四种方法确定波动质点的振动方向

合集下载

波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法

波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法

判断波的传播方向与质点振动方向的 问题是个比较难的问题,在高考试中出现 的几率较多。根据波的传播方向与质点的 振动方向的关系,现给出几种常用的判断 方法:



一、微平移法 二、质点带动法(前带后法) 三、上下坡法 四、同侧法 五、特殊点法 六、 “三角形”法
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.
如图例4如图所示o是波源abcd是波的传播方向上各质点的平衡位置且oaabbccd3m开始各质点均静止在平衡位置t0时波源o开始向上做简谐振动振幅是01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05米则各质点的运动方向是
波的传播方向与质点振动方向的几 种判断方法
福什么方法,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。
四、同侧法

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


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: A、a质点向上 B、b质点向上 C、c质点向下 D、d质点 向下

【物理】判断波的振动和传播方向的五种方法

【物理】判断波的振动和传播方向的五种方法

【物理】判断波的振动和传播方向的五种方法在波形图上,判断质点的振动方向或波的传播方向是高考的重点和热点。

波形图上二者方向的判断方法除“微平移法”和“带动法”之外,还有学生更易掌握且简洁的另外三种新法:“上下坡法”、“振向波向同侧法”和“头头尾尾相对法”。

本文把这五种方法一并介绍给大家,通过比较,选择更适合自己的方法吧!1.上下坡法“上下坡法”是把波形图线比喻为凸凹的路面,凸凹路面就有上坡段和下坡段,沿着波的传播方向看去,位于上坡段的质点,则向下运动,位于下坡段的质点,则向上运动;反之,向上运动的质点,必位于下坡段,向下运动的质点,必位于上坡段。

