高中物理之波的图像知识点
高中物理第十二章2波的图象教材梳理教案[新人教版]选修341
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波的图象疱丁巧解牛知识·巧学一、波的图象1.波的图象波传播时，各质点都在平衡位置周围振动，如图12-2-1所示为向右传播的横波中各质点在某时刻的位置.各质点的位移矢量用从平衡位置指向该时刻所在位置的有向线段表示.波的图象有时也称波形图，简称波形.图12-2-1误区警示虽然横波的图象形状与波在传播进程中介质中各质点某时刻的散布相似，波形中的波峰即为图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰益处于平衡位置.可是波的图象表示的是某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移情况，二者之间有明显的区别，要注意.2.横波的波形图象的成立用横坐标x表示在波的传播方向上介质中各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定横波中位移方向向上时为正值，位移向下时为负值.在xy平面上，画出各个质点的平衡位置x与各质点偏离平衡位置的位移y的各点（x，y），用光滑的曲线把各点连接起来就取得了横波的波形图象（如图12-2-2）.图12-2-23.纵波的图象的成立波的图象是一种数学的表示方式，只是在横波的情况下能直观地表示出波形.在纵波中，若是规定质点的位移方向向右时取正值，位移方向向左时取负值，可以一样地画出如图12-2-3所示的纵波的图象，可以看出纵波的图象与纵波的“形状”并无相同的地方.实际上，在横波中若是规定位移方向向下时取正值（一般不这样规定，但这样规定何尝不可），则作出的波的图象与横波的形状恰好相反.图12-2-3纵波的图象，图甲表示各个质点所在的平衡位置，图乙表示各个质点发生的位移，图丙表示纵波的图象，其中横坐标表示各个质点的平衡位置，纵坐标表示各个质点的位移，如x2表示质点2向右的位移，x5表示质点5向左的位移.图12-2-34.正弦波若是波的图象是正弦曲线，这样的波叫做正弦波，也叫简谐波.5.图象的特点（1）横波的图象形状与波在传播进程中介质中各质点某时刻的散布相似，波形中的波峰即为图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰益处于平衡位置.（2）波形图线是正弦或余弦曲线的波称为简谐波.简谐波是最简单的波.对于简谐波而言，各个质点振动的最大位移都相同.（3）波的图象的重复性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同.（4）波的传播方向的双向性：不指定波的传播方向时，图象中波可能向x轴正向或x轴负向传播.二、由波的图象可获取的信息若是已知一列波某时刻波形如图12-2-4所示，那么咱们从波的图象中可以获取的信息有以下几点：图12-2-41.可以直接看出在该时刻沿传播方向上各质点的位移.图线上各点的纵坐标表示的是各点在该时刻的位移.如图线上的M点的位移是2 cm. 2.可以直接看出在波的传播进程中介质各质点的振幅A，即波动图线上纵坐标最大值的绝对值，如图12-2-4中波的振幅为A=4 cm.3.可以由波的传播方向判断出质点的运动方向，也可以由质点的运动方向判断出波的传播方向.如图12-2-4中，由波向右传播，可知点M向上运动，反之，若是M向上运动，可知波向右传播.方式归纳按照波的传播方向肯定质点的振动方向（或由质点振动方向肯定波传播方向）(1)带动法：在质点P靠近波源一方周围图象上找另一点P′，P′若在下方，则P向下运动；若P′在上方，则P向上运动.(2)微平移法：按照波的传播方向，作出经微小时间Δt（Δt＜T/4）后的波形，由此可知Δt后质点的位置，按照其位置可判断出质点的振动方向.(3)口诀法：上坡“下”，下坡“上”，即沿着波的传播方向看，向上凸起时的振动方向向下，反之向上.