什么是波动图、波形图?
波动图是于某处x 的质点,位移随时间的变化图(y -t 图),描述的是一个质点的行为;
波形图是一列质点在某一个时刻t 拍摄的一张“照片”(y -x 图),反映的是多个质点在空间上的分布。
从波动图与波形图中提炼出哪些信息?
从波动图中,能够直接提取的信息有:波的周期T ,振幅A ,该质点在某个时刻的位移(纵坐标)和速度(切线斜率)
从波形图中,能够直接提取的信息有波的波长λ ,振幅A ,一系列质点在该时刻的位移(纵坐标)
波动图与波形图之间的纽带是什么?
波动图与波形图纵轴都是质点位移,因此位移是纽带。
波动图与波形图:一是时间维度的变化情况,一是空间维度的变化情况,波速中既包含空间也包含时间。因此波速是纽带。波速作为一个矢量,既有大小也有方向。
波速的大小是纽带:因为周期(来自波动图)和波长(来自波形图)相结合可以得到波速v =λ /T 。波长、周期、波速大小三者知二可求一。
波速的方向也是纽带:波形图有一个重要的结论是 “上坡下,下坡上”。什么意思呢?就是固定这个波形不动,把波形想象成绵延起伏的山峦,你沿着波的传播方向去跋涉——如果是上坡,那么这些坡上的质点此刻都是向下运动的;如果是下坡,那么这些质点此刻都是向上运动的。因此,一个质点位移方向、振动方向与波速方向(波的传播方向)强烈关联。比如,在同一时刻,我们通过位移找到波形图中对应波动图的质点。从波动图中我们可以知道该质点此刻的运动方向,于是我们就知道了在波形图中,这点所在的坡是上坡还是下坡,因此也就知道了波形图上这个波的传播方向。
在这个过程中,我们唯一要注意的是,对应看两幅图时一定要确保是同一时刻的同一质点,因为很多题目里的波形图并不是t = 0时刻的,波动图画的也不是x = 0处的质点。
小结:
1. 明确位移和波速是两图的重要纽带,通过纽带去建立关系。
2. 提高运用“上坡下,下坡上”结论去建立关系的意识。
3. 建立关系时要注意确保质点是同一个,时间是同一时刻。