试论判断机械波中质点振动方向的几种方法

1、    试论判断机械波中质点振动方向的几种方法    蔡时涛摘 要：波的传播方向与质点的振动方向判断是机械波知识的重点，尤其是对于机械振动与机械波来说，二者在概念上容易出现混淆，并且涉及该部分内容的知识通常具有一定的难度，难以明确其存在的内在关联。基于此，本文从当前的机械波中质点的振动方向判断入手，深入分析当前的不同的判断方向。关键词：机械波；质点振动；振动方向判断中图分类号：g634.7 文献标识码：a 文章编号：1004-7344（2018）32-0033-01引 言机械振动与机械波是当前物理知识的重点，受其自身的性质影响，部分资料在讲解过程中涉及的

2、知识点晦涩难懂，如果未能深入理解其知识点的内涵，在遇到该类问题时将直接造成学生束手无策，因此，将知识内容进行简单化是当前的重点，适当对该部分知识进行简化与扩展，明确各知识点之间存在的内在关联，加深对知识的记忆。1 质点跟随法判断对于机械波来说，受其自身的性质影响，其包含的每一个质点都是在重复前一个质点的振动情况，因此，在进行质点振动方向判断过程中，可以有效的利用逆分析方法，从传播方向逐渐向振动源方向进行观察，从前一质点的位置对当前的相对位置进行研究，明确其位置的意义，如，当质点的位置在上方，则可以明确该质点向上方进行振动，反之，在质点位置在下方时则说明其向下方运动，例如，以实际的案例为例，在某

3、坐标轴中，在t时刻其呈现出波形图，并由波形图可以看出，其a点与a点相比较来说，a点更接近源点，并在点a的下方，也由此可知，a点向下进行振动。而在该曲线中，b点在b点的下方，则可知b在该点进行向上运动，达到最终判断的目的。同时，在进行点选择过程中，应保证选择的两点相对来说较为靠近，并且不能位于顶点的两侧。例如，图1是案例曲线2 微平移法判断机械波在传播过程中，其主要表现为振动的能量与波动的形式，由此可以明确化传播波的形状，此时，在进行质点振动方向判断过程中，可以利用当前的波动将现有的波的形状进行合理的平移，其平移的方向是以波的传播方向为基础，此时，可以获得t+t（t0）时刻后的波形变化，通过观察

4、质点此时的变化与上一时刻位置的变化进行质点振动方向判断，并保证判断的准确性。例如，以实际的案例為例，在某坐标轴中，其实线是当前t时刻产生的波形图，而其虚线则是在经过t时刻后产生的波形图，以a点为例，在下一时刻，其位置为a点，由图形变换可以看出，点a在该时刻中其位置变换方向为向下进行振动，而点b则是在下一刻时出现在位置b点，由此可知，点b在t时刻向上进行振动。例如，图2是当前的案例曲线图。3 前反后同法判断实际上，在对机械波中质点振动方向进行判断时，通过波动图像进行判断位于最大位移处的点，可以合理的根据图像对其下一时刻的振动情况进行判断，例如，对于最高点的下一时刻来说，其实际的振动方向一定是向下

5、，反之则相反，对于最低点的下一时刻来说，其实际的振动方向一定是向上，达到判断的最终目的。在实际的研究过程中，其实际的研究点选择波时，其传播的方向为其后方，而其逆着传播方向为它的前方，此时，可以明确离该点最近的最大位移处的一个点的下一时刻的振动方向，对于该点来说，应首先保证其距离研究点的距离小于一半波长。利用当前的前反后同规则，当该点的位置在实际的最大位移的前方，则表明其振动方向与最大位移处点的下一时刻的振动方向相反，而如果其位置在其后方，则表明其振动的方向与其相同。例如，以实际的案例为例，以某一点a为例，该点在研究过程中可知某点b为点a前方最大的位移点，也是距离最近的点，而点c则是当前点a在后

6、方并且距离最近的最大位移点，通过图像分析可知，在下一刻，b点在振动过程中其方向为向下，而点c在下一刻的振动过程中则向上，由此可以得处，点a在该时刻的振动方向与点b相反，但却与点c方向相同，符合当前的前反后同原理。例如，图3是当前的案例曲线图。当前，除了上述三种判断方式外，还包括其他判断方法，例如，在三角形判断方法、同侧原理判断方法等，如，以三角形判断方法为例，在实际的判断过程中，主要是通过分析波形的起伏，对当前的实际方向进行判断，并在曲线中放置三角形，通过三角形的倒立或者正立，对方向进行确定，在三角形的放置时应保证三角形的某一边与横轴处于平行状态，保证判断的准确性。4 结 论综上所述，受机械波与机械振动自身的性质影响，该知识点自身具有较高的难度，在进行知识学习过程中容易出现错误，尤其是在机械波中质点振动方向判断时，因此，在进行判断时应结合实际情况选择最佳的判断方式，明确振动与波动之间存在的内在关联，以此来保证其判断的准确性。参考文献1韩玺吾.试论判断机械波中质点振动方向的几种方法