高考理綜難點(diǎn)波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向判析

1、.難點(diǎn)8 波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向判析振動(dòng)和波的綜合應(yīng)用是歷年必考的熱點(diǎn)內(nèi)容之一，考查的重點(diǎn)側(cè)重于對(duì)振動(dòng)和波的基本物理形成過(guò)程的理解和分析，其命題焦點(diǎn)往往集中于波傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)聯(lián)分析上.難點(diǎn)磁場(chǎng)1.（）（2002年廣東、廣西卷）一列在豎直方向振動(dòng)的簡(jiǎn)諧橫波，波長(zhǎng)為，沿 x 軸正方向傳播.某一時(shí)刻，在振動(dòng)位移向上且大小等于振幅一半的各點(diǎn)中，任取相鄰的兩點(diǎn) P1、P2，已知P1的 x 坐標(biāo)小于P2的 x 坐標(biāo).A.若，則P1向下運(yùn)動(dòng)，P2向上運(yùn)動(dòng)B.若，則P1向上運(yùn)動(dòng)，P2向下運(yùn)動(dòng)C.若，則P1向上運(yùn)動(dòng)，P2向下運(yùn)動(dòng)D.若，則P1向下運(yùn)動(dòng)，P2向上運(yùn)動(dòng)圖8-12.（）如圖8-1所示，

2、一根張緊的水平彈性長(zhǎng)繩上的 a、b兩點(diǎn)，相 距14.0 m ，b 點(diǎn)在 a點(diǎn)的右方.當(dāng)一列簡(jiǎn)諧橫波沿此繩向右傳播時(shí)，若 a點(diǎn)的位移達(dá)到正極大時(shí)，b點(diǎn)的位移恰為零，且向下運(yùn)動(dòng).經(jīng)過(guò)1.00 s 后，a點(diǎn)的位移為零，且向下運(yùn)動(dòng)，而 b點(diǎn)的位移恰達(dá)到負(fù)極大.則這簡(jiǎn)諧橫波的波速可能等于A.14 m/s B.10 m/s C.6 m/s D.4.67 m/s案例探究圖8-2例1（）（1998全國(guó)高考題）一列簡(jiǎn)諧橫波在 x軸上傳播，在某時(shí)刻的波形如圖8-2所示.已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn) F的運(yùn)動(dòng)方向向下，則A.此波朝 x 軸負(fù)方向傳播B.質(zhì)點(diǎn)D此時(shí)向下運(yùn)動(dòng)C.質(zhì)點(diǎn)B將比質(zhì)點(diǎn)C先回到平衡位置D.質(zhì)點(diǎn)E的振幅為零命題意圖

3、：考查對(duì)簡(jiǎn)諧波形成及傳播的物理過(guò)程的理解能力及推理判斷能力B級(jí)要求.錯(cuò)解分析：缺乏對(duì)波產(chǎn)生機(jī)理的理解而造成錯(cuò)誤.解題方法與技巧：解法一：帶動(dòng)法：波的傳播過(guò)程是振動(dòng)的傳播過(guò)程，當(dāng)介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，必然帶動(dòng)其周圍相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)又依次帶動(dòng)各自相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，依次類推，振動(dòng)就逐漸傳播開(kāi)來(lái)形成波.因此，沿波的傳播方向各質(zhì)點(diǎn)的步調(diào)是依次落后的，總是前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)相鄰后一質(zhì)點(diǎn)，后一質(zhì)點(diǎn)總是力圖跟上帶動(dòng)其振動(dòng)前一相鄰的質(zhì)點(diǎn)并重復(fù)其運(yùn)動(dòng).據(jù)圖象信息知，此該F點(diǎn)振動(dòng)方向向下，是由G點(diǎn)帶動(dòng)的結(jié)果，G質(zhì)點(diǎn)比F點(diǎn)更靠近波源，故波是沿 x 軸負(fù)方向傳播的，故選項(xiàng)A正確.同理D點(diǎn)在E帶動(dòng)下，力圖跟上E點(diǎn)并重

