范文一:工业地域的形成条件和特点
第四节 工业地域的形成
我们很难看到一个工厂能独立生存下去的,往往是彼此联接成片,甚至表面看来没有联系的工厂往往也有密切的往来,这就是工业的联系。这是工业地域形成的基础。
一、工业联系:主要指工厂之间在生产、空间、信息方面的相互关系。
1.生产联系(也叫投入与产出的联系)
(1)从原料到产品的各加工过程的工厂之间,存在着投入与产出的联系。如服装的生产经历了棉花纺纱、织布、印染、裁缝等过程,这些工厂中,后一生产环节以前一生产环节的产品为原料,形成了投入与产出的联系。
(2)若干工厂同时为总厂生产零部件,最后由总厂队零部件进行整装。分厂与总厂之家形成投入产出联系
现代的投入产出联系往往形成专业化的工厂,形成各个生产环节的流水作业,提供这种连续而自动化生产的设备叫生产流水线(包括原料、产品联系和零部件生产和组装联系两种类型)。所以,生产流水线是投入产出联系的现代化表现形式。
2.空间联系:(也可叫做场地联系)
为了共同利用基础服务设施,(道路、邮局、商店和学校等)或为了利用廉价劳动力,或利用共同的科研机构、高校等。如多层建筑的标准化厂房内服装、鞋帽、雨伞、包带等多种工厂的分布,石家庄高新技术开发区的制药、电子、化工等高科技产业的集中分布,美国的硅谷等。
3.信息联系:
工厂之间还存在信息联系,如计算机联网等。如海尔、微软、丰田、通用等企业在世界各地的跨国公司通过彼此之间的联系,形成全球一体化生产等。这种联系为信息联系。 工业联系的意义:通过专业化生产,同时与其它工厂进行生产协作,可以,降低生产成本,提高生产效率。在工业生产中,
二、工业的集聚和分散
(一)工业的集聚
1.概念:具有工业联系的一些工厂发生的近距离集中分布现象。
2.好处:
① 充分利用基础设施,加强彼此之间的信息交流和协作;
② 扩大总体生产规模,提高总体生产能力;
③降低运输费用和能源消耗,降低生产成本,提高利润,获得规模效益。
3.集聚现象明显的工业:
① 传统工业的集聚:在传统的大批量标准化产品生产过程中,一些运输量大的协作工厂,为了降低运输成本,会集聚在主要的专业化工厂附近,这样就形成了专业化的生产集聚地域,如钢铁工业区、石化工业区、棉纺工业区等。
② 新兴工业的集聚:在新的小批量定制产品生产过程中。主要的协作工厂也需要在地理是接近,并接近用户,及时反馈信息。这样就形成了新兴工业区。
企业之间既有合作也有竞争。如发达国家的经济主要集中在技术密集的专业化工业集聚区域内。如美国的硅谷、日本的北九州、中国的中关村等。台湾、印度也是世界较为集中的计算及生产基地。典型代表是各地的高新技术工业区,如石家庄的神威药业区。
(二)工业的分散:
1.新兴工业:产品以轻薄短小为特征的电子元器件供应厂家,与电子装配厂之间,相隔距离较远,因运输方便,且运输成本低,容易形成工业分散现象。如微软、联想、戴尔等计算机公司的部件生产及组装已实现国际化、全球化。
2.传统工业:生产复杂产品的工业,如汽车,其原料和零部件种类很多,一般由分散在许多地区的工厂供应,一个生产厂家需要多种原件,一种元件也可以供应不同地区的多个厂家,这样,这些具有供应关系的工厂很难集中在一起,这样就可以形成原料生产的分散和产品销售地的分散现象,有利于各工厂选择最优区位。例如福特、丰田、大众等汽车公司生产的工业联系已经全球化。
工业的分散的结果是形成跨国公司。跨国公司的形成,一方面可以减少市场上的交易费用;另一方面,跨国公司在全球范围内寻找最佳区位,或接近市场(物资短缺的国家建立市场指向型工业),或接近原料地(在原料丰富的地区建立原料指向型工业),和接近劳动力丰富的地区(劳动力指向型工业)等。以取得成本的最小化和利润的最大化。
3.由于老工业区用地、用水、能源紧张,环境状况差,社会问题突出,也导致工业的分散。
三、工业地域类型划分
(一)条件:工业联系导致工业集聚,工业集聚形成工业地域。
现代工业生产分工越来越细,部门越来越复杂,工艺日益专业化、自动化,各部门、各企业的联系越来越广泛。这一切为工业地域的形成和发展创造了有利条件。
(二)按形成过程划分
1.自发形成的工业地域
具有投入——产出联系的工厂,为了满足降低生产成本的需求,自发地在地理上相互接近。传统工业区的形成多属于这种情况
2.规划形成的工业地域(新兴工业区多属于这种情况)
① 将具有投入——产出联系密切的工厂布局在一起。有些大城市的新建的工业园区,如苏州工业园。石家庄的良村工业园区。辛集的皮革工业园区。既可以公用基础设施,减少生产成本,又可以减少三废对环境的不利影响,保护环境。