注:法则中的“向上运动”,表示质点向规定的正方向运动,“向下运动”表示质点向规定的负方向运动。

“上下坡法则”对横波和纵波都适用。

2.振向波向同侧法“振向波向同侧法”是利用“质点的振动方向与波的传播方向都位于波形的同一侧”来分析判断波形问题的方法。

在波形图上,如果用竖直箭头表示质点的振动方向,用水平箭头表示波的传播方向,并且要两箭头的箭尾相接,那么当波向右传播时,两箭头都在波形右侧,如图2左图所示。

当波向左传播时,两箭头都在波形的左侧。

3.头头尾尾相对法在波形图的波峰或波谷上,画出一个与横轴平行的表示波传播方向的箭头,在波峰或波谷两侧波形上,分别画出两个与纵轴平行的表示质点振动方向的箭头。

4.微平移法把原波形沿波的传播方向平移一段小于的距离,通过比较某点在原波形和移动后波形上的位移大小,就可判断该点的振动方向。

5.带动法波的形成和传播过程中,前一质点的振动带动后一相邻质点的振动,后一质点重复前一质点的振动形式。

只要知道某点振动方向或波的传播方向,再通过比较某质点的位移与它相邻质点的位移进行比较,即可判断波的传播方向或确定该质点的振动方向。

如何确定横波传播方向及其质点振动方向

如何确定横波传播方向及其质点振动方向

如何确定横波传播方向及其质点振动方向在牧区中学双语教学物理课程机械波的教学中,我们主要讨论的是横波的性质。

横波,即质点的振动方向与波的传播方向垂直(以下提到的波都指横波)。

在这里主要讨论关于横波的传播方向及其质点振动方向的确定方法。

通过在双语教学过程中发现牧区学生对波的图像知识不容易掌握,遇到题目无从下手,下面介绍几种简单、易记、易掌握的方法。

一、确定横波的传播方向或横波上某质点的振动方向的问题分类如下:1.已知某时刻波形图以及波的传播方向,确定波上某质点的振动方向。

2.已知某时刻波形图以及某一质点在该时刻的振动方向,确定波的传播方向。

3.给定两个时刻的波形图以及波速、周期,确定波的传播方向。

二、基本方法1.阴阳面法,可简单概括为“阴面抬头,阳面低头”。

我们都知道,某一时刻横波的图像是正弦或余弦曲线,它表示某一时刻各个质点的位移。

这种方法,我们把横波的图像可看成是有波峰和波谷的连绵不断的山,将波上的各个质点看成是山上的朵朵花,波的传播方向好比是一缕阳光照射过来。

当阳光照在山上时,可分出阴面和阳面来。

当阳光照到阳面上的花时,花蔫了,将头低下(即质点的振动方向向下),阴面上的花,依然昂首挺立(即质点的振动方向向上)。

相反,已知阴面、阳面上某朵花的状态,可确定出阳光的方向(即已知波上质点的振动方向,同理可确定出波的传播方向。

此方法对于解决上面的1、2两类问题简单易懂,学生乐于接受。

2.带动法来判断波的传播方向横波,可以看成是大量质点构成的物质,相邻质点间有相互作用力,当介质中的某一质点发生振动时,会带动周围的质点发生振动。

即前一质点带动后一质点振动。

具体步骤:(1)明确波的传播方向,确定波源方位。

如图2已知波向X轴正方向传播。

2)在质点P靠近波源一方附近(不超过 /4)图像上找另一点P′。

(3)若P′在P点的上方,则P′带动P点向上振动,若P′在P点的下方,则P′带动P点向下振动。

3.微平移法,已知质点振动方向,求波的传播方向。

判定波的传播方向与质点的振动方向

判定波的传播方向与质点的振动方向

判定波的传播方向与质点的振动方向方法一:若知道某一时刻t的波形曲线,将波形曲线沿波的传播方向平移一微小的距离(小于),它便是t+t时刻的波形曲线,知道了各个质点经过t时间到达的位置,质点的振动方向就可以判断出来了。

方法二:通过波的传播方向判断出波源的位置,在质点A靠近波源一侧附近(不超过)图象上找另一质点B,若质点B在A的上方,则A向上运动,若B在A的下方,则A向下运动。

即沿波的传播方向,后振动的质点总是追随先振动的质点来运动的。

方法三:运用逆向复描波形法解答十分简捷。

即,手握一支笔,逆着波的传播方向复描已知波形,凡复描时笔尖沿波形向上经过的质点,此刻均向上运动;凡复描时笔尖沿波形向下经过的质点,此刻均向下运动(波峰和波谷点除外)。

[例1] 一简谐横波在x轴上传播,在某时刻的波形如图9所示。

已知此时质点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的振幅为零分析与解:本题主要考查对波的传播方向与波上某质点运动方向间的关系的推理判断,以及对波形图的想像能力。

对于本题,已知质点F向下振动,由上述方法可知,此列波向左传播。

质点B此时向上运动,质点D向下运动,质点C比B先回到平衡位置。

在此列波上所有振动质点的振幅都是相等的。

故只有A、B选项正确。

[例2] 简谐横波某时刻的波形图如图10所示。

由此图可知()A. 若质点a向下运动,则波是从左向右传播的B. 若质点b向上运动,则波是从左向右传播的C. 若波从右向左传播,则质点c向下运动D. 若波从右向左传播,则质点d向上运动分析与解:运用上述逆向复描波形法可立即判定出B、D正确。

问题:已知波的图象,求某质点的坐标[例3] 一列沿x方向传播的横波,其振幅为A,波长为λ,某一时刻波的图象如图11所示。

在该时刻,某一质点P的坐标为(λ,0),经过周期后,该质点的坐标为()A.()B.(,-A)C.(λ,A)D.()分析与解:如图11所示,波上P质点此刻的坐标为(λ,0),由于此列波向右传播,据逆向复描波形法可知,此刻质点P向下运动。

波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法ppt课件

波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法ppt课件

精选课件
12
四、同侧法
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
精选课件
13
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:
精选课件
6
二、质点带动法(前带后法)
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,且波总是由前面 先振动的点向后面振动的点传播的,即前带 后。
精选课件
7
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。
精选课件
8
解析:应用质点带动法:因为波的传播过程是振 动形式的传播,当介质中的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。所以沿波传播的方向,各质点的 步调是依次落后的,总是前一质点带动后一相邻质 点,后一质点总是力图跟上带动其振动的前一相邻 质点的并重复其运动。由图像可知波由左向右传播, 则A点的前一个点应该在其下面的F点。而F点只能 带动A点往下运动。同理B、C的前一质点在B、C 的上面,所以B、C向上运动,E、D两点的前一点 在E、D下面,所以E、D向下运动。
精选课件
9
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”。
精选课件

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

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。

波的传播方向与质点振动方向辨析

波的传播方向与质点振动方向辨析

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。

波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法课件

波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法课件

学习交流PPT
3
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.

