波的振动和传播方向的判断方法
【物理】判断波的振动和传播方向的五种方法
【物理】判断波的振动和传播方向的五种方法在波形图上，判断质点的振动方向或波的传播方向是高考的重点和热点。
波形图上二者方向的判断方法除“微平移法”和“带动法”之外，还有学生更易掌握且简洁的另外三种新法：“上下坡法”、“振向波向同侧法”和“头头尾尾相对法”。
本文把这五种方法一并介绍给大家，通过比较，选择更适合自己的方法吧！1.上下坡法“上下坡法”是把波形图线比喻为凸凹的路面，凸凹路面就有上坡段和下坡段，沿着波的传播方向看去，位于上坡段的质点，则向下运动，位于下坡段的质点，则向上运动；反之，向上运动的质点，必位于下坡段，向下运动的质点，必位于上坡段。
注：法则中的“向上运动”，表示质点向规定的正方向运动，“向下运动”表示质点向规定的负方向运动。
“上下坡法则”对横波和纵波都适用。
2.振向波向同侧法“振向波向同侧法”是利用“质点的振动方向与波的传播方向都位于波形的同一侧”来分析判断波形问题的方法。
在波形图上，如果用竖直箭头表示质点的振动方向，用水平箭头表示波的传播方向，并且要两箭头的箭尾相接，那么当波向右传播时，两箭头都在波形右侧，如图2左图所示。
当波向左传播时，两箭头都在波形的左侧。
3.头头尾尾相对法在波形图的波峰或波谷上，画出一个与横轴平行的表示波传播方向的箭头，在波峰或波谷两侧波形上，分别画出两个与纵轴平行的表示质点振动方向的箭头。
4.微平移法把原波形沿波的传播方向平移一段小于的距离，通过比较某点在原波形和移动后波形上的位移大小，就可判断该点的振动方向。
5.带动法波的形成和传播过程中，前一质点的振动带动后一相邻质点的振动，后一质点重复前一质点的振动形式。
只要知道某点振动方向或波的传播方向，再通过比较某质点的位移与它相邻质点的位移进行比较，即可判断波的传播方向或确定该质点的振动方向。
判定波的传播方向与质点的振动方向
判定波的传播方向与质点的振动方向方法一：若知道某一时刻t的波形曲线，将波形曲线沿波的传播方向平移一微小的距离（小于），它便是t+t时刻的波形曲线，知道了各个质点经过t时间到达的位置，质点的振动方向就可以判断出来了。
方法二：通过波的传播方向判断出波源的位置，在质点A靠近波源一侧附近（不超过）图象上找另一质点B，若质点B在A的上方，则A向上运动，若B在A的下方，则A向下运动。
即沿波的传播方向，后振动的质点总是追随先振动的质点来运动的。
方法三：运用逆向复描波形法解答十分简捷。
即，手握一支笔，逆着波的传播方向复描已知波形，凡复描时笔尖沿波形向上经过的质点，此刻均向上运动；凡复描时笔尖沿波形向下经过的质点，此刻均向下运动（波峰和波谷点除外）。
[例1] 一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图9所示。
已知此时质点F的运动方向向下，则（）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的振幅为零分析与解：本题主要考查对波的传播方向与波上某质点运动方向间的关系的推理判断，以及对波形图的想像能力。
对于本题，已知质点F向下振动，由上述方法可知，此列波向左传播。
质点B此时向上运动，质点D向下运动，质点C比B先回到平衡位置。
在此列波上所有振动质点的振幅都是相等的。
故只有A、B选项正确。
[例2] 简谐横波某时刻的波形图如图10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向上运动分析与解：运用上述逆向复描波形法可立即判定出B、D正确。
问题:已知波的图象，求某质点的坐标[例3] 一列沿x方向传播的横波，其振幅为A，波长为λ，某一时刻波的图象如图11所示。
在该时刻，某一质点P的坐标为（λ，0），经过周期后，该质点的坐标为（）A.（）B.（，－A）C.（λ，A）D.（）分析与解：如图11所示，波上P质点此刻的坐标为（λ，0），由于此列波向右传播，据逆向复描波形法可知，此刻质点P向下运动。
波的振动和传播方向的判断方法
五种方法判方向万洪禄在波形图上，判断质点的振动方向或波的传播方向是高考的重点和热点。
波形图上二者方向的判断方法除“微平移法”和“带动法”之外，还有学生更易掌握且简洁的另外三种新法：“上下坡法”、“振向波向同侧法”和“头头尾尾相对法”。
本文把这五种方法一并介绍给大家，通过比较，选择更适合自己的方法吧！1. 上下坡法“上下坡法”是把波形图线比喻为凸凹的路面，凸凹路面就有上坡段和下坡段，沿着波的传播方向看去，位于上坡段的质点，则向下运动，位于下坡段的质点，则向上运动；反之，向上运动的质点，必位于下坡段，向下运动的质点，必位于上坡段。
注：法则中的“向上运动”，表示质点向规定的正方向运动，“向下运动”表示质点向规定的负方向运动。
“上下坡法则”对横波和纵波都适用。
例1. （全国高考）简谐横波某时刻的波形图线如图1所示，由图可知（）图1A. 若质点a向下运动，则波是从左向右传播B. 若质点b向上运动，则波是从左向右传播C. 若波是从右向左传播，则质点c向下运动D. 若波是从右向左传播，对质点d向上运动解析：图1中，若质点a向下运动，由“上下坡法”，a必位于上坡段，只有当从右向左看时，a才位于上坡段，故波应向左传播，A错。