(4)可以画出另一时刻的波形图，波由介质中的某一点传播到另一点需要必然的时间，即机械波在介质中是以必然的速度v （通常称波速）传播.在单位时间Δt 内某一波峰或波谷（密部或疏部）沿波的传播方向移动的距离等于波速.若是已知一列简谐波在t 时刻的波形图象及波的传播方向，又知波速，就可以够画出经Δt 后的波形图象.学法一得 在已知的某一时刻的波形图象，若要画出t+Δt 时刻的波形图象，则须将波的图线沿波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt，即取得t+Δt 时刻的波形图象.若要画出t-Δt 时刻的波形图象，则须将波形图线逆着波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt，即取得t-Δt 时刻的波形图象，这种方式称为平移法.辨析比较 波的图象和振动图象的比较.振动图象 波的图象 研究对象一个振动质点 沿波传播方向上若干质点 坐标 横轴表示时间，纵轴表示质点的位移横轴表示波线上各质点平衡位置，纵轴表示各质点对各自平衡位置的位移 研究内容一个质点的位移随时间变化规律 某时刻所有质点的空间分布规律 图象物理意义图象表示一个质点在各个时刻的位移 图象表示某时刻，波线上各质点的位置 图象变化 随时间延伸，图象形状不变，只是图象沿t 轴延续 随时间推移，图象整体沿波的传播方向平移一个完整正弦（余弦）图象 表示一个周期T表示一个波长λ 典题·热题知识点一 波的图象例1如图12-2-5所示是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x 轴正向传播.图12-2-5（1）该时刻A 质点运动的方向是向_____________，C 点的运动方向是向_____________，D 点的运动方向是向_____________.（2）再通过2T ，质点A 通过的路程是___________cm ，质点C 的位移是___________cm. 解析：（1）由于波沿x 轴正方向传播，所以A 点在“下坡区”，向上运动；C 点、D 点均在“上坡区”，C 、D 两点都向下运动.（2）再通过2T ，A 又回到平衡位置，所以A 通过的路程为4 cm ；C 点也回到平衡位置，其位移为0.答案：（1）上 下 下（2）4 0方式归纳 对于做简谐运动的质点其位移都是相对平衡位置而言.与起点在何处无关，这一点与运动学中的位移有所不同.例2一列横波在某时刻的波形图象如图12-2-6所示，此时质点F 的运动方向向下，则下列说法正确的是( )图12-2-6A.波水平向右传播B.质点H 与质点F 的运动方向相同C.质点C 比质点B 先回到平衡位置D.此时刻质点C 的加速度为零解析：由于质点F 要跟从和它临近的而且离波源稍近的质点运动，又知道质点F 的运动方向是向下的，则与它相邻的离波源稍近的质点的位置应在它的下方，对照图象可以判断出波源在质点F 的右方，故波是向左传播的，所以A 选项错误；与质点H 临近的而且离波源在质点I 的位置在质点H 的上方，则质点H 的运动方向是向上的，故B 选项错误；同理，可判断质点C 要向下直接回到平衡位置，而质点B 则先向上运动到最大位移后再返回平衡位置，这样质点C 要比质点B 先回到平衡位置，故C 选项正确；质点C 此时处于最大位移处，其加速度最大，D 选项错误.答案：C方式归纳 明确质点间的带动作用及F 点的振动方向，判断出波的传播方向，是解题的关键. 知识点二 波的图象的应用例3一列横波在某时刻的波形图如图12-2-7所示.若此时刻质点a 的振动方向向下，则波向什么方向传播？图12-2-7解析：取和a 点相邻的两个点b 、c ，若a 点此时刻向下振动，则b 点应是带动a 点振动的，c 点应是在a 点带动下振动的，所以b 点先振动，其次是a 、c 两点.因此，波是向左传播的. 答案：波向左传播.方式归纳 此题是考查波的传播方向与质点振动方向的关系.具体可以采用带动法或对波动图象形状转变的想象法得出答案.巧解提示 此类题目也可用平移法，画出下一时刻的波形，进行比较.