学习交流PPT
• A、a质点向上 B、b质点向上 C、c质点向下 D、d质点向下
学习交流PPT
14
• 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
学习交流PPT
15
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
学习交流PPT
13
• 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:
学习交流PPT
18
• 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。

波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法

波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法
判断波的传播方向与质点振动方向的 问题是个比较难的问题,在高考试中出现 的几率较多。根据波的传播方向与质点的 振动方向的关系,现给出几种常用的判断 方法:
一、微平移法 二、质点带动法(前带后法) 三、上下坡法 四、同侧法 五、特殊点法 六、 “三角形”法
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.
A、a质点向上 B、b质点向上 向下
C、c质点向下 D、d质点
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
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)。
二、质点带动法(前带后法)
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,且波总是由前面 先振动的点向后面振动的点传播的,即前带 后。
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。
解析:应用质点带动法:因为波的传播过程是振 动形式的传播,当介质中的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。所以沿波传播的方向,各质点的 步调是依次落后的,总是前一质点带动后一相邻质 点,后一质点总是力图跟上带动其振动的前一相邻 质点的并重复其运动。由图像可知波由左向右传播, 则A点的前一个点应该在其下面的F点。而F点只能 带动A点往下运动。同理B、C的前一质点在B、C 的上面,所以B、C向上运动,E、D两点的前一点 在E、D下面,所以E、D向下运动。

四种方法确定波动质点的振动方向

四种方法确定波动质点的振动方向

四种方法确定波动质点的振动方向机械波既是高中物理学习的重点,也是难点,特别是如何确定波动质点的振动方向。

为了有效突破这一难点,使学生掌握机械波的运动特征,弄清波动与振动的联系与区别,我们引导学生进行了大量探究活动,总结出以下四种确定波动质点振动方向的方法,供参考。

方法一波的成因法由波的形成原理可知,后振动的质点总是重复先振动的质点的运动,而当质点处于波峰和波谷瞬间,其速度为零。

若已知波的传播方向,判断某质点的振动方向时,可找沿波传播方向与该点距离最近的波峰或波谷,根据波峰或波谷位置的关系确定振动方向。

例1 如图1所示,波沿x轴正向传播,试确定该时刻b、d两质点的振动方向。

解析沿着波的传播方向,b质点总是重复着先振动的a质点的运动(a为所参考点)。

此时刻a质点正好处在波峰,且是在b 质点之前未经过一个波谷的波峰,那么b质点必然“模仿”a质点去“充当”下一时刻的波峰,故a质点正在向上振动。

同理,d质点必然“模仿”它的前一个c质点(c为参考点)去“充当”下一时刻的波谷而向下振动。

利用此方法的关键是选取参考质点,一是要求其位置在所研究的质点之前,二是要求其位置正好在所研究的质点最近的波峰或波谷处。

方法二带动法(又叫特殊质点法)思路为:①明确波的传播方向,从而确定波源的方位。

②在波的图像上(如图1所示)找出研究质点p靠近波源的一方附近(不越过波峰或波谷)处的另一质点p'。

③若质点p'在质点p上方,则质点p'将带动质点p向上运动;反之,向下运动。

对此方法的运用必然能够加强对机械波形成的理解。

方法三微平移法在已知某时刻波的图像和传播方向的基础上,只须画出经微小时间△t(△t<)后的波形即平移法,就知道各质点经过△t到达的位置,从而确定该时刻的振动方向。

例2 已知某时刻机械波正在沿x轴负向传播,某时刻t波形如图2示,说明a、b、c三个质点在该时刻的振动方向。

解析画出(t+△t)时刻的波形图,如图2虚线所示,再过a、b、c分别作垂直于x轴的辅助线,并与t时刻的波形图线交于a'、b'、c'点,考查a与a',b与b',c与c'的相对位置,可得知:a质点正向下运动,b质点正向上运动,c质点正向下运动。