② 在规划的工业用地上,先建成基础设施,再吸引投资者建厂。这些过程是为了共同利用基础设施而集聚在一起的。目前这种工业地域在世界上和我国都比较普遍。我国各地的高科技工业园区和高科技开发区都是这种情况。
(三)按发育程度划分
根据工业地域的自然和人文条件可以分为发育程度较高的工业地域和发育程度较低的工业地域。
说明:发育程度高的工业地域往往会形成工业城市,如钢城、汽车城、煤都、瓷都、稀土之都等。
发育程度低的工业地域,面积小,发展潜力小,可以列举德州扒鸡的生产发展,保定酱菜的发展等
我国钢铁城市的发展,早期鞍山、本溪,原料指向型;中期首钢武钢,市场指向型;后期宝钢,待发展的曹妃甸钢铁基地,依托便利的港口和海运交通,利用质优廉价的进口铁矿。
(四)工业地域的区位变化
不同时期发展起来的工业城市,其区位指向型有其核心工厂的区为主导区位因素决定 如:二十世纪前,钢铁工业区的布局指向为煤炭区位(能源指向),象鲁尔初期,英国伯明翰;二十世纪初期,由于焦煤产量大幅度下降,钢铁工业区的布局指向为铁矿区位(原料指向),如中国鞍山;二次世界大战后,世界上的钢铁工业区主要规划在港口附近,形成交通区位(市场指向),既便于原料运输,又接近消费市场,形成市场区位,如日本、中国宝山、意大利塔兰托等。
范文二:弦振动形成驻波的规律和数据的MATLAB处理
第23卷第4期 2010年8月
大学物理实验
PHYSICAL EXPERIM[ENT 0F O[)LLEGE
VoL 23No.4 Aug.2010
文章编号:1007—2934(2010)04-0075--05
弦振动形成驻波的规律和数据的MATLAB处理
苗锟,黄育红,李康,宋翠
(陕西师范大学,陕西西安710062)
摘 要:本文通过对大量实验数据进行分析,同时采用MATLAB软件对数据进行系统处理,作出 了数据间的关系图。借助软件使物理分析简单化,形象化,进而使实验者有更多的精力关注其内在的物 理思想。并在此基础上,分析总结出弦振动形成驻波时波长与张力以及波长与振动频率的规律,提出检 验判断实验数据的方法,可以使实验者在做实验的过程中随时判断数据的正确与否。
关键词:弦振动;驻波;MATLAB
中图分类号:O 4-34文献标识码:A
“弦振动形成驻波”一直是高等学校普通物理
实验中的传统力学实验之一,它是研究波的形成、 传播和干涉的一个重要途径。在固定均匀弦振动 实验中,利用XZDY-B型均匀弦振动仪,通有交 流电的金属弦线在磁场中受到安培力的作用能够 振动,在满足一定的条件下可形成驻波,通过观察 驻波波形,测量相关的物理量,可测量弦线的线密 度和横波传播的波长和波速,进而可以了解驻波 传播的规律。有关学者在这方面做了不少讨论。 以前都是电动音叉受振动产生驻波的实验装 置,现在改用均匀固定弦振动仪,使实验操作简 化,物理现象明显,但是仪器仍然有些不尽人意的 地方。另外这个实验数据多而繁杂,很容易引起 混淆,且计算量大,在实验数据处理方面,到目前 为止,还没有人提及对实验数据进行实时判断的 具体方法,大量的实验数据极易引起混淆。
为了更清晰明确整个实验的体系和思路,作 者系统研究弦振动产生驻波的各种情况,在取得 大量实验数据的同时,用MATLAB软件处理实 验数据并作图,使多而杂的实验数据所内含的物 理规律清晰而形象化,并在此基础上,提出一种能 实时检验判断数据的方法,使后来的实验者能随 时判断自己测量数据的正确性,也为下一步的实 验测量奠定了基础。
收稿日期:2009—12-26
基金项目:陕西师范大学。大学生开放性实验基金项目” 1弦振动形成驻波的原理
驻波是两个振幅相同、频率相同的相干波在 同一直线上沿相反方向传播的叠加,固定均匀弦 振动在介质中的传播满足一定的条件就可形成驻 波,如图1所示。弦振动是最直观、最简单的驻波 模型。
波腹
硝 公 B t。 0‘≮ 7‘ 叼‘ b≮叠;≮:≮毒b毒:k y
r 4:o、、-;./:、、.y‘’:、、‘./:、、.:
。纨 瓜 l=阱肌Ⅳ
波节
圈1相反方向传播的两列波形成驻波的示意图
正向传播的波为:
Y?=Ac。s2丌(以一寻)=Acos(以一kz) 反向传播的波为:
Y2=Acos2丌(丘+孚)=Acos(at+如) 式中:X为质点位置坐标;t为时间;A为振幅;,为 频率;cc,=27r厂称为圆频率;A为波长;忌=2rr/a称 为波矢;口=V为波的传播速度。
