应用“上下坡”法判断波传播方向.pdf

. 应用“上下坡”法判断波传播方向 陈凤华 秦皇岛市第五中学（ 066012 ） 在高二物理必修课本中， 有一部分是机械波的教学内容。 在习题练习中， 总有一些题是 让学生来判断横波的传播方向。例如 1，如图（ 1）所示的一沿 X 轴向左传播的横波在某一 时刻的波形图，问该时刻的质点 P 的振动方向如何？例 2，如图（ 2 ）所示一列简谐波在某 时刻的图象如图所示，若质点 b 在此时刻向上运动，则波的传播方向如何？ y/m A C P x/m a b c B D 图（1） 图（2 ） 这类题的解决方法很多。 我们在多年的教学中， 觉得以顺中溜的形式来做此类题， 即简 单，又易懂，首先强调，质点总是在自己的平衡位置附近振动我们解此类题，顺口溜只是一 种类比。顺口溜的内容是这样的： “沿着波形向前看，波峰波谷紧相连，上坡质点往下跑， 下坡质点向上钻。 ”前两句很通俗，对横波来说，沿 X 轴学生很容易看懂波峰和波谷，精髓 是“上坡向下，下坡向上”何为“上坡” “下坡”？看图（ 1），波向左传播，形似水波后浪 推前浪，该时刻图线 DC 段意为上坡， CB 段为下坡， BA 段为上坡。若波向右传播，该时 刻图线 AB 段为下坡， BC 段为上坡， CD 段为下坡。根据第一题的题意，横波向左传播， 图中时刻质点 P 处于“下坡”段，根据“下坡”质点向上钻，即“下坡向上”很容易判断 P 点沿 Y 轴正向运动。 再看第二题， 如图， 该时刻质点 b 向上运动， 则质点 b 所在图线为 “下 坡”段，根据“后浪推前浪” ，则波沿 X 轴正向传播。 可以看出，只要学生掌握“上坡向下，下坡向上”的结论，则在机械波有关质点振动情 况，波的传播方向等一系列总是就迎刃而解。例如：如图（ 3 ）所示的一横波在某时刻的波 形图。己知 F 质点此刻的运动方向向下，则下列说法正确的是： A ：此波向右传播 B：质点 H 和质点 F 的振动方向相同 C：质点 C 比质点 B 先回到平衡位置 图（3） 此题用四句顺口溜判断很容易得出结论。质点 F 向下振动，所 在图线为：“上 坡” 段， 根据类比波后浪推前浪， 波应向左传播， 所以 A 是错误的。 质点 H 所在图线为 “下 坡”，所以 H 质点 C 正在最在位移处，所以质点 C 比质点 B 应先回到平衡位置。所以 C 是 正确的。可见，以顺口溜的形式记信“下坡” “上坡”的结论，对学生解