(完整版)波的振动和传播方向的判断方法

(完整版)波的振动和传播方向的判断方法

五种方法判方向万洪禄在波形图上,判断质点的振动方向或波的传播方向是高考的重点和热点。

波形图上二者方向的判断方法除“微平移法”和“带动法”之外,还有学生更易掌握且简洁的另外三种新法:“上下坡法”、“振向波向同侧法”和“头头尾尾相对法”。

本文把这五种方法一并介绍给大家,通过比较,选择更适合自己的方法吧!1. 上下坡法“上下坡法”是把波形图线比喻为凸凹的路面,凸凹路面就有上坡段和下坡段,沿着波的传播方向看去,位于上坡段的质点,则向下运动,位于下坡段的质点,则向上运动;反之,向上运动的质点,必位于下坡段,向下运动的质点,必位于上坡段。

注:法则中的“向上运动”,表示质点向规定的正方向运动,“向下运动”表示质点向规定的负方向运动。

“上下坡法则”对横波和纵波都适用。

例1. (全国高考)简谐横波某时刻的波形图线如图1所示,由图可知()图1A. 若质点a向下运动,则波是从左向右传播B. 若质点b向上运动,则波是从左向右传播C. 若波是从右向左传播,则质点c向下运动D. 若波是从右向左传播,对质点d向上运动解析:图1中,若质点a向下运动,由“上下坡法”,a必位于上坡段,只有当从右向左看时,a才位于上坡段,故波应向左传播,A错。

同理可分析B选项正确。

若波从右向左传播,由“上下坡法”知,d、c点必位于下坡段,d、c点都应向上运动,故C错,D正确。

本题正确选项是BD。

2. 振向波向同侧法“振向波向同侧法”是利用“质点的振动方向与波的传播方向都位于波形的同一侧”来分析判断波形问题的方法。

在波形图上,如果用竖直箭头表示质点的振动方向,用水平箭头表示波的传播方向,并且要两箭头的箭尾相接,那么当波向右传播时,两箭头都在波形右侧,如图2左图所示。

当波向左传播时,两箭头都在波形的左侧,如图2右图所示。

图2再解例1 若质点a向下运动,由振向波向同侧法,知表示振向波向的两箭头在波形左侧,波由右向左传;若质点b向上运动,由振向波向同侧法,知表示振向波向的两箭头在波形右侧,波由左向右传;若波从右向左传,由振向波向同侧法,知质点c、d均向上运动。

五种方法判断波的振动和传播方向

五种方法判断波的振动和传播方向

五种方法判方向在波形图上,判断质点的振动方向或波的传播方向是高考的重点和热点。

波形图上二者方向的判断方法除“微平移法”和“带动法”之外,还有学生更易掌握且简洁的另外三种新法:“上下坡法”、“振向波向同侧法”和“头头尾尾相对法”。

本文把这五种方法一并介绍给大家,通过比较,选择更适合自己的方法吧!1. 上下坡法“上下坡法”是把波形图线比喻为凸凹的路面,凸凹路面就有上坡段和下坡段,沿着波的传播方向看去,位于上坡段的质点,则向下运动,位于下坡段的质点,则向上运动;反之,向上运动的质点,必位于下坡段,向下运动的质点,必位于上坡段。

注:法则中的“向上运动”,表示质点向规定的正方向运动,“向下运动”表示质点向规定的负方向运动。

“上下坡法则”对横波和纵波都适用。

例1. (全国高考)简谐横波某时刻的波形图线如图1所示,由图可知()图1A. 若质点a向下运动,则波是从左向右传播B. 若质点b向上运动,则波是从左向右传播C. 若波是从右向左传播,则质点c向下运动D. 若波是从右向左传播,对质点d向上运动解析:图1中,若质点a向下运动,由“上下坡法”,a必位于上坡段,只有当从右向左看时,a才位于上坡段,故波应向左传播,A 错。