两列波叠加的结果,任一点x的合成振动为: Y=Yl_LYz一2Acoskxcosat
由上式可见,入射波与反射波合成后,弦上各点都 以同一频率作简谐振动,它们的振幅为 —I
I 2Acos27r睾I,即驻波的振幅与时间t无关,与质 ^l
点的位置z有关。
波节处振幅为零,即通过简单计算可求得相 邻两波节之间的距离为:
Xkt-1一Xl,=[2(忌+1)+1-]百A一(2k+1)寄
:尘
2
波腹处的质点振幅为最大,可计算出相邻两 波腹间的距离也是半个波长。因此,在驻波实验 中,只要测得相邻两波节(或相邻两波腹)问的距 离,就能确定该波的波长。
由于固定弦的两端是用劈尖支住的,故两端 处的点不会动,必为波节,所以,只有当弦线的两 个固定端之间的距离(弦长)等于半波长的整数 倍时,才能形成驻波,这就是均匀弦振动产生驻波 的条件,其数学表示式为:
Z一行等 (n=0,1,2,3,…)
厶
由此可得沿弦线传播的横波波长为:
A:一2l (1) 竹
式中的咒为弦线上驻波的段数。
波动理论指出,弦线中横波的传播速度为:
PF
口=^/三 (2) 式中T为弦线中的张力,p为单位长度弦线的质 量(即弦线的线密度)。
根据波速、频率及波长的普遍关系式口=f A,可得:
口=f2一f警 (3) 由(2)式和(3)式可得:
f_--警√吾={√吾(咒=o,,,2,3,..?) (4)
由此可见,当给定T、P、z时,频率只有满足上 式的要求才能在弦上形成驻波。同理,当用外力 (例如流过金属弦线上的交变电流在磁场中受到 交变安培力的作用)去驱动弦线振动时,外力的 频率必须与这个频率一致,才会促使弦振动的传 播形成驻波。
2实验数据记录及MATLAB处理
调整好实验装置,实验中分别测量频率一定和 张力—定条件下相关的物理量,并利用MATLAB处 理实验数据,绘制各物理量之间的曲线图,使它们之 间的关系更加明确和清晰化。(西安市的重力加速度 值为:g公认一9.79684m/sz)。
(1)在频率一定的条件下,改变张力的大小, 测量弦上横波的传播速度嘶。
选取频率f=100Hz,张力T由砝码挂在弦 线的一端产生(需考虑托盘质量),以20.0g砝码 为起点,逐次增加5.0g直至140.0g为止。同时调 节相应的弦长,使弦线上出现行一1、n=2两个驻 波段。记录相应的T、Z、行值,如表1所示,做再T测 量曲线图,如图2所示。由(3)式计算弦上横波速 度的测量值吖。
裹1频率,一定时实验数据测量衰
续表1
、
,
g
u
●
g \姒 鲻 霹 斗
张力/(T?N。) 圈2天-『测量曲线
(注,其中m包括砝码的质量和托盘的质量)
张力/(T?N_1)
平均波长/0,?cm_1)程序:
Datax=[29.72,34.72,39.72,44.72,
49.72,54.72,59.72,64.72。 69.72,74.72,79.72,84.72,
89.72,94.72,99.72,104.72,
149.723;
Datay-E39.85,41.50,46.13,49.30,
52.15,54.24,56.89,59.31, 61.70,63.78,66.20,68.16, 69.91,71.85,73.60,76.10, 77.81,78.80,80.75,82.91, 84.86,85.30,86.32,86.69,
88.15];
plot(Datax(1:25),Datay(1:25),,k*一’),
xlabel(’张力T/N'),ylabel(平均波长天/cm,)
(2)在张力一定的条件下,改变频率厂,测量 弦线上横波的传播速度计。
将40.0g砝码挂在弦线的一端,频率,以60
Hz为起点,逐次增加5Hz直至175Hz为止,调节
相应的弦长z,仍使弦长出现九一1、丸=2两个驻
波段。记录相应的,、Z、九值,如表2所示,做再T测
量曲线图,如图2所示。由(3)式计算出弦上横波 传播的速度珩。
109.72,114.72,119.72,124.72,
表2张力一定时实验数据测量衰
129.72,134.西忑瓯刀了瓦币■———■i—————————————若r一
,/flz
一
~
。hA/cm
lta/cm
h/cm
lLa/cm
12B/cm
76.2071.9069.2964.5076.6073.5068.7872.10
42.8040.1836.3734.5032.6033.5028.7827.10
.
