高三物理波动图象的应用PPT优秀课件
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人教版高中物理(选修3-4)波的图象1优质PPT课件
运动特点 质点作简谐运动
表示各个质点的平衡位置
各个质点对平衡位置的位移
整个波形眼波的传播方向随 时间平移
同一介质中，波形作匀速直 线运动，各质点作简谐运动
例题： 下图的实线是一列简谐波在某一时刻的波形 曲线，经0.5秒后，波形如图中的虚线所示。该波的 周期 T 大于0.5秒
1、如果波是向右传播的，波速是多大？周期是 多大？
与质点２１同步 与质点２６同步
质点１１ 与质点３１同步
动画
返回
三、波长
• 在波动中，对平衡位置的位移总是相等的 两个相邻的质点间的距离，叫波长
ｙ λ λ
ｏ
ｘ
λ
动画
思考与讨论3
图中各点哪些点间的距离等于一个波长？
ｙ
λ
λ
λ
λ
G
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
E
F
ｏ
ｘ
H
K
AC
BD
CE
DF
四、周期和频率
• １、介质中各质点所作的振动为在振源带动下 的受迫振动
x 3 18cm
4
v x 0.18 m / s 0.36m / s t 0.5
T 0.24 s 0.67s
v 0.36
谢谢大家
再见
横波
纵波
• ２、波的周期和频率等于振源的周期和频率， 与介质无关
• ３、频率与周期的关系
T1 f
振源振动一个周期，波向前传递一个波长
ｙ
ｏ
ｘ
λ
振源振动3个周期，波向前传递3个波长
ｙ
ｏ
ｘ
3λ
思考与讨论3
五、波长、频率和波速的关系
因为 所以 或
Ｖ＝ Ｖ＝
表示各个质点的平衡位置
各个质点对平衡位置的位移
整个波形眼波的传播方向随 时间平移
同一介质中，波形作匀速直 线运动，各质点作简谐运动
例题： 下图的实线是一列简谐波在某一时刻的波形 曲线，经0.5秒后，波形如图中的虚线所示。该波的 周期 T 大于0.5秒
1、如果波是向右传播的，波速是多大？周期是 多大？
与质点２１同步 与质点２６同步
质点１１ 与质点３１同步
动画
返回
三、波长
• 在波动中，对平衡位置的位移总是相等的 两个相邻的质点间的距离，叫波长
ｙ λ λ
ｏ
ｘ
λ
动画
思考与讨论3
图中各点哪些点间的距离等于一个波长？
ｙ
λ
λ
λ
λ
G
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
E
F
ｏ
ｘ
H
K
AC
BD
CE
DF
四、周期和频率
• １、介质中各质点所作的振动为在振源带动下 的受迫振动
x 3 18cm
4
v x 0.18 m / s 0.36m / s t 0.5
T 0.24 s 0.67s
v 0.36
谢谢大家
再见
横波
纵波
• ２、波的周期和频率等于振源的周期和频率， 与介质无关
• ３、频率与周期的关系
T1 f
振源振动一个周期，波向前传递一个波长
ｙ
ｏ
ｘ
λ
振源振动3个周期，波向前传递3个波长
ｙ
ｏ
ｘ
3λ
思考与讨论3
五、波长、频率和波速的关系
因为 所以 或
Ｖ＝ Ｖ＝
波动图象专题课件
详细描述
在波动图象中，异常值通常表现为离群点或极端值。为了识别异常值，可以使用一些统计学方法，如 Z-score、IQR等，来计算每个数据点与平均值或中位数的偏离程度。此外，还可以使用可视化手段， 如箱线图、散点图等，来直观地展示异常值并对其进行筛选和处理。
对比分析
总结词
对比分析是通过比较不同数据集或不同时间点的波动图象来发现它们之间的差异和相似 之处的方法。
。
信号处理
用于分析信号的特性、频率和 相位等信息，如音频、图像等
信号处理领域。
物理实验
用于展示物理实验的波形和数 据，如振动、波动等实验。
工程应用
用于监测和控制工程设备的运 行状态，如机械振动、电气信
号等。
02
波动图象的绘制方法
数据准备
01
02
03
数据收集
收集与波动相关的数据， 如时间序列数据、价格数 据等。
波动图象的分类
时间序列图
以时间为横轴，表示某 一变量随时间变化的趋
势。
频谱图
以频率为横轴，表示某 一信号在不同频率下的
强度分布。
波形图
以时间为横轴，表示某 一信号的实时波形。
相图
以相角为横轴，表示某 一信号的相位变化。
波动图象的应用场景
01
02
03
04
数据分析
用于分析数据的变化趋势和规 律，如股票价格、气候变化等
未来需要进一步探索波动图象在不同领域的应用，挖掘其更大的潜力，同时需要 解决如何提高图象的准确性和可读性问题，以及如何更好地与其他技术进行集成 和应用等挑战。
THANKS
感谢观看
详细描述
