浅谈振动图像和波动图像

彭依林

机械波和机械振动虽然是选修内容，但每年高考对于3-4的选考内容几乎是必考内容，尤其振动图像和波动图像是考查的一个热点，因此掌握好这两类图像很关键。对于很多学生来说，不能正确解答这类问题的关键原因在于没有深刻理解这两类图像的区别和联系。本文通过对两类图像的辨析和经典例题的讨论来帮助学生很好地掌握这类试题。

一、两类图像的区别与联系

相同点：图像的形状都是正（余）弦曲线，纵坐标都表示质点的位移，纵坐标的最大值都表示振幅。

不同点：（1）两者描述对象不同：振动图像描述的是某一个质点，而波动图像描述的是一群质点；（2）物理意义不同：振动图像表示的是振动位移y随时间t的变化关系，而波动图像表示x轴上各个质点在某一时刻的位移y；（3）横坐标不同：振动图像横坐标表示时间，而波动图像表示介质中各点的平衡位置离原点的距离；（4）图线随时间变化情况不同：振动图像的图线随时间延伸，原有图线不变，而波动图像的图线整个波形沿波的传播方向平移，不同时刻波形不同；（5）运动情况不同：振动图像中质点做简谐运动，属于非匀变速运动，而波动图像的波在同一介质中是匀速传播的，介质中的质点做简谐运动；（6）两类图像中获取的信息不同：振动图像中可知运动周期、振幅、位移和加速度的大小和变化情况，而波动图像中可知的是波长、振幅和传播方向或者振动方向。

二、经典例题

例1.图1是一列简谐横波在t=1.25 s時的波形图，图2为图1中某质点的振动图。已知c位置的质点比a位置的晚0.5 s起振。则（ ）

A.这列简谐横波向x轴负方向传播传播

B.这列简谐横波与另一列频率（f=5 Hz）的简谐横波能发生干涉现象

C.图2所示振动图像对应的质点可能位于dD.图2所示振动图像对应的质点可能位于a