同理可分析B选项正确。
若波从右向左传播，由“上下坡法”知，d、c点必位于下坡段，d、c点都应向上运动，故C错，D正确。
本题正确选项是BD。
2. 振向波向同侧法“振向波向同侧法”是利用“质点的振动方向与波的传播方向都位于波形的同一侧”来分析判断波形问题的方法。
在波形图上，如果用竖直箭头表示质点的振动方向，用水平箭头表示波的传播方向，并且要两箭头的箭尾相接，那么当波向右传播时，两箭头都在波形右侧，如图2左图所示。
当波向左传播时，两箭头都在波形的左侧，如图2右图所示。
图2再解例1 若质点a向下运动，由振向波向同侧法，知表示振向波向的两箭头在波形左侧，波由右向左传；若质点b向上运动，由振向波向同侧法，知表示振向波向的两箭头在波形右侧，波由左向右传；若波从右向左传，由振向波向同侧法，知质点c、d均向上运动。
第5点 质点振动方向与波的传播方向互判五绝招
第5点质点振动方向与波的传播方向互判五绝招对于质点的运动方向判断波的传播方向或与之相反的问题，判断的根本规律是横波的形成与传播的特点，常用以下五种方法解决．方法一：上下坡法沿波的传播方向看，“上坡〞的点向下运动，“下坡〞的点向上运动，简称“上坡下、下坡上〞(如图1所示)．图1方法二：同侧法在波的图象上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿程度方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧(如图2所示)．图2方法三：头头(尾尾)相对法在波形图的波峰(或波谷)上画出一个箭头表示波的传播方向，并在波峰(或波谷)两边波形上分别画出两个箭头表示质点振动方向，那么这三个箭头总是头头相对，尾尾相对(如图3所示)．图3方法四：微平移法将原波形(实线)沿波的传播方向平移λ4后(虚线)，那么从原波形中平衡位置沿y轴正方向指向虚线最大位移处的方向，表示原波形中质点的振动方向(如图4所示)．图4方法五：带动法先振动的质点带动邻近的后振动的质点，在质点P靠近振源一方附近的图象上另找一点P′，假设P′在P点上方，那么P向上运动；假设P′在P点下方，那么P向下运动(如图5所示)．图5对点例题如图6所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，那么以下说法中正确的选项是()图6A．波向左传播，质点B向下振动，质点C向上振动B．波向右传播，质点B向上振动，质点C向下振动C．波向左传播，质点B向上振动，质点C向上振动D．波向右传播，质点B向下振动，质点C向下振动解题指导解决该题有许多方法，现用“上下坡法〞判断，假设波向右传播，那么A质点处于下坡，应向上振动．由此可知波向左传播，同理可判断B向上振动，C向上振动，故C正确．答案C方法点评该题利用了“上下坡法〞来判断波的传播方向和质点的振动方向，也可以采用“同侧法〞、“带动法〞、“微平移法〞等，看看哪种方法更合适你．如图7所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，此时质点A正向上运动，如图中箭头所示．由此可断定此横波()图7A．向右传播，且此时质点B正向上运动B．向右传播，且此时质点C正向下运动C．向左传播，且此时质点D正向上运动D．向左传播，且此时质点E正向下运动答案C解析如图，由“同侧法〞可知波向左传播，各点的振动情况也可由“同侧法〞判断，应选项C正确．。
波动图像中波的传播方向与质点振动方向间关系的几种判断方法
波动图像中波的传播方向与质点振动方向间关系的几种判断方法作者：曾义来源：《物理教学探讨》2010年第09期在近几年的高考中,有关波动图像和振动图像的考题出现频率极高。
在波动图像问题中,判断质点振动方向和波的传播方向是考查的一个热点。
学生在波动图像中对质点的振动方向和波的传播方向的关系经常判断不准确。
在此,笔者就判断波的传播方向和质点振动方向的几种方法作一介绍。
1 微平移法微平移法是将波形图沿波传播的方向平移微小的一段距离,得到经过微小的一段时间后的波形图。
根据质点在新的波形图中所对应的位置,便可判断出该质点的振动方向。
例1 如图1所示是某横波的图像,由图可知( )A.若波向右传播,则质点B正向右运动B.若波向右传播,则质点C正向左运动C.若波向左传播,则质点D正向下运动D.若波向左传播,则质点B正向上运动解析由波的实质可知,质点只能在自己的平衡位置附近作往复运动,并不随波迁移,所以A、B选项均不正确。
当波向左传播时,根据微平移法,将实线波形向左微平移Δx,得到虚线波形(如图2)。
可见,图像平移后质点B、D的新位置在原位置的下方,故正确选项为C。
2 上下坡法所谓上下坡法,就是沿波的传播方向看去,“上坡”处的质点向下振动,“下坡”处的质点向上振动,简称“上坡下、下坡上”。