知识点三 波的图象和振动图象例4一列简谐波在t=0时刻的波形图如图12-2-8（a ）所示，图（b ）表示该波传播的介质中某质点尔后一段时间内的振动图象，则( )图12-2-8A.若波沿x 轴正方向传播，（b ）图应为a 点的振动图象B.若波沿x 轴正方向传播，（b ）图应为b 点的振动图象C.若波沿x 轴正方向传播，（b ）图应为c 点的振动图象D.若波沿x 轴正方向传播，（b ）图应为d 点的振动图象解析：在图(b)的振动图象中，t=0时刻质点在平衡位置并向y 轴的正方向运动，而图(a)的波形图却表明在t=0时刻，质点b 、d 在平衡位置，而a 、c 不在平衡位置，故A 、C 选项不可能正确.若波沿x 轴正方向传播，质点b 应向上运动（逆着波的传播方向在它周围找一相邻点，此点正好在它的上方，质点b 就应跟从它向上运动），B 选项正确.若波沿x 轴正方向传播，同理可以肯定质点d 应向下运动.D 选项错.答案：B巧解提示 对振动图象中某时刻振动质点运动方向的判断也可用“上坡上，下坡下”方式判断，“上坡”与“下坡”是指沿时间看去，“上坡”区均向上振，“下坡”区均向下振. 例5图12-2-9（a ）表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a 的振动图象，请你在（b ）图中作出这列简谐波在t=0时刻的波形图（质点a 画在座标原点上）.图12-2-9解析：t=0时刻质点a 正处于平衡位置且沿+y 方向运动，经4T 达正向最大位移处，设x 轴正向为波动方向，由波动与振动方向关系的判断方式，得出t=0时刻的波形如图12-2-10.图12-2-10答案：如图12-2-10所示.方式归纳 解此题关键要抓住t=0时，质点a 的振动方向，这就要求同窗们熟练掌握振动图象，知道质点a 的振动方向后，又假设波传播方向为x 轴正向，按照带动法即可取得t=0时的波的图象.知识点四 由已知波形图象画出某一时刻的波形图象例6一列沿x 轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图12-2-11所示，已知波的传播速度是16 m/s.图12-2-11（1）指出这列波中质点振动的振幅是多少；（2）画出再通过 s时的波形图象.解析：由图象的含义可以直接读出各质点的振幅，利用平移法可画出再通过 s时的波形图象.答案：（1）由图象可以看出，质点振动的最大位移是10 cm，因此振幅是10 cm.（2）经 s波形沿x轴正方向移动的距离为Δx=vΔt=16×0.125 m=2 m，所以通过 s后的波形图象如图12-2-12中的虚线所示.图12-2-12方式归纳当波形曲线沿x轴正方向移动2 m后，要注意将0到2 m之间的曲线补齐，画好. 巧妙变式若要画出此时刻前 s时的波形图象，只需沿x轴负方向移动2 m即可.知识点五波形图的周期性和波传播方向的双向性例7如图12-2-13是一列简谐波某一时刻波的图象，下列说法正确的是( )图12-2-13A.波必然沿x轴正方向传播、b两个质点的振动速度方向相反C.若a点此时的速度方向沿y轴正向，那么波的传播方向是沿x轴的正方向D.若波沿x轴的负向传播，则b质点的振动速度方向沿y轴的负方向解析：x轴是表示在波传播方向上的一系列质点的平衡位置，但x轴指向不表示波的传播方向，故A选项错.按照“坡形”法：无论波向左仍是向右传播，a、b都处于不同“坡区”，即当a处于下坡路时，b为上坡路，所以二者振动速度方向相反，故B选项正确.同理可判断C选项正确，D选项错误.答案：BC误区警示波的图象问题中，由于波传播的周期性，波形图的周期性和波传播方向的双向性，常有很多问题会出现多解，部份同窗在解答时常会出现漏解现象.问题·探讨问题如何画波的图象？探讨思路：波由介质中的某一点传播到另一点需要必然的时间，即机械波在介质中是以必然的速度v（通常称波速）传播.在单位时间Δt内某一波峰或波谷（密部或疏部）沿波的传播方向移动的距离等于波速.若是已知一列简谐波在t时刻的波形图象及波的传播方向，又知波速，就可以够画出经Δt后的波形图象.具体方式是：（1）在已知的某一时刻的波形图象上将波的图象沿波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt，即取得t+Δt时刻的波形图象.（2）若要画出t-Δt时刻的波形图象，则要将波形图象逆着波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt，即取得t-Δt时刻的波形图象.这种方式称为平移法.探讨结论:沿波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt.。
