六能量图像

1. Ek 图像

1. Ek—x 图像

根据系统机械能守恒，得 Ek=mv2／2=k（A2－x2）／2，Ek－x 图像是顶点

在纵轴（Ek 轴）上 kA2／2 处开口向下的抛物线。如图 10。

1. Ek－t 图像

能动是恒为正的标量，由于质量不变，Ek 的变化主要由 v2 的变化所决定，于是 Ek－t 图像的变化规律与 v—t 图像的变化规律相类似，只是图像位于横坐标以上才符合 Ek 为正。振子振动在每过 T／4 的奇数倍时，Ek 都由 kA2

／2 变到 0，而每过 T／4 的偶数倍时，Ek 都由 0 变到 kA2／2，Ek－t 像为一锯齿形。如图 11。

1. Ep 图像

1. Ep—x 图像

取原点处 Ep=0，因 Ep=kx2／2，所以Ep－x 图像是顶点在原点开口向上的一条抛物线，如图 12。

1. Ep－t 图像

根据系统机械能守恒定律，Ep 与 Ek 相互转换，Ek 增加与 Ep 减少的数量相等，反之也一样。参照 Ek－t 图像便可得到 Ep－t 图像也为一锯齿形。Ep 的正、负分别表示伸长、压缩形变时的弹性势能。如图 13。

3．E 总图像

1）E 总－x～X 图像

根据系统的机械能守恒，E 总－x 图像是一条平行于横坐标 x 的直线段， 如图 14。

2）E 总－t 图像

根据系统的机械能守恒，E 总－t 图像是一条平行于纵坐标 y 的直线段， 如图 15。

以上图像形象直观，它反映了简谐振动过程各物理量间的关系和变化规

律，从而可对简谐振动获得更为全面、深刻的认识。对于加深理解，掌握简谐运动的规律，开发学生的智力和培养能力都很有益处。

（李崇文）