315波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的綜合應(yīng)用

波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的綜合應(yīng)用主講人：戴林明高中物理微課一、振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的比較波的振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象雖然形狀相同，但所研究的對(duì)象、意義、特點(diǎn)等有所不同．所以，要掌握兩者的區(qū)別，及在某些情況下兩者的相互轉(zhuǎn)化．

兩種圖象比較內(nèi)容振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象研究對(duì)象某一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向所有質(zhì)點(diǎn)圖象意義某一質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移圖象特點(diǎn)

兩種圖象比較內(nèi)容振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象圖象信息(1)周期、振幅(2)各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移(3)速度、加速度的方向(1)波長(zhǎng)、振幅(2)任意一質(zhì)點(diǎn)該時(shí)刻的位移(3)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻加速度的方向圖象變化隨時(shí)間推移圖象延續(xù)，但已有形狀不變隨時(shí)間推移，圖象沿傳播方向平移一個(gè)完整曲線對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)一個(gè)周期一個(gè)波長(zhǎng)例1.(2008年高考江蘇卷)一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t＝0時(shí)刻的波形如圖甲所示．圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示．質(zhì)點(diǎn)N的振幅是________m，振動(dòng)周期為________s，圖乙表示質(zhì)點(diǎn)________(從質(zhì)點(diǎn)K、L、M、N中選填)的振動(dòng)圖象．該波的波速為________m/s.解析：從甲、乙圖可看出波長(zhǎng)λ＝2.0m，周期T＝4s，振幅A＝0.8m；乙圖中顯示t＝0時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向上振動(dòng)，甲圖波形圖中，波向x軸正方向傳播，則L質(zhì)點(diǎn)正在平衡位置向上振動(dòng)，波速v＝λ/T＝0.5m/s.答案：0.8

4

L

0.5二、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的互判圖象方法(1)微平移法：沿波的傳播方向?qū)⒉ǖ膱D象進(jìn)行一微小平移，然后由兩條波形曲線來判斷．例如：波沿x軸正向傳播，t時(shí)刻波形曲線如圖中實(shí)線所示．將其沿v的方向移動(dòng)一微小距離Δx，獲得如圖中虛線所示的圖線．可以判定：t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)方向向下，質(zhì)點(diǎn)B振動(dòng)方向向上，質(zhì)點(diǎn)C振動(dòng)方向向下．圖象方法(2)“上、下坡”法：沿著波的傳播方向看，上坡的點(diǎn)向下振動(dòng)，下坡的點(diǎn)向上振動(dòng)，即“上坡下、下坡上”．例如：圖中，A點(diǎn)向上振動(dòng)，B點(diǎn)向下振動(dòng)，C點(diǎn)向上振動(dòng)．(3)逆向描跡法：逆著波的傳播方向用鉛筆描波形曲線，筆頭向上動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向就向上，筆頭向下動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向就向下．(4)同側(cè)法：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在波的圖象的同一側(cè)．如圖所示.例2．簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)F沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則(

)A．此波向x軸負(fù)方向傳播B．質(zhì)點(diǎn)D此時(shí)向下運(yùn)動(dòng)C．質(zhì)點(diǎn)E的振幅為零D．質(zhì)點(diǎn)B將比C先回到平衡位置解析：選AB.根據(jù)F點(diǎn)的振動(dòng)方向可判斷波沿x軸負(fù)方向傳播，波上任意質(zhì)點(diǎn)的振幅都相等．(2009年高考福建卷)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則(

)例3三、波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的綜合應(yīng)用A．t＝0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大B．t＝0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向C．從t＝0.10s到t＝0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6mD．從t＝0.10s到t＝0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cm【解析】由質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象可知，t＝0.15s時(shí)，Q正處于最大負(fù)位移處，加速度達(dá)到正向最大，選項(xiàng)A對(duì)；t＝0.10s時(shí)，Q正處于平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，故波是向左傳播的，所以t＝0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)B對(duì)；由圖象可知，波長(zhǎng)【答案】

AB同學(xué)們，再見！【關(guān)鍵詞】