4.455.505.005.006.006.00lO.0010。oo
94.3088.0180.9076.2972.6868.56
68.20
66.SO
89.8582.5l 75.9071.2966.6862.5658.20S6。50
87.7381.4474.3270.1565.9464.7857.8855.35
78
:
弦振动形成驻波的规律和数据的MATLAB处理
6Z.9025.9020.0071.9051.9051.85
续表2
3弦振动形成驻波的规律
由(4)式,。翕√寺2{√寺。一o'1'2,
3'..?)分析可知:
因铜丝线密度是一定值,也可以设计实验测 量其大小。
当频率固定不变时,A
oC厅,张力越大波长
越大,这也可由表1的计算数据和图1看出。此 时,对表1中的数据横向比较,即在某一特定张力 下,理论上A也就一定了,n一1,咒=2两段驻波 对应弦长之比Zz:Z-=2:1,推而广之,若实验 条件允许,能测出7
l
1。
当张力固定不变时,J;【∞专,频率越大波长越
.,
小,即某一段驻波下,频率越大,测得对应弦长越 小。由表2和图3可以很直观的看到这个规律。对 表2中的数据横向比较,即在某一固定频率下,理 论上咒=1,咒=2两段驻波对应弦长之比应为 Zz:Z。一2:1,当然在实验过程中,由于各方面 的误差,弦长之比近似为2:1,这也可以侧面检验
实验数据的可靠性。
在学生掌握以上规律后,实验进行过程中若 出现明显不符合此规律的数据时,即可很快判断 引起该粗大误差的原因,分析导致此现象的深层 次原因。该方法能有效避免因操作不当而记录的 错误数据,通过提炼总结理论中的规律,也培养了 学生理论联系实际,站在理论高度分析问题的能
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弦振动形成驻波的规律和数据的MATLAB处理
力。实践证明此法行之有效。
4检验判断实验数据的方法
判断实验数据的有效性可通过以下几种方式 进行:
(1)列表法。使用数据表检验数据,表中未 列出的可根据内插法推出。
(2)作图法,通过简单运算,检验在一定的 张力或频率下,所得的波长与图中对应的数据的 差距,判断所测数据是否合理。
(3)根据总结出的弦振动形成驻波的规律。 实际在做实验的时候,前两种方法实施起来 比较麻烦,要实时初步判断数据的合理性与准确 性,建议采用第三种方法,在误差范围内,该方法 简单易行,可操作性强,能快速剔除粗差。
完善仪器方面的建议
(1)托盘的重量对张力的影响。建议把托盘 制成标准的质量,如8g或10g等,方便张力的准 确测量和计算。
(2)增大振幅。可以通过适当增大电流、提 高磁场强度、减小金属丝电阻等方式,增大驻波振 动的振幅,从而使驻波的现象更明显,使实验者更 容易的观察判断出最大振幅的位置。
(3)稳定驻波波形。设法使电流更加稳定, 使磁场更加均匀,并减弱托盘的摆动幅度,以达到 短时间内使驻波波形稳定的目的。
6结 论
本文通过对大量实验数据进行分析,总结出 弦振动时驻波波长与张力,波长与振动频率的规 律,提出了检验判断实验数据的方法,可以使实验 者在做实验的过程中随时判断数据的正确与否, 同时利用MATLAB软件处理数据和作图,使实 验规律更加形象化,物理思想更加明确化。
参考文献:
[1]吴俊林,袁胜利,刘志存,等.基础物理实验[M].陕 西:陕西师范大学出版社,2005:78—80.
[2]钞曦旭,杨万民,唐纯青.MATLAB及其在大学物 理课程中的应用[M].西安:陕西师范大学出版社, 2006.
[33余风梅,潘玲珠,冯显灿.判定“弦振动研究”实验数 据的两种方法[J].仲恺农业技术学院学报,2005,18 (3):44—46.
The Law of Standing Wave During String Vibration and
Data Processing with MATLAB
MIAO Kun,HUANG Yu—hong,LI Kang,SONG Cui
(Shanxi Normal University,Shanxi,Xi’all 700062)
Abstract:In this paper,MATLAB software system is used to process a large number of experimental data.The physical analysis becomes simple and visual by means of this software,thus it can make ex-perimenters pay more attention on the inner physical thought.Furthermore,the law of the wavelength and tension and the law of the wavelength and frequency are analyzed and summarized.The method tO j udge the validity of experimental data is putforward,which can help experimenters to j udge the data in the process of conducting experiments at any time.
