波动图象和振动图象的综合应用主讲人：戴林明高中物理微课一、振动图象与波动图象的比较波的振动图象与波动图象虽然形状相同，但所研究的对象、意义、特点等有所不同．所以，要掌握两者的区别，及在某些情况下两者的相互转化．两种图象比较内容振动图象波动图象研究对象某一振动质点沿波传播方向所有质点图象意义某一质点位移随时间变化规律某时刻所有质点相对平衡位置的位移图象特点两种图象比较内容振动图象波动图象图象信息(1)周期、振幅(2)各时刻质点的位移(3)速度、加速度的方向(1)波长、振幅(2)任意一质点该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻加速度的方向图象变化随时间推移图象延续，但已有形状不变随时间推移，图象沿传播方向平移一个完整曲线对应横坐标一个周期一个波长例1.(2008年高考江苏卷)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t＝0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．质点N的振幅是________m，振动周期为________s，图乙表示质点________(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象．该波的波速为________m/s.解析：从甲、乙图可看出波长λ＝2.0m，周期T＝4s，振幅A＝0.8m；乙图中显示t＝0时刻该质点处于平衡位置向上振动，甲图波形图中，波向x轴正方向传播，则L质点正在平衡位置向上振动，波速v＝λ/T＝0.5m/s.答案：0.84L0.5二、质点振动方向与波传播方向的互判图象方法(1)微平移法：沿波的传播方向将波的图象进行一微小平移，然后由两条波形曲线来判断．例如：波沿x轴正向传播，t时刻波形曲线如图中实线所示．将其沿v的方向移动一微小距离Δx，获得如图中虚线所示的图线．可以判定：t时刻质点A振动方向向下，质点B振动方向向上，质点C振动方向向下．图象方法(2)“上、下坡”法：沿着波的传播方向看，上坡的点向下振动，下坡的点向上振动，即“上坡下、下坡上”．例如：图中，A点向上振动，B点向下振动，C点向上振动．(3)逆向描迹法：逆着波的传播方向用铅笔描波形曲线，笔头向上动，质点的振动方向就向上，笔头向下动，质点的振动方向就向下．(4)同侧法：质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧．如图所示.例2．简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F沿y轴负方向运动，则()A．此波向x轴负方向传播B．质点D此时向下运动C．质点E的振幅为零D．质点B将比C先回到平衡位置解析：选AB.根据F点的振动方向可判断波沿x轴负方向传播，波上任意质点的振幅都相等．(2009年高考福建卷)图甲为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则()例3三、波动图象和振动图象的综合应用A．t＝0.15s时，质点Q的加速度达到正向最大B．t＝0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C．从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴正方向传播了6mD．从t＝0.10s到t＝0.25s，质点P通过的路程为30cm【解析】由质点Q的振动图象可知，t＝0.15s时，Q正处于最大负位移处，加速度达到正向最大，选项A对；t＝0.10s时，Q正处于平衡位置向下运动，故波是向左传播的，所以t＝0.15s时，质点P运动方向沿y轴负方向，选项B对；由图象可知，波长λ＝8m，周期T＝0.2s，所以波速v＝λT＝40m/s，所以从t＝0.10s到t＝0.25s，波传播的距离为s＝vt＝40×0.15m＝6m，方向沿x轴负方向，选项C错；从t＝0.10s到t＝0.25s经历时间t＝0.15s＝34T，但t＝0.1s时P没有位于平衡位置或最大位移处，所以质点P通过的路程不等于30cm，选项D错．【答案】AB同学们，再见！【关键词】波动图象振动图象综合应用【内容】1.振动图象与波动图象的比较；2.质点振动方向与波传播方向的互判；3.波动图象和振动图象的综合应用。