同理可分析B选项正确。

若波从右向左传播,由“上下坡法”知,d、c点必位于下坡段,d、c点都应向上运动,故C错,D正确。

本题正确选项是BD。

2. 振向波向同侧法“振向波向同侧法”是利用“质点的振动方向与波的传播方向都位于波形的同一侧”来分析判断波形问题的方法。

在波形图上,如果用竖直箭头表示质点的振动方向,用水平箭头表示波的传播方向,并且要两箭头的箭尾相接,那么当波向右传播时,两箭头都在波形右侧,如图2左图所示。

当波向左传播时,两箭头都在波形的左侧,如图2右图所示。

图2再解例1 若质点a向下运动,由振向波向同侧法,知表示振向波向的两箭头在波形左侧,波由右向左传;若质点b向上运动,由振向波向同侧法,知表示振向波向的两箭头在波形右侧,波由左向右传;若波从右向左传,由振向波向同侧法,知质点c、d均向上运动。

横波波形图中判断质点振动方向或波传播的方向的八种方法

横波波形图中判断质点振动方向或波传播的方向的八种方法

横波波形图中判断质点振动方向或波传播的方向的八种方法纵观近几年的高考,关于横波波形图中质点的振动是每年高考必考的内容之一,也是高考的热点之一,经过本人这几年高中物理的教学,现总结以下判断质点振动的方法;供大家参考,以起到抛砖引玉的作用。

一、带动法我们知道横波向前传播的过程中,只是振动的形式向前传播的过程。

是前面的质点的振动带动后面的质点的振动。

例如:如图1所示为一列简谐横波在某时刻的波形图,已知此时刻质点A正向上运动,如图箭头所示,由此可以判断此横波()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。

由于前面的质点无法判断,所以通常选取波峰或波谷上的点位突破口,找与A点相邻的波峰或波谷,在A的右侧有一个波峰且该质点向下振动。

质点A将回到波峰处。

说明波峰处的质点带动质点A振动。

所以,该波向左传播。

质点B带动波峰处的质点运动。

B质点也向下振动。

同理,可以判断出C质点向下振动,D、E质点向上振动。

二、刮风法波好像风一样,波向哪方向传播,就像风向哪吹一样。

波形图上的质点好像山坡上的树,当刮风时,迎风坡上的树被刮倒,迎着波传播的方向的质点向下振动,背风坡上的树由于山坡挡着没被刮倒,背着波传播的方向的质点向上振动,看上例:A质点向上振动,说明A处于背风坡,所以波向左传播,B、C处于迎风坡,所以向下振动,D、E 处于背风坡所以向下振动。

