要点五、振动图像和波动图像的比较
特点 振动图像 波动图像 相
同
点 图线形状 正(余)弦曲线 正(余)弦曲线 纵坐标 不同时刻某一质点的位移 某一时刻介质中所有质点的位移 纵坐标最大值 振幅 振幅 不
同
点 描述对象 某一个振动质点 一群质点(轴上各个点) 物理意义 振动位移随时间的变化关系 轴上所有质点在某一时刻振动的位移 横坐标 表示时间 表示介质中各点的平衡位置离原点的距离 横轴上相邻两个步调总一致的点之间的距离的含义 表示周期
表示波长(见下节)
图像变化 随时间延伸 随时间推移 其
他 频率和周期 在图中直接识读周期 已知波速时,根据图中可求出(见下节) 两者联系 质点的振动是组成波动的基本要素之一 波动是由许多质点振动所组成的,但从图像上波形的变化无法直接看出,若知波的传播方向和某时刻的波形图,则可以讨论波动中各质点的振动情况
【典型例题】
类型一、根据波的图像判断质点速度、加速度
例1.如图所示是一列沿轴正方向传播的横波某时刻的波形图,则:
(1)波形图上三点的加速度哪个最大?加速度的大小与波的传播方向是否有关?
(2)三个质点下一时刻做什么运动?
【变式1】如图所示,在平面内有一沿轴正方向传播的简谐横波,波速为,振幅为,频率为,在时刻,点位于其平衡位置上方最大位移处,则距为的点( )
A.在时的位移是;
B.在时的速度最大;
C.在时的速度向下;