Key words:string vibration;standing wave;MATLAB
弦振动形成驻波的规律和数据的MATLAB处理
作者:苗锟 , 黄育红 , 李康 , 宋翠 , MIAO Kun, HUANG Yu-hong, LI Kang, SONG Cui作者单位:陕西师范大学,陕西,西安,710062
刊名:
大学物理实验
英文刊名:PHYSICAL EXPERIMENT OF COLLEGE
年,卷(期):2010,23(4)
参考文献(3条)
1. 余凤梅;潘玲珠;冯显灿 判定
2. 钞曦旭;杨万民;唐纯青 MATLAB及其在大学物理课程中的应用 2006
3. 吴俊林;袁胜利;刘志存 基础物理实验 2005
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dxwlsy201004026.aspx
范文三:驻波形成过程的动态演示和研究
V01(32 N03 第32卷第3期广西民族师范学院学报
UNIVERSITY NATIONAUTlES 201NORMALFORJun(2015 GUANGXI 5年6月JOURNALOF
驻波形成过程的动态演示和研究 金乐 (钦州学院物理与电子工程学院,广西钦州535000) 摘要:波的叠加及驻波的形成在力学课程中是重要的内容。传统的讲授方式着重于理论推导和结果的显示,很难把物理 过程直观的传达给学生。用Mathematica程序对波的叠加及驻波形成过程作进行模拟和动态演示,生动直观,适用于课堂演 示,同时,模拟结果符合理论分析。 关键词:驻波;动态演示;Mathemafica 中图分类号:G642文献标识码:A文章编 674—8891(201 5)03—0076—02 号:1 and of Wave Demonstration Dynamic Investigation Standing JINLe (Qinzhou University,Guangxi Qinzhou,535000) in traditional lecture arecontentsmechanics(Thefocusesonthe Abstract:Wave Wave andtheformationofStanding important superposition students(We derivationandofthecannotaoftheto oursimulatethewave displayresults,whichgivedeepimpressionphysicalprocess theoreticaland formation of wave Mathematica(The demonstration is also result is vivid and suitable for class(The superposition standing by dynamic given(The simulation results accord with theory( demonstration,Mathematica Wave,dynamic Keywords:Standing 物理学课程的讲述,多以理论分析和数学推导为主,驻波的波形无法准确的显示。因此,笔者将采取数值模拟 的方法来完成这个工作。首先,模拟了两列波相向传播, 这种讲述方式的优点是,学生对推导的数学过程及结论理 叠加的过程;其次,将模拟一条绳子产生行波,在墙壁反 解较为清晰。但是对物理过程的演化没有直观的印象,缺 乏对此过程建立“感情”的联系。在此,笔者引入程序数 弹后传播和原行波叠加的过程。模拟的过程将产生视频, 可逐帧播放,细致的描述驻波的产生过程。 进行实践,努 值模拟,力求将物理现象直观地展示出来。并在授课环节 二、程序说明 力为学生建立数学过程和物理现象的联系。 一、关于驻波理论的介绍 笔者使用Mathematica程序完成两组模拟工作。1(两 相向波的叠加;2(波在墙面反射后的叠加。Mathematica:是 列 考虑两列振幅、频率相同的简谐波,传播方向相反。汇 聚后叠加的结果会产生一种原地振荡但是不向前传播的运动 目前世界上应用最广泛的符号计算系统之一[211-2。
状态,叫做驻波。相对应向前传播的波称为行波“””“。其数 Mathematica软件在程序图形化处理上有非常大的优势, 学描述如下: 序的计算和图形化可在同一界面完成,通过对相关命令的 程 (1)调用,动画的生成、演示、前进和倒退可轻松控制。因 甜t(x,t)=Acos(ox一勋 0