高中物理之波的图像知识点
高中物理之波的图像知识点波的图象振动质点在某一时刻的位置连成的一条曲线，叫波的图象。
坐标轴的含义X轴：在波的传播方向上各质点的平衡位置到波源的距离。
Y轴：该时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定横波中位移方向向上时为正值，位移向下时为负值。
从图中可以获得的信息①看横轴：得到波长是2m②看纵轴：得到振幅是0.5m③某时刻各质点的位移：如A点，从平衡位置（横轴）指向A点，此刻位移正向最大。
④某时刻各质点的加速度：如A点，从A点指向平衡位置（横轴），此刻加速度负向最大。
⑤某时刻各质点速度：如B点，用同侧法（即波传播方向与质点振动方向在波的同一侧）判断，假设波向右传播，B点振动方向向上，若波向左传播，B点振动方向向下。
下一时刻波形图的确定比如画经过T/4时的波形图，用平移法，若波向右传播，把此时刻波的图像沿x 轴向右平移l/4,即为经过T/4时的波形图，如下图所示：若波向左传播，把此时刻波的图像沿x 轴向左平移l/4,即为经过T/4时的波形图，如下图所示：波动图像与振动图像的比较习题演练1. 图中画出了一列向右传播的横波在某个时刻的波形图象，由图象可知（）A 质点b此时的位移是零B 质点b此时向－y方向运动C 质点d的振幅是2 cmD 质点d此时的加速度方向为负2. 简谐横波某时刻的波形图如图所示。
由此图可知（）A 若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B 若质点c向下运动，则波是从左向右传播的C 若波从右向左传播，则质点c向下运动D 若波从右向左传播，则质点d向上运动习题解析1. AC此刻b质点位于平衡位置，所以位移为零，A正确；波是向右传播的，根据同侧法可得质点b此时正通过平衡位置向上振动，B错误；所有质点的振幅都是2cm，故C正确；此刻d正向下运动，所以回复力指向平衡位置，故加速度指向正方向，D错误。
2. BD先要判断波的传播方向，或质点振动方向，根据同侧法，若波从左向右传播，a、b向上振动，c、d向下振动，故A错，B对，若波从右向左传播，c、d向上振动，C错,D对。
高考物理考点详析 波的图象、振动图象
一、波的图象与振动图象的综合应用1．巧解图象问题求解波动图象与振动图象综合类问题可采用“一分、一看、二找”的方法。
（1）分清振动图象与波动图象，此问题最简单，只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象。
（2）看清横、纵坐标的单位。
尤其要注意单位前的数量级。
（3）找准波动图象对应的时刻。
（4）找准振动图象对应的质点。
2．图象问题的易错点：（1）不理解振动图象与波的图象的区别。
（2）误将振动图象看作波的图象或将波的图象看作振动图象。
（3）不知道波传播过程中任意质点的起振方向与波源的起振方向相同。
（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。
二、振动图象与波的图象振动图象波的图象研究对象一振动质点沿波传播方向的所有质点研究内容一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示同一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象信息（1）质点振动周期（2）质点振幅（1）波长、振幅（2）任意一质点在该时刻的位移（3）某一质点在各时刻的位移 （4）各时刻速度、加速度的方向（3）任意一质点在该时刻的加速度方向 （4）传播方向、振动方向的互判 图象变化 随时间推移，图象延续，但已有形状不变 随时间推移，波形沿传播方向平移一完整曲 线占横坐 标的距离表示一个周期表示一个波长甲、乙两个单摆的振动图象如图所示。
