振动与 机械波的图像应用

垂直于传播方向振动、平行于传播方向振动。
振源的振动方式
低频振源、高频振源。
振源的振动频率
波速与介质的关系
波速与介质的密度、弹性有关。
波速的决定因素
介质本身的性质、振源的性质。
波速与振源的关系
波速与振源的频率、波形有关。
机械波的传播速度
机械波的传播方向
横波与纵波
横波是垂直于传播方向的振动，纵波是平行于传播方向的振动。
波的偏振
部分纵波和横波是偏振波，具有特定的振动方向。
波的传播方向与振动方向的关系
对于横波，波的传播方向与振动方向垂直；对于纵波，波的传播方向与振动方向平行。
01
02
03
03
机械波的图像表示
波形图
描述了各个质点在某一特定时刻的振动状态，波形图上的每一点代表各个质点在该点的振动相位和振幅。
通常以横轴为时间轴，纵轴为振幅轴，以正弦或余弦曲线表示机械波的振动形式。
可以用来分析波的能量分布情况，如能量密度、能量流等。
对于周期性波动，能量图呈现出重复性，可以更好地观察和分析波的能量特征。
能量图
04
机械波的基本应用
物体的振动产生声波，如弦的振动、空气的振动等。
声源
传播方式
接收器
声波波接收器接收到声波信号。
03
声波
偏振的应用
偏振现象在许多领域都有应用，如光学偏振、地震勘探等。
偏振原理
机械波的电场矢量或磁场矢量在传播方向上的振动方向称为偏振方向。
06
机械波在科技领域中的应用
量子力学中的波粒二象性
波粒二象性
机械波在特定条件下表现出粒子性质，即波粒二象性，是量子力学中的一个基本原理。

基础知识梳理
(2)意义：在波的传播方向上，介质 中质点在某一时刻相对各自平衡位置的位 移．
(3)形状：正弦(或余弦)图线．
基础知识梳理
2.简谐波图象的应用 (1)从图象上直接读出波长和振 幅． (2)可确定任一质点在该时刻的位 移． (3)可确定任一质点在该时刻的加 速度的方向．
基础知识梳理
(4)若已知波的传播方向，可确定 各质点在该时刻质点的振动方向；若 已知某质点的振动方向，可确定该波 的传播方向．
课堂互动讲练
3．对频率的理解 (1)在波的传播方向上，介质各质 点都做受迫振动，其振动是由振源的 振动引起的，故各质点的振动频率都 等于振源的振动频率． (2)当波从一种介质进入另一种介 质时，波的频率不变．
课堂互动讲练
即时应用
1.(2008年高考宁夏卷)下列关于简谐 运动和简谐机械波的说法正确的是( )
课堂互动讲练
三、质点振动方向与波传播方向的互判
图象
方法
(1)微平移法：沿波的传播方向 将波的图象进行一微小平移， 然后由两条波形曲线来判断． 例如：波沿x轴正向传播，t时 刻波形曲线如图中实线所 示．将其沿v的方向移动一微 小距离Δx，获得如图中虚线所 示的图线． 可以判定： t时刻质点A振动方向向下，质 点B振动方向向上，质点C振 动方向向下．
周期
T1＝ t n＋
1＝4n4＋t 4
1
高频考点例析
波速 v1＝Tλ1＝4×(44nt ＋1)＝5(4n＋1) m/s(n＝0,1,2…)
课堂互动讲练
A．0.12 s
B．0.28 s
C．0.168 s
D．0.84 s
解析：选AB.如图所示，a点向上
运动，b点达到波峰且在a点的右方，

