断的基本规律是横波的形成与传播的特点，常用以下五种方法解决．
方法一：上下坡法
沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下、下坡上”(如图1所示)．
图1
方法二：同侧法
在波的图像上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿水平方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧(如图2所示)．
图2
方法三：头头(尾尾)相对法
在波形图的波峰(或波谷)上画出一个箭头表示波的传播方向，并在波峰(或波谷)两边波形上分别画出两个箭头表示质点振动方向，那么这三个箭头总是头头相对，尾尾相对(如图3所示)．
图3
方法四：微平移法
将原波形(实线)沿波的传播方向平移λ4
后(虚线)，则从原波形中平衡位置沿y 轴正方向指向虚线最大位移处的方向，表示原波形中质点的振动方向(如图4所示)．
图4
方法五：带动法
先振动的质点带动邻近的后振动的质点，在质点P靠近振源一方附近的图像上另找一点P′，若P′在P点上方，则P向上运动；若P′在P点下方，则P向下运动(如图5所示)．
图5
对点例题如图6所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是( )
图6
A．波向左传播，质点B向下振动，质点C向上振动
B．波向右传播，质点B向上振动，质点C向下振动
C．波向左传播，质点B向上振动，质点C向上振动
D．波向右传播，质点B向下振动，质点C向下振动
解题指导解决该题有许多方法，现用“上下坡法”判断，若波向右传播，则A质点处于下坡，应向上振动．由此可
知波向左传播，同理可判断B向上振动，C向上振动，故C正确．
答案 C
方法点评该题利用了“上下坡法”来判断波的传播方向和质点的振动方向，也可以采用“同侧法”、“带动法”、“微平移法”等，看看哪种方法更适合你．
如图7所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示．由此可判定此横波( )
图7
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
答案 C
解析如图，由“同侧法”可知波向左传播，各点的振动情况也可由“同侧法”判断，故选项C正确．。