三、微平移法在原有的波形图上,向左或向右平推小于的波,下一时刻波将向这一方向传播或质点将向这方向振动。

由图可知,波将向左传播,B、C将向下振动,D、E将向山振动。

四、手推法使(左手或右手)四指的方向指向波峰或波谷,手心的方向指向与质点振动的方向相同,手掌的方向就是波传播的方向。

五、三角形法如图3所示:六、逆向描点法逆着波传播的方向画线,向上画说明该处的质点向上振动。

向下画说明该处的质点向下振动。

高中物理波的传播方向与质点振动方向的判断方法学法指导

高中物理波的传播方向与质点振动方向的判断方法学法指导

波的传播方向与质点振动方向的判断方法河南 郭洪涛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的关联判断,往往是该类命题破题的首要环节和思维起点.笔者现将波的传播方向与振动方向判断方法总结如下.1、上下坡法.沿波的传播速度的正方向看,处于“上坡”段的质点向下振动,处于“下坡”段的质点向上振动,简称“上坡下,下坡上”,如图1所示.2、二速同侧法.在波的图象上某一点,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出另一个箭头表示波的传播方向,那么这两个箭头总是位于图线的同一侧,如图2所示.3、波形平移法. 将原波形图(实线)沿波的传播方向移一段微小距离(不超过4λ)后,得到一个新的波形图(虚线),从实线上某一质点画一个箭头指向虚线,箭头的方向表示这个质点的振动方向,如图3所示.4、前点带动后点法.根据波的形成,离波源较近的质点带动它邻近的离波源较远的质点,在被判断振动方向质点P 附近(不超过4λ)的图象上靠近波源方向找到另一点P ′,若P ′在P 上方,则P '带动P 向上运动,如图4(a )所示;若P ′在P 下方,则P ′带动P 向下运动,如图4(b )所示.例一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图5所示.已知此时质点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.因此,沿波的传播方向各质点的步调是依次落后的,总是前一质点带动相邻后一质点,后一质点总是力图跟上带动其振动的前一相邻质点并重复其运动.据图象信息知,此刻F点振动方向向下,是由G点带动的结果,G质点比F点更靠近波源,故波是沿x轴负方向传播的,因此选项A正确.同理D点在E带动下,力图跟上E 点并重复E的振动,故D点振动方向向下,选项B正确.B点被C点所带动,步调落后于C,故C先回到平衡位置,选项C错误.参与简谐波的各质点振幅均相等,故E的振幅不为零,选项D错误.解法二:上下坡法.沿着波的传播方向看,“上坡”处的质点振动方向向下,“下坡”处的质点振动方向向上,简称“上坡下,下坡上”.题中F振动方向向下,应该处于“上坡”处,也只有逆着x轴正方向看它在处于“上坡”处,故波传播方向是沿x轴负方向,选项A正确.此时D亦处于“上坡”处,故振动方向向下,选项B正确.B处于“下坡处”,振动方向远离平衡位置向上,而C质点处于最大位移处向平衡位置运动,故B点要落后于C点到平衡位置,选项C错误.振动的各质点振幅相同,故选项D错误.练一练1、如图6所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A正在向上运动,如图中箭头所示,由此可判定此横波().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2、一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形图如图7所示,a、b、c为三个质元,a 正向上运动.由此可知().A、该波沿x轴正方向传播B、c正向上运动C、该时刻以后,b比c先到达平衡位置D、该时刻以后,b比c先到达离平衡位置最远处参考答案:1、C 2、AC(责任编辑任林茂)。

高中物理波的传播方向与质点振动方向的关系问题

高中物理波的传播方向与质点振动方向的关系问题

波的传播方向与质点振动方向的关系问题
黑龙江么艳梅
方法一“上下坡法”
即沿波的传播速度方向看,“上坡”的点向下振动,“下坡”的点向上振动,简称为“上坡下,下坡上”(见图1)。

方法2 “同侧原理法”
在波的图象上的某一点,沿竖直方向画出一个箭头表示质点的振动方向,并设想在同一点沿水平方向画出另一个箭头表示波的传播方向,那么这两个箭头总是位于图线的同侧(见图2)。

方法3 “头头尾尾相对法”
在波形图的波峰(或波谷)上画一个箭头表示波的传播方向,波峰两边波形上分别画出两个箭头表示质点的振动方向,那么这三个箭头总是头头相对,尾尾相对(见图3)。

方法4 “平移法”
将原波形(用实线表示)沿波的传播方向平移λ/4后(用虚线表示),则从原波形线中平衡位置沿y轴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(见图4)。

方法5 “比较法”
在质点P靠近波源一方附近图象上找另一点P’。

若P’在下方,则P向下运动;若P’在上方,则P向上运动。

即由逆着波的传播方向看前一质点位置来确定。

方法6 “口诀法”
右行波,峰右上,峰左下;左行波,峰左上,峰右下。

注意:
1.峰右、峰左仅限于相邻的峰谷(即λ/2)以内。

2.峰、谷处的质点振动速度为零,不能画表示振动方向的箭头。

3.用假设法,反过来已知质点振动方向,则可判断传播方向。

判断质点振动方向的常用方法

判断质点振动方向的常用方法

判断质点振动方向的常用方法陈国明在机械波的教学中,质点振动方向的判断是学生理解和掌握的难点,也是各种考查的重点,所以在会考和高考中经常考到。

为了使学生轻松地理解和掌握质点振动方向的判断,现介绍几种常用的判断方法。

一、带动法由机械波的产生可知,后一个质点的振动是由前一个质点的振动带动的,所以只要找到了前一个质点(靠近波源一方的质点)的位置,我们就可以判断后一个质点的振动方向。

如果前一个质点在上方,后一个质点的振动方向就向上,反之就向下。

例1 下图为一列向左传播的简谐横波在某一时刻的波形图,判断波形图上P点的振动方向。

【解析】因为波的传播方向向左,故P质点的前一个质点的平衡位置在P质点的右边,该时刻P质点的前一个质点的实际位置在P点的右上方,所以P点向上振动。

二、微平移法这种方法是,作出经微小时间△t(△t<T/4)后的波形,由波形就可以知道各质点经过△t时间到达的位置,质点的振动方向就可以确定。

例2 如下图所示,是某一简谐波的图象,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】波动的实质是质点仅在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移,选项A、B 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△x,得虚线波形如下图所示,可见波形平移后质点B、D的新位置在原位置的下方,质点B、D的振动方向(运动方向)都向下,故选项C正确。