4、復(fù)E的振動(dòng).故D點(diǎn)振動(dòng)方向向下，B選項(xiàng)正確.B點(diǎn)被C點(diǎn)所帶動(dòng)，步調(diào)落后于C，故C先回到平衡位置，故選項(xiàng)C錯(cuò).參與簡(jiǎn)諧波的各質(zhì)點(diǎn)振幅均相等.故E的振幅不為零，選項(xiàng)D錯(cuò).解法二：上下坡法：沿著波的傳播方向看，“上坡”處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下，“下坡”處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上，簡(jiǎn)稱“上坡下，下坡上”.題中F振動(dòng)方向向下，應(yīng)該處于“上坡”處，也只有逆著 x 正方向看它在處于“上坡”處，故波傳播方向是沿 x軸負(fù)方向.故 A 選項(xiàng)正確.此時(shí)D亦處于“上坡”處，故振動(dòng)方向向下. B選項(xiàng)正確，B處于“下坡處”，振動(dòng)方向運(yùn)離平衡位置向上，而C質(zhì)點(diǎn)處最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)，故B點(diǎn)要落后于C點(diǎn)到平衡位置，故C選項(xiàng)錯(cuò).振動(dòng)

5、的各質(zhì)點(diǎn)振幅相同，故 D 選項(xiàng)錯(cuò).圖8-3例2（）圖8-3所示的是某橫波的圖象，由圖可知A.若波向右傳播，則質(zhì)點(diǎn)B 正向右運(yùn)動(dòng)B.若波向右傳播，則質(zhì)點(diǎn)C正向左運(yùn)動(dòng)C.若波向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)D正向下運(yùn)動(dòng)D.若波向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)B正向上運(yùn)動(dòng)命題意圖：考查對(duì)波動(dòng)形成的物理過(guò)程及波動(dòng)實(shí)質(zhì)的理解能力及對(duì)問(wèn)題的分析推理能力，B級(jí)要求.錯(cuò)解分析：掌握不住波動(dòng)形成機(jī)理與實(shí)質(zhì)，是造成錯(cuò)選的根本原因.圖8-4解題方法與技巧：（解法一：）圖象微平移法：由波動(dòng)的實(shí)質(zhì)質(zhì)點(diǎn)僅在自己的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移可知，選項(xiàng)A、B均不正確.當(dāng)波向左傳播時(shí)，根據(jù)圖象平移法，將實(shí)線波形向左微平移x，得虛線波形（見(jiàn)圖8-4），可見(jiàn)

6、圖象平移后質(zhì)點(diǎn)B、D的新位置在原位置的下方，故正確選項(xiàng)應(yīng)為C.（解法二：）同側(cè)法：在波的圖象的某一點(diǎn)，沿豎直方向畫出一箭頭表示質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向，并設(shè)想在同一點(diǎn)沿水平方向畫一箭頭表示波的傳播方向，那么這兩箭頭總是指向曲線的同側(cè)，可稱為“同側(cè)法”.據(jù)此法過(guò)B點(diǎn)向左畫一箭頭表示波的傳播方向，由“同側(cè)”性規(guī)律，便知代表B點(diǎn)振動(dòng)方向的箭頭必然向下，故B點(diǎn)振動(dòng)方向向下，同理D點(diǎn)振動(dòng)方向向下，故選項(xiàng) C正確.錦囊妙計(jì)一、高考命題走勢(shì)波與振動(dòng)的綜合應(yīng)用是高考命題的熱點(diǎn)之一.其特點(diǎn)常以波的圖象為載體考查考生對(duì)波動(dòng)這一質(zhì)點(diǎn)群體效應(yīng)與振動(dòng)這一質(zhì)點(diǎn)個(gè)體運(yùn)動(dòng)內(nèi)在聯(lián)系的理解.其中波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向間關(guān)聯(lián)判斷，往往是該

7、類命題破題的首要環(huán)節(jié)和思維起點(diǎn). 二、波的傳播方向與振動(dòng)方向判斷方法依波的形成機(jī)理和傳播規(guī)律可分為“質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法”和“圖象微平移法”.此外還有“上下坡法”“同側(cè)法”等.圖8-51.質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法（特殊點(diǎn)法）：由波的形成傳播原理可知，后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)先振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，若已知波的傳播方向而判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向時(shí)，可在波源一側(cè)找與該點(diǎn)距離較近（小于）的前一質(zhì)點(diǎn)，如果前一質(zhì)點(diǎn)在該質(zhì)點(diǎn)下方，則該質(zhì)點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng)（力求重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)），否則該質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng).例如向右傳的某列波，某時(shí)刻波的圖象如圖8-5所示，試判斷質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方向，可在波源一側(cè)找出離M較近的前一質(zhì)點(diǎn)M，M在M下方，則該時(shí)刻M向下運(yùn)動(dòng).圖8-62.