根据振动图象可以断定A ．甲、乙两单摆摆长之比是4:9B ．甲、乙两单摆振动的频率之比是2:3C ．甲摆的振动能量大于乙摆的振动能量D ．乙摆的振动能量大于甲摆的振动能量 【参考答案】A【详细解析】由图可以判定甲、乙两单摆的周期之比为2:3，频率之比为3:2，所以选项B 错误。
根据公式T =2πgl可得摆长之比为4:9，所以选项A 正确。
由于振动的能量不仅与振幅有关，还与摆球的质量有关，所以选项C 、D 错误。
1．如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是A．甲、乙两单摆的摆长相等B．甲摆的振幅比乙摆大C．甲摆的机械能比乙摆大D．在t=0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆【答案】ABD【解析】振幅可从图上看出甲摆大，故B对。
高中物理知识点总结：波的性质与波的图像、波的现象与声波
⾼中物理知识点总结：波的性质与波的图像、波的现象与声波⼀. 教学内容：1. 波的性质与波的图像2. 波的现象与声波【要点扫描】波的性质与波的图像（⼀）机械波1、定义：机械振动在介质中传播就形成机械波．2、产⽣条件：（1）有做机械振动的物体作为波源．（2）有能传播机械振动的介质．3、分类：①横波：质点的振动⽅向与波的传播⽅向垂直．凸起部分叫波峰，凹下部分叫波⾕②纵波：质点的振动⽅向与波的传播⽅向在⼀直线上．质点分布密的叫密部，疏的部分叫疏部，液体和⽓体不能传播横波。
4. 机械波的传播过程（1）机械波传播的是振动形式和能量．质点只在各⾃的平衡位置附近做振动，并不随波迁移．后⼀质点的振动总是落后于带动它的前⼀质点的振动。
（2）介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同．（3）由波源向远处的各质点都依次重复波源的振动．（⼆）描述机械波的物理量1. 波长λ：两个相邻的，在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长．在横波中，两个相邻的波峰或相邻的波⾕之间的距离．在纵波中两相邻的密部（或疏部）中央间的距离，振动在⼀个周期内在介质中传播的距离等于波长2. 周期与频率．波的频率由振源决定，在任何介质中传播波的频率不变。
波从⼀种介质进⼊另⼀种介质时，唯⼀不变的是频率（或周期），波速与波长都发⽣变化．3. 波速：单位时间内波向外传播的距离。
v＝s/t＝λ/T＝λf，波速的⼤⼩由介质决定。
（三）说明：①波的频率是介质中各质点的振动频率，质点的振动是⼀种受迫振动，驱动⼒来源于波源，所以波的频率由波源决定，是波源的频率.波速是介质对波的传播速度．介质能传播波是因为介质中各质点间有弹⼒的作⽤，弹⼒越⼤，相互对运动的反应越灵敏，则对波的传播速度越⼤．通常情况下，固体对机械波的传播速度较⼤，⽓体对机械波的传播速度较⼩．对纵波和横波，质点间的相互作⽤的性质有区别，那么同⼀物质对纵波和对横波的传播速度不相同．所以，介质对波的传播速度由介质决定，与振动频率⽆关．波长是质点完成⼀次全振动所传播的距离，所以波长的长度与波速v和周期T有关．即波长由波源和介质共同决定．由以上分析知，波从⼀种介质进⼊另⼀种介质，频率不会发⽣变化，速度和波长将发⽣改变．②振源的振动在介质中由近及远传播，离振源较远些的质点的振动要滞后⼀些，这样各质点的振动虽然频率相同，但步调不⼀致，离振源越远越滞后．沿波的传播⽅向上，离波源⼀个波长的质点的振动要滞后⼀个周期，相距⼀个波长的两质点振动步调是⼀致的．反之，相距1/2个波长的两质点的振动步调是相反的．所以与波源相距波长的整数倍的质点与波源的振动同步（同相振动）；与波源相距为1/2波长的奇数倍的质点与波源的振动步调相反（反相振动．）