(2) 此,此程序非常适合在授课环节使用。 “(x,t)=uI(z,“2(工,t)=Acos(ogt+幻 c) 首先建立一列波:Y=0(5sinx。向右传播。同时一 f)+甜2@,t)=2Acoskxcoscot(3) 其 列频率和振幅相同,但传播方向相反的波,在 x=15 中方程(1)和(2)描述了两列行波,(3)为叠加 位 置传播,并与原方向的波相遇叠加,生成驻波。在程序 的结果。驻波形成后,振荡频率不变,但是各处振幅不
中,在设置好函数及初始条件后,调用 同。对于如何在课堂上形象的向学生描述驻波的形成,是 一个难题。通过文 Manipulate[Plot[(一f[x—t】+L[x+t],-f[x-t】,L[x+t】l 字描述及数学推导,学生不容易产生直 命令,并设置t的变化区间,让三列波都呈现在动画中, 观的印象。如果采取以一定的频率震荡一端固定在墙面的 记 录三列波随时间的变化曲线。然后,依据波在端点发生全 绳子,是一个好的方法。但是由于人为操作的不确定性, 收稿日期:2015—02—29 作者简介:金乐(1978一一),山东德州人,钦州学院物理与电子工程学FEg?]教授,博士,研究方向:等离子体 物理。 一76— 万方数据
万方数据
范文四:城市群形成的条件_特点和动力机制
总第162期
1文章编号2 1002-2031(2009)01-0018-05
城市问题2009年第1期
城市群形成的条件、特点和动力机制
陈玉光
1摘 要2 在对世界各国城市群形成发展历史和现状进行全面考察的基础上,运用综合分析方法和归纳方法,分析了城市群形成的基本条件、主要特点及其动力机制,以期从理论上引领我国城市群的健康发展。
1关键词2 城市群;形成条件;动力机制
1中图分类号2 F291 1文献标识码2 A
城市群是指在特定的自然条件、发达的交通信息网络、产业的精细分工与密切协作等因素的共同作用下,由一个或多个大型或特大型中心城市带动,若干不同规模、等级、各具特色的城市之间良性联动、协同发展,构成的庞大城市体系。在城市群区域内,中心城市对其他城市的经济、政治、社会、文化等均具有较强的辐射和向心作用。由于集聚形成的规模经济和范围经济,加之高速通道缩短了城市间的空间距离和经济距离,企业的生产成本、服务成本、管理成本和交易成本大大降低,投资回报率和要素收益率明显提高。由于经济活动高度密集和在空间上的压缩,城市群往往是一个国家或区域的经济核心区和增长极,也是最具活力和竞争力的地区。21世纪是全球合作与竞争的世纪,从世界范围来看,以纽约、伦敦、巴黎、东京等大城市为中心形成的大城市群正成为这场竞争的主角。要提高我国的国际竞争力,必须重视城市群的发展。因此,考察世界各国城市群发展的历史道路,研究城市群形成发展的条件、特点和动力机制,对于促进我国城市群的健康快
速发展,无疑具有非常重要的理论和实践意义。
一 城市群形成的基本条件
世界各国不同城市群形成发展的具体条件和历史过程是千差万别的,但我们如果对其共性进行抽象概括就会发现,城市群的形成发展离不开以下一些基本条件。
1.具有良好的地理位置和自然条件
(1)国外城市群都位于适宜人类居住的中纬度
地带,并且都处于平原地带
平原地带便于农业耕作、居住和交通联络,因此人口总是向平原集中,导致城市也向平原集中。例如,日本是一个岛国,平原面积狭窄,仅占国土面积的24%,最大的平原是东京附近的关东平原,其次是名古屋附近的浓尾平原和京都、大阪附近的畿内平原。日本的人口和经济高度集中于这三大平原地带,在工业化过程中,这三大平原逐渐发展成三大城市群,集中了日本全境63.3%的人口和68.5%的国
1作者简介2 陈玉光(1958)),男,汉族,山东胶州人,中共青岛市委党校教授,5中共青岛市委党校、青岛行政学院学报6编辑,研究方向为城市学、社会学、农村经济。
1收稿日期2 2008-04-211修回日期2 2008-06-27
5城市问题62009年第1期城市群形成的条件、特点和动力机制
民生产总值
[1]
。成长,在伦敦和英格兰中部地区形成了由伦敦、伯明翰、利物浦、曼彻斯特等城市聚集而成的英格兰城市
群。同样,随着资本、工厂、人口向城市的迅速集中,在德国的鲁尔地区、法国北部地区、美国的大西洋沿岸和五大湖沿岸等煤田和沿海沿湖地区,都出现了城市群或城市带现象。此外,还应看到,第二产业和第三产业在城市化发展的不同阶段所发挥的作用是不同的。在城市化的低级和中级阶段,第二产业的作用更为根本;而在城市化的高级阶段或成熟阶段,第三产业的作用明显高于第二产业,这是当今世界城市化的一个显著特点。因此,无论我们研究城市还是城市群的发展,都不应忽视第三产业的重要地位。
4.政府的宏观调控行为