例如:图3中假设该波向右传播,便可以用上下坡法判断所有质点的振动方向。
现从左向右看(沿波的传播方向看),AB段处于下坡阶段,所以AB之间所有质点在该时刻向上振动;同理,BC 段处于上坡阶段,BC间的所有质点在该时刻应向下振动。
3 三角形法则所谓三角形法则,就是在波形和坐标轴所围的区域内画一个三角形,其中三角形的一边平行于坐标轴,该边所对应的角正对波峰或波谷,然后在平行于坐标轴的一边上沿波的传播方向画一箭头,其它两边顺次画上箭头(类似首尾顺次连结的闭合矢量三角形)。
三角形中平行于坐标轴的这条边的箭头表示波的传播方向,其它两边的箭头就表示对应该边所有质点在该时刻的振动方向。
波的传播方向与质点振动方向辨析
波的传播方向与质点振动方向判析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关联判断，往往是该类命题破题的首要环节和思维起点。
波的传播方向与振动方向判断方法依波的形成机理和传播规律可分为“质点带动法”和“图象微平移法”。
此外还有“上下坡法”“同侧法”等。
1、质点带动法（特殊点法）：由波的形成传播原理可知，后振动的质点总是重复先振动质点的运动，若已知波的传播方向而判断质点振动方向时，可在波源一侧找与该点距离较近（小于4）的前一质点，如果前一质点在该质点下方，则该质点将向下运动（力求重复前面质点的运动），否则该质点向上运动。
例如向右传的某列波，某时刻波的图象如图所示，试判断质点M 的振动方向，可在波源一侧找出离M 较近的前一质点M ′，M ′在M 下方，则该时刻M 向下运动。
2、微平移法：所谓微移波形，即将波形沿波的传播方向平衡微小的一段距离得到经过微小一段时间后的波形图，据质点在新波形图中的对应位置，便可判断该质点的运动方向。
如图所示，原波形图（实线）沿传播方向经微移后得到微小一段时间的波形图（虚线），M 点的对应位置在M ′处，便知原时刻M 向下运动。
3、上下坡法沿波的传播方向看去，“上坡”处的质点向下振动。
"下坡"处的质点向上振动。
如图1所示，简称“上坡下，下坡上”图1 图24、同侧法在波的图形的某质点M上，沿波的传播方向画一箭头，再沿竖直方向向曲线的同侧画另一箭头，则该箭头即为质点振动方向，如图2所示。
时质点F的运动方向向下，则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。
横波的传播方向与质点振动方向的判断方法
1、横波的传播方向与质点振动方向的判断方法已知质点振动速度方向判断波的传播方向，或与之相反的问题，判断的基本规律是横波的形成与传播的特点，常用方法有方法一：上下坡法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“上坡下，下坡上”，（见图甲所示）方法二：同侧法在波的图上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧，（见图乙所示）方法三：头头（尾尾）相对法在波形图的波峰（或波谷）上画出一个箭头表示波的传播方向，波峰（或波谷）两边波形上分别画出两个箭头表示质点的振动方向，那么这三个箭头总是头头相对，尾尾相对（如图丙所示）。
方法四：（平移法）将原波形（实线）沿波的传播方向平移4λ后(虚线)，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，表示原波形中质点的振动方向。
(见图丁所示)2、已知波速v 和波形，画出再经△t 时间波形图的方法平移法：先算出经△t 时间波传播的距离△x=v ·△t ，再把波形沿波的传播方向平移△x 即可。
因为波动图象的重复性，若已知波长入，则波形平移11人时波形不变，当△x=n λ+x 时，可采取去整n λ留零x 的方法，只需平移x 即可。
特殊点法：在波形上找两特殊点，如过平衡位置的点和与它相邻的峰(谷)点，先确定这两点的振动方向，再看△t=nT+t ，由于经n 波形不变，所以也采取去整nT 留零t 的方法，分别做出两特殊点经t 后的位置，然后按正弦规律画出新波形。
3、已知振幅A 和周期T ，求振动质点在△t 时间内的路程和位移求振动质点△t 时间内的路程和位移，由于牵涉质点的初始状态，需用正弦函数较复杂，但△t 若为半周期2T 的整数倍则很容易。
在半周期内质点的路程为2A ，若△t=n ·2T，n=1，2，3…则路程s=2A ·n ，其中n=2Tt ∆，当质点的初始位移(相对平衡位置)为x 1=x 0时，经2T 的奇数倍时x 2=-x 0，经2T 的偶数倍时，x 2=x 0。
波的传播方向与质点振动方向的几种判断方法课件
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一、微平移法
• 所谓微平移法，将波形曲线沿波的传播方向做微小平移，如图所示
的P(Q)点，移动后它比原来的位置高(低)了，说明经过极短的一段时
间它向上(下)运动了. 这种方法叫微平移法. 这种方法可以由波的传播 方向判断某质点的振动方向，也可以由振动方向判断波的传播方向.