（四）波的图象（1）波的图象①坐标轴：取质点平衡位置的连线作为x轴，表⽰质点分布的顺序；取过波源质点的振动⽅向作为y轴表⽰质点位移．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）．要画出波的图象通常需要知道波长λ、振幅A、波的传播⽅向（或波源的⽅位）、横轴上某质点在该时刻的振动状态（包括位移和振动⽅向）这四个要素．（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．④若已知波的传播⽅向，可确定各质点在该时刻的振动⽅向．若已知某质点的振动⽅向，可确定波的传播⽅向．⑤若已知波的传播⽅向，可画出在Δt前后的波形．沿传播⽅向平移Δs＝vΔt.波的现象与声波（⼀）波的现象1. 波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播的现象．（1）波⾯：沿波传播⽅向的波峰（或波⾕）在同⼀时刻构成的⾯．（2）波线：跟波⾯垂直的线，表⽰波的传播⽅向．（3）⼊射波与反射波的⽅向关系．①⼊射⾓：⼊射波的波线与平⾯法线的夹⾓．②反射⾓：反射波的波线与平⾯法线的夹⾓．③在波的反射中，反射⾓等于⼊射⾓；反射波的波长、频率和波速都跟⼊射波的相同．（4）特例：夏⽇轰鸣不绝的雷声；在空房⼦⾥说话会听到声⾳更响．（5）⼈⽿能区分相差0.1 s以上的两个声⾳．2. 波的折射：波从⼀种介质射⼊另⼀种介质时，传播⽅向发⽣改变的现象．（1）波的折射中，波的频率不变，波速和波长都发⽣了改变．（2）折射⾓：折射波的波线与界⾯法线的夹⾓．（3）⼊射⾓i与折射⾓r的关系v1和v2是波在介质I和介质Ⅱ中的波速．i为I介质中的⼊射⾓，r为Ⅱ介质中的折射⾓．3. 波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象．衍射是波的特性，⼀切波都能发⽣衍射．产⽣明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺⼨⽐波长⼩或与波长相差不多。
高中物理课件第2章 第3讲 波的图像
[目标定位] 1.知道什么是波的图像，知道图像中纵、横坐标 各表示的物理量，能说出图像中蕴含的信息.2.能区分振动图像 和波动图像.3.根据某一时刻波的图像和波的传播方向能画出下 一时刻和前一时刻的波的图像，并能指出图像中各个质点在该 时刻的振动方向．
一、横波的图像 1．若以横坐标x表示在波的传播方向上各质点的__平__衡__位__置__，
纵坐标y表示__该__时__刻__各个质点偏离平衡位置的位移，规定 位移的方向向上为正值，向下为负值，则在xOy坐标平面 上，描出该时刻各质点的位置(x，y)，用平滑曲线将各点 连接起来，就得到这一时刻横波的图像．波的图像有时也 称为波形图，简称波形． 2．正弦波：波形图是_正__弦__曲__线___的波，又称为正弦波．
二、波的图像的画法
1．特殊点法 先找出两点(平衡位置、波峰或波谷等特殊点)并确定其运动 方向，然后确定经 Δt 时间后这两点所达到的位置，最后按 正弦规律画出新的波形． 该法适用于 Δt＝nT4(n＝1,2,3……)的情况．
2．波形平移法 在已知波的传播速度的情况下，由 Δx＝vΔt 可得经 Δt 时间 后波向前移动的距离 Δx，把图像沿传播方向平移 Δx 即得 到相对应的图像．
答案 T4后图像见解析图中虚线(a) T4前图像见解析图中虚 线(b)
借题发挥 在已知波速的情况下，由公式Δx＝vΔt可得经Δt 时间后波向前移动的距离Δx，把波形平移Δx即可得Δt时间
后的波形图，注意，当Δx＝kλ＋Δx0时，只需将波形沿波的 传播方向平移Δx0即可得Δt时间后的波形图，这就是所谓的 “去整留零平移法”．当然也可以采用“特殊点法”．
第三章 磁 场
第3讲 量
磁感应强度 磁通
预习导学
高三波形图知识点
高三波形图知识点波形图是高中物理学中的一个重要知识点，它是描述物体或信号随时间变化的图形。
在高三物理学学习中，波形图常常涉及声波、光波以及电磁波等内容。