在国外,政府对城市群形成所起的作用是提供各种有利的区位环境和政策环境,即主要通过诸如相关政策、基础设施建设、人才培养等投资软硬环境的改革与完善来施加影响进行的。通过产业政策或者其他相关政策引导企业的区位选择,共同制定相应的协调机制以协调城市之间产业的布局、城市的发展与布局、城市交通运输、电力通讯等线状网络组织的建设等活动而促使城市群的形成;或者通过核心城市的产业政策及其他配套政策、基础设施的建设等活动最终促使相邻城市集结成群。如法国的巴黎)鲁昂)勒阿弗尔城市群就是法国为了限制巴黎大都市区的扩展,改变原来向心聚集发展的城市结构,沿塞纳河下游在更大范围内规划布局工业和人口而形成的带状城市群。
5.世界经济重心的转移
到19世纪,欧洲大陆的兴起,使西欧地区成为世界经济增长中心。在法国大巴黎地区、德国莱因)鲁尔地区、荷兰和比利时的中部地区,以巴黎、布鲁塞尔、阿姆斯特丹、波恩等大城市为中心形成了规模大小不等的城市群,并共同组成了/人字形0的发展轴。进入20世纪后,世界经济增长中心从西欧转移至北美。在美国东北部和中部地区形成了波士顿)纽约)华盛顿城市群以及五大湖沿岸城市群。20世纪50年代后,美国的经济重心向中西部转移,从而推动了该地区城市群的发展,形成了旧金山)洛杉矶、达拉斯)休斯顿以开发高新技术产业为特色的新兴城市群。随着日本经济的崛起以及工业化与城市化的加速发展,在日本东部地区形成了以东京)大阪为轴线的庞大城市群。进入21世纪后,世界经济增长的重心正向亚洲太平洋地区转移,中国
(2)具有丰富的矿产资源和海上运输条件一些煤炭、铁矿、石油等矿产资源蕴藏量丰富的区域,在工业化的初期和中期主要依托其当地丰富的矿产资源发展重化工工业和能源工业;伴随着区域的资源开发、基础设施建设、生产设施及其配套设施的建设,同时发展上游供应性产业和下游加工性的产业以及相应的服务性产业。受规模经济内在要求的驱动,必然会导致不同等级规模的生产相同产品或类似产品、或者生产它们上下游产业产品的企业连片布局,其结果是在集聚机制的作用下形成了一些不同性质和规模不等的城镇,不同的城镇之间通过产业关联和其他一些经济联系而集聚成群。比较典型的如德国的鲁尔区、美国的五大湖区等城市群区域。同样,在我国东北煤、铁、石油等资源丰富的地区,也形成了一批密集分布的工业城镇,这些城镇应区域资源的开发而建立,相互之间存在着一定的分工和密切的联系。
海上运输条件的便利也有利于城市群的形成。如美国东北部大西洋沿岸和西部太平洋沿岸的大城市群,日本的东海道太平洋沿岸城市群的形成发展都是与发达的海上交通运输分不开的。
2.具有发达的区域性基础设施网络
交通运输业和信息产业的快速发展是国外城市群发展的重要条件。国外城市群大多拥有由高速公路、高速铁路、航道、通讯干线、运输管道、电力输送网和给、排水管网体系所构成的区域性基础设施网络,其中发达的铁路、公路设施构成了城市群空间结构的骨架。不论城市群的空间结构形态如何,城市群总是有一条产业和城镇密集分布的走廊,通过发达的交通、通讯网络相连。
3.产业拉动
第二产业以及与之密切关联的第三产业的发展是城市和城市群形成发展的根本驱动力。首先,工业的发展带来了城市空间的扩张和人口的增加,人口的增加和工业的进一步发展又创造出更多的第三产业就业机会,吸引农村劳动力进入第三产业,导致城市人口膨胀。当核心城市的产业和人口密度过大,空间过于拥挤,运营成本过高时,核心城市的产业和人口向周边或区域内其他次中心城市、小城市转移就成为必然,大都市圈和城市群即开始形成。
就城市群形成的初始动力而言是工业化。在工业革命的推动下,英国的城市化进程十分迅速,曼彻斯特、伯明翰、利物浦等一大批工业城市迅速崛起、
5城市问题62009年第1期城市群形成的条件、特点和动力机制
正成为世界经济发展的新的增长极,中国的长三角城市群、珠三角城市群、京津冀城市群等正在形成和
崛起。
于自身还需要集聚经济要素,并不具备圈层扩展的能力,往往只能沿主要的发展轴向外扩展,这就形成了/核心―放射空间模式0。
2.双子座的空间模式
在城市群内有两个核心首位城市,无论是经济实力、城市规模和吸引能力,还是在城市群中发挥的作用,它们都起着/双核心的作用0。我国沿海地区的许多城市群都具有这种双核心的特征,如北京和天津、广州与香港等。
3.核心―圈层空间模式
城市群内部的核心首位城市在经济、政治、文化和管理决策等方面的综合功能突出,且对外的交通基础设施和向外延伸的伸展轴在各个方向上分布比较均匀。在核心首位城市扩散作用明显时,城市群内部的空间扩展模式就从轴向扩展为主转向圈层扩展。这种类型的城市群经常出现在纵横交错的交通要道和区域自然地理条件较为均质的地域,如中原城市群、武汉城市群等。
4.多中心网络化空间模式
