高二物理波的图象(教师版).pdf

波的图象

一、教学目标

1．理解波的图象的物理意义；

2．通过图象描述横波，加强利用图象分析问题的能力．

二、知识讲解

1.波的图象

以横坐标表示在波的传播方向上的各质点的平衡位置，纵坐标表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的

位移，描出某时刻各质点的位置，用平滑曲线连接起来，得到横波的图像，如图：

思考1：从波的图象中可以直接获取哪些信息？

思考2：如果号质点正在向下振动，你能判断出此波的传播方向吗？

思考3：你能画出个周期后的波的图象吗？个周期后的呢？

2.横波的传播方向与质点振动方向的判断

（1）根据波的产生原理：

波的形成是由于前面质点运动带动后面质点运动，所以后面质点总是跟着前面质点运动，如图，波向右

传播，质点跟着它左侧质点运动，由于左侧质点位置在质点以上，所以质点跟着前面质点向上运

1

动，同理，质点跟着前面质点向下运动．

（2）上下坡法：

沿波的传播方向看，上坡的点向下振动，下坡的点向上振动，即“上坡下、下坡上”．如图所示，将波

动曲线看作人行走的路径，波的传播方向看作人行走的方向，则在点处，人正在下坡，该处质点的振

动方向向上；点处，人正在上坡，该处质点的振动方向向下．

（3）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，在波动图象上的点沿水平方向作一

个箭头表示波的传播方向，再在竖直方向作一个箭头表示质点振动方向，则这两个箭头总是在波动曲线

的同一侧．

（4）微平移法：

沿波的传播方向将波的图象做一个微小平移，然后由两条波形曲线来判断．如图所示，虚线表示沿波的

传播方向微平移波动图象后的图形，由图中可以看出，质点运动方向向上，质点运动方向向下．

3.波的传播

（1）平移法：先算出经时间波传播的距离，再把波形逆着（若顺着）波的传播方向平移

即可，因为波动图像的重复性，若知波长，则波形平移时波形不变，当时，可采

取去整留零的方法，只需平移即可，所以，传播过程中，最前面的波形不变．

（2）特殊点法：（若知周期则更简单）在波形上找两个特殊点，如过平衡位置的点和它相邻的峰

（谷）点，先确定这两点的振动方向，再看，由于经波形不变，所以可采取去整留零

的方法，分别作出两特殊点经后的位置，然后按正弦规律画出新波形．

例题1

2

简谐横波某时刻的波形图线如图所示．由此图可知（）

A.若质点向下运动，则波是从左向右传播的B.若质点向上运动，则波是从左向右传播的

C.若波从右向左传播，则质点向下运动D.若波从右向左传播，则质点向下运动

【答案】B

【解析】A．若质点向下运动，波形向左平移，则波是从右向左传播的，故A错误；

B．若质点向上运动，波形向右平移，则波是从左向右传播的，故B正确；

C．若波从右向左传播，根据平移法，波形向左平移，则质点向上运动，故C项错误；

D．若波从右向左传播，根据平移法，波形向左平移，则质点向上运动，故D项错误．

故选B．

【标注】【知识点】机械波图像的基本问题

【素养】科学推理

练习1

1.如图所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，点是介质中的某一点，则点的

运动方向（）

A.向上B.向下C.向右D.向左

【答案】A

【解析】由于波向右传播，因而左边的点先振，