本文将对高三波形图知识点进行详细阐述，以帮助同学们更好地理解和掌握这一概念。
一、波形图的基本概念及特点波形图是一种用于描述波动过程的图形表达方式。
在波形图中，横轴通常表示时间，纵轴表示波的振幅或其他相关物理量。
波形图的形状能够反映出波的变化规律和特点。
二、波形图的表示方式1. 正弦波形图：正弦波是最常见的波形之一，它的波形图呈现出连续且平滑的曲线。
正弦波的特点是振幅恒定、频率固定，并且具有周期性。
在波形图中，正弦波表现为曲线在正半轴和负半轴之间往复变化。
2. 方波形图：方波是一种振幅恒定的周期波形，其特点是波形在正半轴和负半轴之间快速切换，呈现出平直的上升和下降边界，形状像是方形。
在波形图中，方波表现为纵向跳跃的曲线。
3. 脉冲波形图：脉冲波是一种在时间上非常短暂的波形，其特点是振幅较大、持续时间很短。
在波形图中，脉冲波常常表现为峰值较高且持续时间极短的一段曲线。
4. 复合波形图：复合波是由多个基本波形叠加而成的波形，它融合了不同频率和振幅的波动特征，呈现出较为复杂的波形图。
在波形图中，复合波形通常表现为多个波形叠加后的曲线。
三、波形图的应用领域波形图在物理学、电子学、通信学以及音频、视频等领域都有广泛的应用。
1. 物理学领域：波形图是研究波动现象和波动力学的重要工具。
在声波、光波和电磁波的研究中，通过波形图可以观察波的传播、干涉、衍射等现象，揭示波动的规律。
2. 电子学领域：电子设备中的信号传输、变换和处理都离不开波形图的分析。
通过观察和分析电路中的波形图，可以判断信号的质量、幅度、频率等参数，进而优化电路设计。
3. 通信学领域：波形图在通信领域中起到重要的作用。
通过波形图分析，可以评估信号的传输质量、调制方式、信道传输特性等，并进行信号的解调和恢复。
高中物理波的图像解题规律学法指导
德钝市安静阳光实验学校高中物理波的图像解题规律刘殿岩一、波的特点1. 周期性特点（1）传播距离的周期性：波在均匀介质中传播时，传播距离x总是可以写成)321(，，，，=∆+=nxnxλ，式中λ是波长，△x是小于一个波长的部分。
（2）传播时间的周期性：波在介质中的传播时间t总可以写成tnTt∆+=（n=0，1，2，3，…），式中的T是周期，△t是小于一个周期的时间。
（3）传播时间的周期性与传播距离的周期性之间的关系：由传播距离x表达式立即可推出传播时间t的表达式，反之亦然。
列表如下：2. 双向性的特点波在介质中传播可以沿各个方向。
但在波的图像问题中传播方向就只限在x 轴正方向或x轴负方向。
二、方法规律1. 判断波的传播方向与质点振动方向例1：简谐横波某时刻的波形曲线如图1所示，由此可知（）图1A. 若质点a向下运动则波是从左向右传播的B. 若质点b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c向下运动D. 若波从右向左传播，则质点d向上运动解析：对A项：若波从左向右传播，那么根据波的概念：振动状态传播的形式，则a点应在下一时刻重复a点左侧毗邻的质点的位移，由于a点左边毗邻质点位移比a点大，因此a点此刻应向上运动，A项错误。
对B项：若波从左向右传播，则b点应重复b点左侧毗邻质点的位移，即b 点应向上运动，B项正确。
对C项：若波从右向左传播，则c点应重复c点右侧毗邻质点的位移，即c 点应向上运动，C项错误。
对D项：若波从右向左传播，则d点应重复d点右侧毗邻质点的位移，即d 点应向上运动，D项正确。
故选BD项。
方法规律：法则1：“上下坡法则”即沿波的传播速度的正方向看，“上坡”的点向下振动，“下坡”的点向上振动，简称为“上坡下，下坡上”（见图2）。
图2法则2：“平移法则”将原波形（用实线表示）沿波的传播方向平移4λ后（用虚线表示），则从原波形中平衡位置沿y轴指向虚线最大位移处的方向，表示原波形中各质点振动方向（见图3）。
高三波形图知识点总结
高三波形图知识点总结波形图是物理学中常用的图示方式，用来表示电信号、声音、光波等的变化过程。
在高三物理学习中，波形图是一个重要的知识点，掌握了波形图的相关概念和特点，能够更好地理解和解决与波动有关的问题。