热点专题系列(十一)
利用图像分析振动和波的问题
【热点概述】
图像法是物理问题中常见的解题方法之一，是用数学手段解决 物理问题能力的重要体现。应用图像法解物理问题要明确图像 的数学意义，再结合物理模型弄清图像描述的物理意义，两者 结合，才能全面地分析问题。图像是这部分的重要内容，通过
图像把抽象的问题形象、具体地反映出来。通过对振动图像和
1.由振动图像读出周期，由波动图像读出波长。 2.判断传播方向,如果题干没有给出,则假设向右、向左传播。 3.画出已知距离的两点间最简单的波形图，找出两个质点之间
的距离与波长之间的关系式，或找出两个状态的时间与周期的
关系式。
【例证2】一列简谐横波沿直线由a向b 传播,相距10.5 m的a、b两处的质点振
中的一条直线上，两个振源A、B相距8 m。在t0=0时刻，A、B
开始振动，它们的振幅相等，且都只振动了一个周期，A、B的 振动图像分别如图甲、乙所示。若A振动形成的横波向右传播， B振动形成的横波向左传播，波速均为10 m/s，则( )
A.t1=0.2 s时刻，两列波相遇 B.两列波在传播过程中，若遇到大于1 m的障碍物，不能发生 明显的衍射现象 C.在两列波相遇过程中，AB连线中点C处的质点的振动速度始 终为零
像如图所示， 则该波在t=0.3 s时刻的波形曲线为(
)
【解析】选A。由题图可知t＝0.3 s时刻处于x＝1 m处的质点在 波谷位置。显然t＝0.3 s时刻的波形图中只有A对应了x＝1 m处
的质点处在波谷位置，A正确。
2. 一列简谐横波沿直线传播，已知介 质中a、b两质点平衡位置间的距离为
2 m，a、b两质点的振动情况如图所
命题以这类典型习题为主,考查同学们综合、灵活、多变等诸

机械波点点清专题3 波动图像和振动图像的综合应用微专一1.振动图像和波的图像的比较2.求解波的图像与振动图像综合类问题可采用“二清、二找、二对应”的方法。

(1)分清振动图像与波的图像。

看清横、纵坐标的单位及单位前的数量级。

(2)在波的图像里找到振动图像对应的质点，在振动图像里找到波的图像对应的时刻。

(3)同一质点在同一时刻在波的图像和振动图像里对应的位移和振动方向相同3．图像问题的易错点(1)不理解振动图像与波的图像的区别。

(2)误将振动图像看作波的图像或将波的图像看作振动图像。

(3)不知道波传播过程中任意质点的起振方向就是波源的起振方向。

(4)不会区分波的传播位移和质点的振动位移。

(5)误认为质点随波迁移。

题型一 由振动图象和信息确定波动图象【典例1】7.(2019·河北衡水中学模拟)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，波速为2 m/s ，振幅A ＝2 cm ，M 、N 是平衡位置相距为3 m 的两个质点，如图所示，在t ＝0时，M 通过其平衡位置沿y 轴正方向运动，N 位于其平衡位置上方最大位移处，已知该波的周期大于1 s ，下列说法正确的是( )A ．该波的周期为6 sB ．在t ＝0.5 s 时，质点N 正通过平衡位置沿y 轴负方向运动C ．从t ＝0到t ＝1 s ，质点M 运动的路程为2 cmD ．在t ＝5.5 s 到t ＝6 s ，质点M 运动路程为2 cmE ．t ＝0.5 s 时刻，处于M 、N 正中央的质点加速度与速度同向 【答案】：BDE【解析】：由题意可知nλ＋34λ＝3 m ，λ＝vT ，解得T ＝64n ＋3(n ＝0,1,2,3，…)因T >1 s ，则n＝0时T ＝2 s ，选项A 错误；在t ＝0.5 s ＝14T 时，质点N 正通过平衡位置沿y 轴负方向运动，选项B 正确；从t ＝0到t ＝1 s ，经过了0.5T ，则质点M 运动的路程为2A ＝4 cm ，选项C 错误；在t ＝5.5 s 时刻M 点在最低点，t ＝6 s 时回到平衡位置，则质点M 运动路程为2 cm ，选项D 正确；t ＝0.5 s 时刻，M 点在波峰位置，N 点在平衡位置，则处于M 、N 正中央的质点处在平衡位置下方向上振动，此时的加速度与速度同向，选项E 正确．【典例2】(2018·武汉市模拟)(多选)（空间周期性）如图11所示，有一列减幅传播的简谐横波，x ＝0与x ＝75 m 处的A 、B 两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示。