三、“上下坡”法这种方法是把波形看成是山坡,上坡时质点的振动方向向下,下坡时质点的振动方向向上。

如例1所示,因波的传播方向向左,P点处在下坡的过程中,由“上下坡”法得,P点的振动方向向上。

例3 如下图所示是一列简谐波的波形图,波沿x轴的负方向传播,就标明的质点而言,速度为正,加速度为负的质点是()A. PB. QC. RD. S【解析】因波沿x轴的负方向传播,质点R、S处在下坡的过程中,由“上下坡”法得,质点R、S的振动方向都向上,质点R、S的速度方向与y轴方向一致,所以它们的速度都为正,而质点R的加速度方向向上,与y轴方向一致,加速度为正;质点S的加速度方向向下,与y轴方向相反,加速度为负。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

四种方法确定波动质点的振动方向
机械波既是高中物理学习的重点,也是难点,特别是如何确定波动质点的振动方向。

为了有效突破这一难点,使学生掌握机械波的运动特征,弄清波动与振动的联系与区别,我们引导学生进行了大量探究活动,总结出以下四种确定波动质点振动方向的方法,供参考。

方法一波的成因法
由波的形成原理可知,后振动的质点总是重复先振动的质点的运动,而当质点处于波峰和波谷瞬间,其速度为零。

若已知波的传播方向,判断某质点的振动方向时,可找沿波传播方向与该点距离最近的波峰或波谷,根据波峰或波谷位置的关系确定振动方向。

例1如图1所示,波沿x轴正向传播,试确定该时刻b、d两质点的振动方向。

解析沿着波的传播方向,b质点总是重复着先振动的a质点的运动(a为所参考点)。

此时刻a质点正好处在波峰,且是在b 质点之前未经过一个波谷的波峰,那么b质点必然“模仿”a质点去“充当”下一时刻的波峰,故a质点正在向上振动。

同理,d质点必然“模仿”它的前一个c质点(c为参考点)去“充当”下一时刻的波谷而向下振动。

利用此方法的关键是选取参考质点,一是要求其位置在所研究的质点之前,二是要求其位置正好在所研究的质点最近的波峰或波谷处。

方法二带动法(又叫特殊质点法)
思路为:①明确波的传播方向,从而确定波源的方位。

②在波的图像上(如图1所示)找出研究质点p靠近波源的一方附近(不越过波峰或波谷)处的另一质点p'。

③若质点p'在质点p上方,则质点p'将带动质点p向上运动;反之,向下运动。

对此方法的运用必然能够加强对机械波形成的理解。

方法三微平移法
在已知某时刻波的图像和传播方向的基础上,只须画出经微小时间△t(△t<)后的波形即平移法,就知道各质点经过△t到达的位置,从而确定该时刻的振动方向。

例2已知某时刻机械波正在沿x轴负向传播,某时刻t波形如图2示,说明a、b、c三个质点在该时刻的振动方向。

解析画出(t+△t)时刻的波形图,如图2虚线所示,再过a、b、c分别作垂直于x轴的辅助线,并与t时刻的波形图线交于a'、b'、c'点,考查a与a',b与b',c与c'的相对位置,可得知:
a质点正向下运动,b质点正向上运动,c质点正向下运动。

利用此方法虽不需要对波的成因有较强的理解,但对利用平移法正确画出经△t时间后的波形图有较高的要求。

方法四口诀法“上坡下,下坡上”
口诀法是在理解了波动的本质及波动规律的基础上借助种种联想总结出的方法,此法简便易记,有很高的实用价值。

意思是将波形想成一条“坡路”,当沿着波的传播方向行走时,处于“上坡”阶段的各质点振动方向向下(如图1中d点),而处于“下坡”阶段的各质点振动方向向上(如图1中b点和p点),可简记为“上坡下,下坡上”。

需要注意的是,利用口诀法时,一定要理解“口诀”中所创设的意境。

相关文档
最新文档