本文将对高三波形图的相关知识点进行总结。
一、波动的基本概念波动是指能量在介质中传播的过程，波动可以分为机械波和电磁波两种类型。
机械波需要介质才能传播，如水波、声波等；而电磁波则可以在真空中传播，如光波、无线电波等。
二、波的表示方法1. 波的形状表示：波形图通常用曲线来表示波动的形状。
根据波的形状不同，可以分为正弦波、方波、脉冲波等。
2. 时间和空间的关系：波形图中的横轴表示时间，纵轴表示位移或其他物理量。
在波形图中，一段时间内波的形状在空间上重复出现，这被称为周期。
波的周期可以用波长来表示，波长是指波在一个完整周期内的长度。
三、波的特点1. 振幅：波形图中曲线的峰值和谷值之间的差值被称为振幅，用A表示。
振幅反映了波的能量大小。
2. 频率和周期：波形图中曲线在单位时间内重复出现的次数被称为频率，用f表示，单位是赫兹（Hz）。
频率的倒数即为周期，用T表示，单位是秒（s）。
3. 波速：波动在介质中传播的速度称为波速，用v表示，单位是米每秒（m/s）。
波速与波长和频率之间存在关系，波速等于波长乘以频率。
4. 相位差：相位是指同一时刻处于不同位置的两个波的状态。
相位差是两个波的相位之差，用Δφ表示。
四、常见的波动现象1. 衍射：波通过一个小孔或者绕过一个障碍物时，会发生衍射现象。
衍射是波的特性，它使波从原来的直线传播路径发生偏离。
2. 反射：当波遇到一个界面时，会经历反射现象。
反射是波由界面返回原来介质的过程。
3. 折射：波在两种介质之间传播时，会发生折射现象。
折射是波由一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象。
五、波动的应用1. 声纳技术：利用声波在介质中传播的特性，可以进行声纳探测、通讯和测距等应用。
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高中物理之波的图像知识点
波的图象
振动质点在某一时刻的位置连成的一条曲线，叫波的图象。
坐标轴的含义
X轴：在波的传播方向上各质点的平衡位置到波源的距离。
Y轴：该时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定横波中位移方向向上时为正值，位移向下时为负值。
从图中可以获得的信息
①看横轴：得到波长是2m
②看纵轴：得到振幅是0.5m
③某时刻各质点的位移：如A点，从平衡位置（横轴）指向A点，此刻位移正向最大。
④某时刻各质点的加速度：如A点，从A点指向平衡位置（横轴），此刻加速度负向最大。
⑤某时刻各质点速度：如B点，用同侧法（即波传播方向与质点振动方向在波的同一侧）判断，假设波向右传播，B点振动方向向上，若波向左传播，B点振动方向向下。
下一时刻波形图的确定
比如画经过T/4时的波形图，用平移法，若波向右传播，把此时刻波的图像沿x 轴向右平移l/4,即为经过T/4时的波形图，如下图所示：
若波向左传播，把此时刻波的图像沿x 轴向左平移l/4,即为经过T/4时的波形图，如下图所示：
波动图像与振动图像的比较
习题演练
1. 图中画出了一列向右传播的横波在某个时刻的波形图象，由图象可知（）
A 质点b此时的位移是零
B 质点b此时向－y方向运动
C 质点d的振幅是2 cm
D 质点d此时的加速度方向为负
2. 简谐横波某时刻的波形图如图所示。
由此图可知（）
A 若质点a向下运动，则波是从左向右传播的
B 若质点c向下运动，则波是从左向右传播的
C 若波从右向左传播，则质点c向下运动
D 若波从右向左传播，则质点d向上运动
习题解析
1. AC
此刻b质点位于平衡位置，所以位移为零，A正确；波是向右传播的，根据同侧法可得质点b此时正通过平衡位置向上振动，B错误；所有质点的振幅都是2cm，故C正确；此刻d正向下运动，所以回复力指向平衡位置，故加速度指向正方向，D错误。
2. BD
先要判断波的传播方向，或质点振动方向，根据同侧法，若波从左向右传播，a、b向上振动，c、d向下振动，故A错，B对，若波从右向左传播，c、d向上振动，C错,D对。