高中物理 模块要点回眸 第6点 聚焦波动图像和振动图像的综合应用素材 教科版选修3-4（通用） 3页

第6点　聚焦波动图像和振动图像的综合应用 ‎ 振动图像是描述一个质点的位移随时间的变化规律．波的图像是描述某一时刻参与波动的所有质点的空间分布．两类图像非常形似，当同时出现在一个题目中时，会令很多同学手足无措，此时我们可以这样应对：‎ ‎(1)首先识别哪一个是波的图像，哪一个是振动图像，两者间的联系纽带是周期和振幅．‎ ‎(2)要明确振动图像是哪个质点的振动图像，在波形图上找到对应的点，再明确所求波形是哪一时刻对应的波形，在振动图像上找到对应的时刻，最后进行综合分析判断．‎ 对点例题　一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为xP＝‎1.5 m和xQ＝‎4.5 m．P点的振动图像如图乙所示．在如图所示四幅图中，Q点的振动图像可能是(　　)‎ 图1‎ 解题指导　P、Q两质点间沿波的传播方向的距离为Δs＝xQ－xP＝‎3 m＝λ，波从P传到Q或者从Q传到P需用时间T，若波沿x轴正方向传播，则Q点落后于P点，即Q点经Δt＝T后与P点的振动情况相同，B项正确；若波沿x轴负方向传播，则P点落后于Q点，即P点经Δt＝T后与Q点的振动情况相同，C项正确．‎ 答案　BC 技巧点拨　对波的图像和振动图像的关系的考查是重点．解决此类问题的关键，是将出现图示波形时所研究的质点的位置和运动方向判断准确，可由波的图像快速作出振动图像，也可由振动图像结合波的传播方向画出某时刻的波的图像．‎ 如图2甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像．从该时刻起(　　)‎ ‎　‎ 图2‎ A．经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 B．经过0.25 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度 C．经过0.15 s时，波沿x轴的正方向传播了‎3 m D．经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向 答案　AC 解析　由振动图像可判定t＝0时刻质点P向下振动，则机械波向右传播．经过0.35‎ ‎ s，即经过1T时，P点在波峰，故Q距平衡位置的距离小于P到平衡位置的距离，A对；经过0.25 s，即经过1T时，P在波谷，Q的加速度小于P的加速度，B错；波速v＝＝ m/s＝‎20 m/s，所以经过0.15 s波沿x轴的正方向传播的距离s＝vΔt＝20×‎0.15 m＝‎3 m，C对；Q点在图示时刻向上振动，经过半个周期，其运动方向沿y轴负方向，D错．‎