高中物理波的传播方向与质点振动方向的判断方法学法指导

1、波的传播方向与质点振动方向的判断方法河南郭洪涛波与振动的综合应用是高考命题的热点之一.其特点常以波的图象为载体考查考生对 波动这一质点“群体效应”与振动这一质点“个体运动”内在联系的理解.其中波的传播 方向与质点振动方向间的关联判断，往往是该类命题破题的首要环节和思维起点.笔者现 将波的传播方向与振动方向判断方法总结如下.1、上下坡法.沿波的传播速度的正方向看，处于“上坡”段的质点向下振动，处于“下坡”段的质 点向上振动，简称“上坡下，下坡上”，如图 1所示.2、二速同侧法.在波的图象上某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点 沿水平方向画出另一个箭头表示波的传播方向，那

2、么这两个箭头总是位于图线的同一侧， 如图2所示.3、波形平移法.将原波形图（实线）沿波的传播方向移一段微小距离（不超过士）后，得到一个新的4波形图（虚线），从实线上某一质点画一个箭头指向虚线，箭头的方向表示这个质点的振动方向，如图3所示.4、前点带动后点法.根据波的形成，离波源较近的质点带动它邻近的离波源较远的质点，在被判断振动方向质点P附近（不超过：）的图象上靠近波源方向找到另一点 P,若P在P上方，则P 带动P向上运动，如图4 （a）所示；若P在P下方，则P带动P向下运动，如图4 （ b） 所示.例 一列简谐横波在 x轴上传播，某时刻的波形如图 5所示.已知此时质点 F的运动方 向向下，则

3、（）.A、此波朝x轴负方向传播B、质点D此时向下运动C、质点B将比质点C先回到平衡位置D、质点E的振幅为零解法一：带动法.波的传播过程是振动的传播过程，当介质中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.因此，沿波的传播方向各质点的步调是依次落后的，总是前 一质点带动相邻后一质点，后一质点总是力图跟上带动其振动的前一相邻质点并重复其运 动.据图象信息知，此刻 F点振动方向向下，是由 G点带动的结果，G质点比F点更靠近 波源，故波是沿x轴负方向传播的，因此选项 A正确.同理D点在E带动下，力图跟上 E 点并重复E

4、的振动，故D点振动方向向下，选项 B正确.B点被C点所带动，步调落后于 C,故C先回到平衡位置，选项 C错误.参与简谐波的各质点振幅均相等，故 E的振幅不 为零，选项D错误.解法二：上下坡法.沿着波的传播方向看，“上坡”处的质点振动方向向下，“下坡” 处的质点振动方向向上，简称“上坡下，下坡上”.题中F振动方向向下，应该处于“上坡”处，也只有逆着 x轴正方向看它在处于“上坡”处，故波传播方向是沿 x轴负方向， 选项A正确.此时D亦处于“上坡”处，故振动方向向下，选项B正确.B处于“下坡处”， 振动方向远离平衡位置向上，而C质点处于最大位移处向平衡位置运动，故 B点要落后于C点到平衡位置，选项 C错误.振动的各质点振幅相同，故选项 D错误.练一练1、如图6所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点 A正在向上运动，如图中箭头所示，由此可判定此横波（）.且此时质点 且此时质点 且此时质点 且此时质点A、向右传播, B、向右传播, C、向左传播, D、向左传播,B正向上运动 C正向下运动 D正向上运动 E正向下运动某时刻的波形图如图7所示,a、b、c为三个质兀,2、一列简谐横波在 x轴上传播, 正向上运动.由此可知（）.图7A、该波沿x轴正