波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法PPT幻灯片课件

波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法 福建省仙游第一中学林秋华 1 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 2 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 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 4 例1 如图所示的是某横波的图像 由图可知 若波向右传播 则质点 正向右运动 若波向右传播 则质点 正向左运动 若波向左传播 则质点 正向下运动 若波向左传播 则质点 正向上运动 5 解析 由波的实质可知 质点只能在自己的平衡位置附近做往复运动 并不随波迁移 所以 选项均不正确 当波向左传播时 根据图像平移法 将实线波形向左微平移 x 得到虚线波形 上图右 可见图像平移后质点 的新位置在原位置的下方 故正确选项因为 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 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 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 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 10 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 11 沿着波的传播方向看 质点 在上坡处 质点 在下坡处 由上坡下 下坡上可知质点 向下振动 质点 向上振动 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 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 A a质点向上B b质点向上C c质点向下D d质点向下 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 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 16 例5 一自右向左传播的简谐波 问 a b的振动方向如何 分析 波自右向左传播 波源在右侧 a质点附近逆着波的传播方向一侧的d比a的位置低 所以a的振动方向向下 同理 b的振动方向向上 17 六 三角形 法 在波形图线和x轴围成的丘状图形内画一个三角 abc 其中底边bc和x轴重合 如图所示 如果波沿x轴正方向传播 那么在bc边上画上一个沿x轴正方向的箭头 在三角形的其他两个边也画上和bc边箭头绕向一致的箭头 那么 在OA波形图上的所有质点的运动方向就和它相邻的ab边上箭头的方向大体一致 即竖直向下的方向 这样的方法同样适用于对x轴下方各质点位移为负值时的运动方向的判断 18 无论什么方