周期性波动通常表现为图象中的规律性波峰和波谷。通过观察波动图象，我们可以发现一些具有周期性的模式。 为了更好地识别和利用周期性波动，可以使用一些统计方法，如傅里叶变换和小波变换，来分析图象中的频率成 分和周期性特征。
在波动图象中，异常值通常表现为离群点或极端值。为了识别异常值，可以使用一些统计学方法，如 Z-score、IQR等，来计算每个数据点与平均值或中位数的偏离程度。此外，还可以使用可视化手段， 如箱线图、散点图等，来直观地展示异常值并对其进行筛选和处理。
对比分析
总结词
对比分析是通过比较不同数据集或不同时间点的波动图象来发现它们之间的差异和相似 之处的方法。
。
信号处理
用于分析信号的特性、频率和 相位等信息，如音频、图像等
信号处理领域。
物理实验
用于展示物理实验的波形和数 据，如振动、波动等实验。
工程应用
用于监测和控制工程设备的运 行状态，如机械振动、电气信
号等。
02
波动图象的绘制方法
数据准备
01
02
03
数据收集
收集与波动相关的数据， 如时间序列数据、价格数 据等。
波动图象的分类
时间序列图
以时间为横轴，表示某 一变量随时间变化的趋
势。
频谱图
以频率为横轴，表示某 一信号在不同频率下的
强度分布。
波形图
以时间为横轴，表示某 一信号的实时波形。
相图
以相角为横轴，表示某 一信号的相位变化。
波动图象的应用场景
01
02
03
04
数据分析
用于分析数据的变化趋势和规 律，如股票价格、气候变化等
未来需要进一步探索波动图象在不同领域的应用，挖掘其更大的潜力，同时需要 解决如何提高图象的准确性和可读性问题，以及如何更好地与其他技术进行集成 和应用等挑战。
THANKS
感谢观看
详细描述
周期性波动通常表现为图象中的规律性波峰和波谷。通过观察波动图象，我们可以发现一些具有周期性的模式。 为了更好地识别和利用周期性波动，可以使用一些统计方法，如傅里叶变换和小波变换，来分析图象中的频率成 分和周期性特征。
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
高中物理波的图像1PPT课件演示文稿
(2)已知某质点的振动方向也可确定波的传播方向
三、振动图象与波的图象的比较
振y
波y
动 图
0
的 t 图0
x
象
象
1.两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置 的位移
2.振动图象的横坐标表示时间，O点为质点的平 衡位置；波的图象的横坐标表示在波的传播方向 上各质点的平衡位置
3.两种图象的形状都是正弦或余弦曲线
y/m Q
O
B
●P
●C
判断方法：：
V x/m
做
N
题 下面你们自己判断一下吧： 是
检 1-波向右传，Q、N两质点的振动
验 方向如何？
的
标 2-波向左传，N质点的振动方向
准 如何？
1-明确波的传播方向
2-知道波源在该点P的哪测
3-在该点P的两侧附近各 找个质点，如B、C两质点
4-明确P、B、C各点那点 离波源最近
y/cm
Q
P
●
●
-7
-1 O 1 2 3 4 5 X/m
■综合练习
1、一列简谐横波在t=0时波形如图所示，此时A点由平衡位置向下振
动.P、Q两点的坐标分别为（－1,0），(－7,0).已知t=0.7s时，P点第
二次出现波峰，则（ ）
A.t=1.2s时Q点第一次出现波峰 B.t=0.9s时，Q点第一次出现波峰
C.波源的起振方向一定向上
D.质点Q位于波峰时，质点P位于波谷
y/cm
Q
P
会吗？
●
●
-7
-1 O 1 2 3 4 5 X/m
■综合练习
2、一列简谐波沿x轴的正方向传播，在t=0时刻的波形图如图所示，已知
三、振动图象与波的图象的比较
振y
波y
动 图
0
的 t 图0
x
象
象
1.两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置 的位移
2.振动图象的横坐标表示时间，O点为质点的平 衡位置；波的图象的横坐标表示在波的传播方向 上各质点的平衡位置
3.两种图象的形状都是正弦或余弦曲线
y/m Q
O
B
●P
●C
判断方法：：
V x/m
做
N
题 下面你们自己判断一下吧： 是
检 1-波向右传，Q、N两质点的振动
验 方向如何？
的
标 2-波向左传，N质点的振动方向
准 如何？
1-明确波的传播方向
2-知道波源在该点P的哪测
3-在该点P的两侧附近各 找个质点，如B、C两质点
4-明确P、B、C各点那点 离波源最近
y/cm
Q
P
●
●
-7
-1 O 1 2 3 4 5 X/m
■综合练习
1、一列简谐横波在t=0时波形如图所示，此时A点由平衡位置向下振
动.P、Q两点的坐标分别为（－1,0），(－7,0).已知t=0.7s时，P点第