•
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• A、a质点向上 B、b质点向上 C、c质点向下 D、d质点向下
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• 解析：由题意O经过路程是0.5米时，波的传播经 过了5/4个周期，波形如图：
• 从图中可以看出来a点的振动方向是向上的，所 以此题选A
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五、特殊点法
• 所谓特殊点法就是逆着波的传播方向，在质点A的附近找一个相邻的 质点B，若质点B的位置在质点A的正方向处，则A质点应向正方向运 动；反之，则向负方向运动.如图所示，图中的质点A应向y轴的正方 向运动（质点B先于质点A振动，A要跟随B振动）。
学习 在波的图上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点的振动方 向，并在同一点沿水平方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两 个箭头总在曲线的同侧。如图
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• 例4、如图所示，O是波源，a、b、c、d是波的传播方向上各质点的 平衡位置，且Oa=ab=bc=cd=3m，开始各质点均静止在平衡位置， t=0时波源O开始向上做简谐振动，振幅是0.1米，波沿Ox方向传播， 波长是8米，当O振动了一段时间后，经过的路程是0.5米，则各质点 的运动方向是：
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• 无论什么方法，总结起来，都建立在对波的传播 原理的深刻理解的基础上。质点的振动方向与波 的传播方向总是密切相关的。用以上几种方法， 不仅可以通过传播方向判断振动方向，也可以通 过振动方向判断传播方向。
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波的振动和传播方向的判断方法
波的振动和传播方向是描述波动过程中波动介质颗粒振动和波的传播
方向的两个重要概念。
在分析波动现象时，正确判断波的振动和传播方向
对于深入理解波动过程具有重要意义。
下面将从机械波和电磁波两个方面
介绍波的振动和传播方向的判断方法。
一、机械波的振动和传播方向的判断方法：
1.判断波浪线方向：观察波浪线的形状，波浪线走势在一些位置上升，一些位置下降，从而可以判断波浪线的方向。
2.判断介质颗粒的振动方向：介质颗粒的振动方向与波的传播方向垂直。
根据此原理，在观察波动介质的情况下，可以判断波的传播方向。
二、电磁波的振动和传播方向的判断方法：
1.判断电场和磁场的振动方向：电磁波是由电场和磁场交替振动形成的。
在电场和磁场垂直于彼此的情况下，电磁波的传播方向与电场和磁场
的垂直方向相同。
2.判断电磁波的偏振方向：电磁波的偏振方向与电场振动方向垂直。
可以通过偏振片等装置，尽可能消除其中一个方向的振动分量，从而观察
到电磁波的振动方向。
总结起来，判断波的振动和传播方向的方法有以下几种：
1.观察波浪线的形状：根据波浪的上升和下降趋势进行判断。
2.观察介质颗粒的振动方向：介质颗粒的振动方向与波的传播方向垂直，可以通过观察介质颗粒的振动情况得出结论。
3.观察电场和磁场的振动方向：电磁波由电场和磁场振动形成，电磁波的传播方向与电场和磁场的垂直方向相同。
4.利用偏振片等装置观察电磁波的偏振方向：电磁波的偏振方向与电场振动方向垂直，通过调整偏振片的方向可以判断电磁波的偏振方向。
这些方法可以帮助我们判断波的振动和传播方向，从而更好地理解和分析波动现象。
在实际观察和实验中，可以结合不同方法综合判断，以获得准确的结果。