8、微平移法：所謂微移波形，即將波形沿波的傳播方向平衡微小的一段距離得到經(jīng)過(guò)微小一段時(shí)間后的波形圖，據(jù)質(zhì)點(diǎn)在新波形圖中的對(duì)應(yīng)位置，便可判斷該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向.如圖8-6所示，原波形圖（實(shí)線）沿傳播方向經(jīng)微移后得到微小一段時(shí)間的波形圖（虛線），M點(diǎn)的對(duì)應(yīng)位置在M處，便知原時(shí)刻M向下運(yùn)動(dòng).3.上下坡法圖8-9沿波的傳播方向看去，“上坡”處的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng).下坡處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng).如圖8-7所示，簡(jiǎn)稱“上坡下，下坡上”圖8-7 圖8-84.同側(cè)法在波的圖形的某質(zhì)點(diǎn)M上，沿波的傳播方向畫一箭頭，再沿豎直方向向曲線的同側(cè)畫另一箭頭，則該箭頭即為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向，如圖8-8所示.殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練1.（）簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波

9、形圖線如圖8-9所示，由此圖可知A.若質(zhì)點(diǎn) a向下運(yùn)動(dòng)，則波是從左向右傳播的B.若質(zhì)點(diǎn)b向上運(yùn)動(dòng)，則波是從左向右傳播的圖8-10C.若波從右向左傳播，則質(zhì)點(diǎn) c向下運(yùn)動(dòng)D.若波從右向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)d向上運(yùn)動(dòng)2.（）如圖8-10所示，O是波源,a、b、c、d是波傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，且Oa=ab=bc=cd=3 m，開(kāi)始各質(zhì)點(diǎn)均靜止在平衡位置，t=0時(shí)波源O開(kāi)始向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅是0.1 m，波沿Ox 方向傳播，波長(zhǎng)是8 m，當(dāng)O 點(diǎn)振動(dòng)了一段時(shí)間后，經(jīng)過(guò)的路程是0.5 m ，各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向是A.a 質(zhì)點(diǎn)向上B.b質(zhì)點(diǎn)向上圖8-11C.c質(zhì)點(diǎn)向下D.d質(zhì)點(diǎn)向下3.（）（1999年全國(guó)高

10、考）圖8-11（a）中有一條均勻的繩，1、2、3、4、是繩上一系列等間隔的點(diǎn).現(xiàn)有一列簡(jiǎn)諧橫波沿此繩傳播.某時(shí)刻，繩上9、10、11、12四點(diǎn)的位置和運(yùn)動(dòng)方向如圖8-11（b）所示（其他點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況未畫圖），其中點(diǎn)12的位移為零，向上運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)9的位移達(dá)到最大值.試在圖8-11（c）中畫出再經(jīng)過(guò)周期時(shí)點(diǎn)3、4、5、6的位置和速度方向，其他點(diǎn)不必畫.圖（c）的橫、縱坐標(biāo)與圖（a）、（b）完全相同.圖8-124.（）如圖8-12在xy平面內(nèi)有一沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為1 m/s，振幅為4 cm，頻率為2.5 Hz.在t=0時(shí)刻，P點(diǎn)位于其平衡位置上方最大位移處，則距P為0.2 m的Q點(diǎn)（見(jiàn)

11、圖）.A.在0.1 s時(shí)的位移是4 cmB.在0.1 s時(shí)的速度最大C.在0.1 s時(shí)的速度向下D.在0到0.1 s時(shí)間內(nèi)的路程是4 cm5.（）一列簡(jiǎn)諧橫波，在t=0時(shí)刻的波形如圖8-13所示，自右向左傳播，已知在t1 =0.7 s時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)第二次波峰（0.7 s內(nèi)P點(diǎn)出現(xiàn)兩次波峰），Q點(diǎn)的坐標(biāo)是（-7，0），則以下判斷中正確的是A.質(zhì)點(diǎn)A和質(zhì)點(diǎn)B在t=0時(shí)刻的位移是相等的B.在t=0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)C向上運(yùn)動(dòng)C.在t2=0.9 s 末，Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰D.在t3=1.26 s 末，Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰圖8-136.（）如圖8-14所示，一列沿 x 正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速大小為 0.6 m/s ，P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為96 cm ，從圖中狀態(tài)開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：（1）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)時(shí)方向如何？圖8-14（2）經(jīng)過(guò)多少時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰？參考答案：難點(diǎn)磁場(chǎng)1.AC 2.BD殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練1.BD 2.A 3.略 4.BD 5.BC6.解析：開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，這列波的最前端的質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)是24 cm ，根據(jù)波的傳播方向，可知這一點(diǎn)沿 y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，因此在波前進(jìn)方向的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向都是沿 y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向是沿