二次出现波峰，则（ ）
A.t=1.2s时Q点第一次出现波峰 B.t=0.9s时，Q点第一次出现波峰
C.波源的起振方向一定向上
D.质点Q位于波峰时，质点P位于波谷
y/cm
Q
P
会吗？
●
●
-7
-1 O 1 2 3 4 5 X/m
■综合练习
2、一列简谐波沿x轴的正方向传播，在t=0时刻的波形图如图所示，已知
高三物理一轮复习 第6章第3课时 振动图像和波动图像课件 鲁科
MOMODA POWERPOINT
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如图6-3-4所示是沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图，其波速为2m/s,由此可推出( ) A.下一时刻图中质点b的加速度将减小 B.下一时刻图中质点c的速度将减小 C.从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为4cm,位移为零 D.若此波遇到另一列简谐横波，并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz
解法一（波形平移法）：由图可知λ=4m,设波沿x轴正方向传播，则由波形平移法可知，由实线波形变成虚线波形， 波形需移动Δx= ,又v= , 所以v=(4k+1)m/s(k=0,1,2,3,…), v可能为1m/s、5m/s、9m/s、… 再设波沿x轴负方向传播，则Δx′= , 所以v′= =(4k+3)m/s(k=0,1,2,3,…), v′可能为3m/s、7m/s、11m/s、…
有一列向右传播的简谐横波，某时刻的波形如图6-3-8所示，波速为0.6m/s,P点的横坐标x=0.96m.从图示时刻开始计时，此时波刚好传到C点.
图6-3-8
(1)此时刻质点A的运动方向和质点B的加速度方向是怎样的？ (2)经过多少时间P点第二次到达波峰？ (3)画出P质点开始振动后的振动图象.
由图象上的信息，结合质点的振动过程可作出以下回答： (1)质点离开平衡位置的最大距离就是x的最大值10cm; (2)在1.5s以后的时间内质点位移减少，因此是向平衡位置运动，在2.5s以后的时间内位移增大，因此是背离平衡位置运动； (3)质点2s时在平衡位置，因此位移为零，质点在前4s内完成一个周期性运动，其路程10cm×4=40cm.
《高三物理波的图像》PPT课件
0.4 y/cm
C B
0
A 4
10 16
–0.4
x/m
C．质点B此刻向y轴正方向运动
D．质点C再经过0.15s通过平衡位置
034.徐州市07—08学年度第一次质量检测13(1) 13．(选修3-4)（1）如图所示，一列简谐横波沿+x方 向传播．已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在 它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质
正方向；t＝0.02s时，质点A第一次到达正向最大位
移处。由此可知
（D）
（A）此波的传播速度为12.5m/s
（B）此波沿x轴正方向传播
（C）从t＝0时刻起，经过0.04s，质点A沿波的传播
方向迁移了1m
y
（D）在t＝0.04s时，质点B处在
平衡位置，速度沿y轴正方向
B AO
x
039.08年深圳市第一次调研考试9
yv O 6 12 18 24
P x/cm
008.07-08学年度唐山市重点中学模拟试卷三 6 6．一列简谐横波沿x轴传播．t=0时的波形如图所示，
质点A与质点B相距1m，A点速度源自y轴正方向；t=0.02s时,质点A第一次到达正向最大位移处.由此可知 ( A B )
A．此波的传播速度为25m/s
④从图象中可以间接地比较各质点在该时刻的振动速 度、动能、势能、回复力、加速度等量的大小；
⑤如波的传播方向已知，则还可以由图象判断各质点 该时刻的振动方向以及下一时刻的波形；
⑥如波的传播速度大小书籍，更可利用图象所得的相 关信息进一步求得各质点振动的周期和频率；
（4）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: 沿着波的传播方向,“上坡下，下坡上” ）
《高三物理波的图像》课件
周期
波峰或波谷之间的时间间 隔，表示波传播一周所需 的时间。
波的叠加与干涉
波的叠加
当两个或多个波相遇时，它们在相遇 区域相互叠加，产生合振幅。
干涉
当两个同频率的波相遇时，它们在某 些区域相互加强（振幅增大），在某 些区域相互削弱（振幅减小），形成 稳定的干涉现象。
03
波动方程与实例
