《2025年非常学案高中物理选择性必修第一册人教版》

3. 波形图与振动图像
(1) 简谐波的波形图与质点的振动图像都是正弦曲线。
(2) 波形图表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移。
(3) 振动图像表示介质中“某一质点”在“各个时刻”的位移。

答案： 3.
(1)正弦曲线
(2)某一时刻
(3)各个时刻

【思考讨论】如图所示，观察图像：
问题 1 图中 $ M、P、Q $ 三个点坐标的意义分别是什么？

问题 2 $ P $ 点的振幅是多少？

答案： 问题1提示：题图中M、P、Q三个点的坐标分别表示x=1m、x=2m、x=4m处三个质点此时的位移为10cm、0、0。
问题2提示：P点的振幅为10cm。

【典例 1】（波的图像）（多选）如图所示为一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图像可知


A.质点 $ b $ 此时位移为零
B.质点 $ b $ 此时向 $ y $ 轴负方向运动
C.质点 $ d $ 的振幅是 $ 2 cm $
D.质点 $ a $ 经过半个周期通过的路程是 $ 4 cm $，偏离平衡位置的位移是 $ 4 cm $

答案： AC

1. 波长
(1) 定义
在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，通常用 $ \lambda $ 表示。
(2) 特征
在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。在纵波中，两个相邻疏部或两个相邻密部之间的距离等于波长。
注意：“相邻”和“振动相位总是相同的”是波长定义的关键，二者缺一不可。

答案： 1.
(1)振动相位相邻
(2)相邻波峰相邻波谷相邻疏部相邻密部

2. 周期 $ T $、频率 $ f $
(1) 规律
在波动中，各个质点的振动周期或频率是相同的，它们都等于波源的振动周期或频率。
(2) 关系：互为倒数关系，即 $ f = $1/T或 $ T = $1/f。
(3) 决定因素
波的周期或频率由波源的周期或频率决定。
(4) 时空的对应性
经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长。

答案： 2.
(1)相同的波源
(2)倒数1/T 1/f
(3)波源
(4)一个波长