波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法

波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法

2021/5/91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：

2021/5/92一、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

2021/5/93一、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.

2021/5/94例1、如图所示的是某横波的图像，由图可知（）

Ａ、若波向右传播，则质点Ｂ正向右运动Ｂ、若波向右传播，则质点Ｃ正向左运动Ｃ、若波向左传播，则质点Ｄ正向下运动Ｄ、若波向左传播，则质点Ｂ正向上运动2021/5/95

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Ａ、Ｂ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Ｂ、Ｄ的新位置在原位置的下方，故正确选项因为Ｃ。2021/5/96二、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。2021/5/97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。2021/5/98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。2021/5/99三、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”。

2021/5/910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。2021/5/911沿着波的传播方向看，质点Ａ、Ｅ、Ｄ在上坡处，质点Ｂ、Ｃ在下坡处，由上坡下，下坡上可知质点Ａ、Ｅ、Ｄ向下振动，质点Ｂ、Ｃ向上振动。2021/5/912四、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2021/5/913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

2021/5/914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A2021/5/915五、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）。

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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。2021/5/917六

、“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.2021