波动方程的推导
微波炉
电磁波用于微波炉中，通过快速振荡产生热量， 加热食物。
声波的应用
医学超声成像
声波用于医学超声成像，无创地检测人体内部结构。
声呐
声波用于声呐技术，探测水下物体和进行水下导航。
语音通信
声波用于语音通信，如电话和语音聊天软件等。
量子波动理论的应用
量子计算
01
量子波动理论是量子计算的基础，有助于开发更高效和安全的
加密通信和计算技术。
量子传感器
02
基于量子波动理论的传感器能够更精确地测量物理量，如磁场
、温度和压力等。
量子纠缠通信
03
利用量子波动理论的特性，实现安全、不可拦截的通信方式，
用于军事、政府和商业领域。
THANKS
感谢观看
在流体力学中，波动方程用于描述水 波在湖泊、海洋等水域中的传播。
电磁波传播
在电磁学中，波动方程用于描述光波 在真空或介质中的传播。
波动方程的物理意义
描述波动现象
波动方程描述了波动现象的基本 特征，包括波的传播速度、振幅
、频率等。
揭示波动规律
通过求解波动方程，可以得到波的 传播规律和行为特征，从而深入理 解波动现象的本质。
推导方法
通过物理规律和数学工具 ，如微积分和偏微分方程 ，推导出波动方程。
最新人教版高中物理选修3---4 课件 波动图象与振动图象的综合应用
X
T＝4S
0
2
4 t/s
4 m
4n 1
图1
图2Βιβλιοθήκη 课堂练习如左图为某波源嘚振动图象，右图是该波源产生嘚横波在某时刻v嘚＝波1m形/图s ，波动图嘚O点表示波源。问： （1）这列波嘚波速多大？ （2）若波向右传播，当波动图中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时，质点P已经经过了多少路程？
S＝0.5m
课堂练习
一列沿＋x轴传播嘚简谐波，在x1＝10cm和x2＝110cm处嘚两点振动图线分别如图中实线和虚线所示， 试求质点振动周期和简谐波嘚波长。
波动图象与振动图象嘚综合应用
课堂练习
BC 如图所示，分别为一列横波在某一时刻嘚波形图象和在x＝6m处嘚质点从该时刻开始计时嘚振动图象，则 这列波（ ） A．沿x轴嘚正方向传播 B．沿x轴嘚负方向传播 C．波速为100m/s D、波速为2．5m/s
课堂练习
一列简谐横波沿x轴负方向传播，如左图是t＝1s时嘚波形图，右图是波中某振动质点嘚位移随时间变化嘚 振动图线（两图用同一时间起点），则图2可能是图1中哪个质点嘚振动图线（ ） A．x＝0处嘚质点 B．x＝1m处嘚质点 C．x＝3Am处嘚质点 D．x＝5m处嘚质点
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Y
O
V
X
如果这个质点的振动方向向上，则波的传播方向又如何？ 如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？
主要题型之二： 求波在任意时刻的波形图
例题一： 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波
形图， 试画出再经过T/4、3T/4和5T/4时的波形3T/4和5T/4时刻的波形图
波动图象 的应用
三、振动图象与波的图象的比较
X
Y
振
波
动 图
O
t
的 图
O
X
象
象
1.两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置的位移
2.振动图象的横坐标表示时间，O点为质点的平衡位置 波的图象的横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置
3.两种图象的形状都是正弦或余弦曲线
4.振动图象表示一个质点在不同时刻的位移 波的图象表示多个质点在某一时刻的位移，对横波而言则表 示多个质点在某一时刻的空间位置分布
例⒋一列波在t1时刻的波形图如图中的实线所示，t2时 刻的波形图如图中的虚线所示，已知Δt=t2- t1=0.5S, 求 ①这列波可能的波速？ ②若波速为68m/s ，这列波向哪个方向传播？
y/cm
5 0 -5
2 4 6 8 1012
X/m/S
例⒌如图，一根张紧的水平绳上有相距14m 的a、 b两点，b点在a点的右方，当一列简谐波沿此绳 向右传播时，若a点处于波峰位置时，b点恰处 于平衡位置，且向下运动，经过1.00秒后，a位 于平衡位置，且向下运动，而b点恰处于波谷位 置，求这列波可能的波速？
四、波的图象的应用(一)
主要题型之一：
波的传播方向、质点的振动方向以及
波形图三者知其二，而求其一。
例题一： 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的
