振幅A对y=A sin(ωx+φ)的影响
函数y=A sin(ωx+φ)常用来描述简谐运动,其中A叫做振幅。本演示固定ω和φ,只拖动A,可以看到曲线的最高点和最低点随A改变,而周期和零点位置保持不变,从而理解A对图像的作用。
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实验目的
理解参数A(A>0)使正弦曲线沿纵向伸缩,决定最值与值域。
实验原理
对同一个x,函数值变为y=sin x的A倍,所以图像上各点的纵坐标变为原来的A倍,横坐标不变。当A>0时,最大值为A,最小值为−A,值域为[−A, A]。A变化不影响周期T=2π/ω,也不改变图像与x轴的交点。
实验器材
- y=A sin(ωx+φ)的图像
- 振幅A的滑块
- ω、φ的固定值
- 对照曲线y=sin x
- 最大、最小值标记
实验步骤
- 把A设为1,此时图像与y=sin x相同
- 增大A,观察图像最高点与最低点的变化
- 减小A(保持A>0),观察曲线变得更平缓
- 比较不同A下曲线与x轴的交点位置
- 比较不同A下相邻两个最高点的间隔
实验现象与结论
A增大时,曲线上下拉伸,最大值为A,最小值为−A;A减小时,曲线被压扁。与x轴的交点位置和相邻最高点的间隔都不变,说明A只影响波的高度,不影响周期。
常见问题
- 振幅A改变时周期会变吗?
- 不会。周期T=2π/ω,只由ω决定,与A无关。
- 怎样由y=sin x得到y=A sin x的图像?
- 保持横坐标不变,把各点的纵坐标变为原来的A倍(A>0)即可。
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