波形图 试求出波形图上A、B、C、D四个质点的振动方向
Y 波的传播方向
O
A
C
B
DX
例题二： 如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，
已知图形上某点的振动方向如图所示。试求这列波 的传播方向
t/s
THANKS
FOR WATCHING
演讲人: XXX
PPT文档·教学课件
主要题型之三：
波动问题的多解性 波在传播过程中由于波动问题的多解性时间上的 周期性、空间上的周期性、及传播方向的双向性 是导致波动问题的多解性的原因，若加限定条件， 可使无限解转化为有限解或唯一解，具体表现在：
⒈波的传播方向不确定必有两种可能解
⒉波形变化时间与周期关系不确定必有系列解
⒊波形移动距离与波长关系不确定必有系列解
主要题型之四：
两种图象的综合应用
例6：一列简谐横波在t=1s时的波形如图，这 列波中的P点的振动图象，那么该波的传播速 度和传播方向可能为： Y/cm
A、25cm/S，向左 A、50cm/S，向左
0 50 100 150 200 X/cm
A、25cm/S，向右
Y/cm
A、50cm/S，向右
01 2 3 4
O
V
X
如果这个质点的振动方向向上，则波的传播方向又如何？ 如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？
主要题型之二： 求波在任意时刻的波形图
例题一： 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波
形图， 试画出再经过T/4、3T/4和5T/4时的波形3T/4和5T/4时刻的波形图
波动图象 的应用
三、振动图象与波的图象的比较
X
Y
振
波
动 图
O
t
的 图
O
X
象
象
1.两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置的位移
2.振动图象的横坐标表示时间，O点为质点的平衡位置 波的图象的横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置
3.两种图象的形状都是正弦或余弦曲线
4.振动图象表示一个质点在不同时刻的位移 波的图象表示多个质点在某一时刻的位移，对横波而言则表 示多个质点在某一时刻的空间位置分布
例⒋一列波在t1时刻的波形图如图中的实线所示，t2时 刻的波形图如图中的虚线所示，已知Δt=t2- t1=0.5S, 求 ①这列波可能的波速？ ②若波速为68m/s ，这列波向哪个方向传播？
y/cm
5 0 -5
2 4 6 8 1012
X/m/S
例⒌如图，一根张紧的水平绳上有相距14m 的a、 b两点，b点在a点的右方，当一列简谐波沿此绳 向右传播时，若a点处于波峰位置时，b点恰处 于平衡位置，且向下运动，经过1.00秒后，a位 于平衡位置，且向下运动，而b点恰处于波谷位 置，求这列波可能的波速？
四、波的图象的应用(一)
主要题型之一：
波的传播方向、质点的振动方向以及
波形图三者知其二，而求其一。
例题一： 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的
波形图 试求出波形图上A、B、C、D四个质点的振动方向
Y 波的传播方向
O
A
C
B
DX
例题二： 如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，
已知图形上某点的振动方向如图所示。试求这列波 的传播方向
t/s
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演讲人: XXX
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主要题型之三：
波动问题的多解性 波在传播过程中由于波动问题的多解性时间上的 周期性、空间上的周期性、及传播方向的双向性 是导致波动问题的多解性的原因，若加限定条件， 可使无限解转化为有限解或唯一解，具体表现在：
⒈波的传播方向不确定必有两种可能解
⒉波形变化时间与周期关系不确定必有系列解
⒊波形移动距离与波长关系不确定必有系列解
主要题型之四：
两种图象的综合应用
例6：一列简谐横波在t=1s时的波形如图，这 列波中的P点的振动图象，那么该波的传播速 度和传播方向可能为： Y/cm
A、25cm/S，向左 A、50cm/S，向左
0 50 100 150 200 X/cm
A、25cm/S，向右
Y/cm
A、50cm/S，向右
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