在城市群内部同时存在着几个在规模、功能等方面水平相当的城市,且经济要素和经济活动在空间上也表现为集中与分散相结合,城市群体空间必然向多中心网络化的空间结构演化。另外,在交通网络和其他基础设施网络比较发达的地区,人流、物流和信息流等可以便利地进入这些网络体系,也容易形成多中心网络化的空间模式。例如,湖南省的长株潭等省级及省级以下的城市群都具有这种模式
[2]
的雏形。
二 城市群发展阶段划分
这个阶段的城市规模都还比较小,集聚能力不
1.各城市独立发展阶段
强,城市之间的经济联系不密切,各城市发展相对独立,城市功能全而弱,缺乏特色,产业趋同现象严重,相互之间存在无序竞争。
2.都市圈阶段
具备优越的地理、政治、文化条件的城市获得快速发展,集聚功能增强,当城市达到较大规模时,在继续发挥集聚作用的同时,其空间、产业、人口等开始向周围扩散,带动周边小城市发展。在这一过程中,小城市与大城市趋同的产业逐渐丧失竞争力,在主动承接大城市的辐射功能时对原来的产业布局做出新调整,形成与大城市协作共荣的格局。这样,区域中心城市的崛起以及与周边卫星城市的良性联动构成了更具竞争力的大都市圈,在区域经济发展中发挥着突出作用。
3.城市群形成阶段
在核心城市继续集聚的同时,其扩散功能更加突出,其辐射力作用于更广大的地域。与此相适应,城市之间的交通运输和信息干线等设施建设得到快速发展,沿交通和信息干线形成新的产业布局和城镇,各城市之间的联系进一步强化,城市群或城市带开始形成。
4.城市群完善阶段
在这一阶段,区域内的产业布局经过调整更加合理,各城市之间的分工协作关系更加密切,各具特色的城市之间形成一个关联度很强的有机整体。区域城市群的整体竞争力大幅度提升,成为一个国家乃至世界性的经济增长极。
四 城市群的特点分析
法国著名地理学家戈特曼认为,城市群的枢纽
1.城市群具有枢纽和培养两大功能
功能表现为:城市群的内外联系网络和各种流的汇集就如同干道和交汇路口一样,促进了城市群的地域扩张,提高了其在国内乃至全球经济活动中的地位,由枢纽功能引致各种流的汇集。
对于城市群的培养功能,戈特曼的理解是,通过汇聚的不同行为方式的相互影响,产生了新思想、新方法、新技术和新产品,成为城市群发展的主要动力。城市群便成为社会进步和创新的重要区域,并推进了国家乃至全球经济的繁荣和社会文化的发展。
2.具有完整的城市等级体系
三 城市群的空间扩展模式
城市群的空间扩展模式是指城市群规模的扩大以及结构重组的形式,一般可以概括为以下四种主要模式(以下为理论抽象模型,实际情况往往是复
杂多样的)。
1.核心―放射空间模式
在城市群核心首位城市初期的扩散过程中,由
5城市问题62009年第1期城市群形成的条件、特点和动力机制
如果以人口数量为标准,可将城市划分为五类:)))超大城市:人口在200万以上;
)))特大城市:100万至200万人口;)))大城市:50万至100万人口;)))中等城市:20万至50万人口;)))小城市:人口在20万以下。
合理的城市群体系的含义是:城市群具有完整的城市规模等级;各规模等级城市之间保持合理的金字塔结构比例关系,中间不发生断层,上下不缺层;城市的职能作用能够通过城市网络依次有序地逐级扩散到整个体系中。
在城市群体系中,不仅拥有数个大的中心城市,而且还有大量的中小城市,是一个包括大、中、小城市和市镇的城市群体。其中,中心城市在城市群形成和发展中起着核心作用。中心城市是人口与产业集聚的引力中心,世界上已形成的城市群中的中心城市多是由两个以上大城市或特大城市组成的。如美国东北部大西洋沿岸和五大湖沿岸以及西部太平洋沿岸三大城市群都集中了美国的主要大城市,日本、英国的城市群也都以首都等大城市为核心。
3.城市群的地理分布特点
从地理分布上看,城市群主要沿海岸或交通干线分布。世界城市群大多是长轴呈带状拓展,也有呈其他结构拓展的。如美国大西洋沿岸、太平洋沿岸的两个城市群、日本东海道太平洋沿岸城市群等均沿海岸延伸,呈现出带状的空间结构特点,而欧洲西北部城市群略呈环状拓展。
4.区域性基础设施发达
拥有发达的高速公路、高速铁路、航道、通讯干线、运输管道、电力输送网和给、排水网络体系等构成的区域性基础设施网络。其中,发达的铁路、公路设施构成城市群的空间骨架。
5.城市间产业分工清晰合理,协作关系密切城市群发展可使区域经济在生产要素的组织和创新方面具有较强的可更新性和自生性,促使地区产业结构不断优化并形成良好的产业布局,从而使得各城市优势互补,产生最大效益并实现资源的集约利用。各个城市都有自己的特殊功能,都有占优势的产业部门,城市之间形成紧密的分工协作关系。如荷兰的兰斯塔德城市群是一个多中心马蹄形环状城市群,包括阿姆斯特丹、鹿特丹和海牙3个大城市,乌德支列、哈勒姆、莱登3个中等城市以及众多小城市,各城市之间的距离仅有10-20公里。该城市群的特点是把一个城市所具有的多种职能分散到
大、中、小城市,形成既有联系、又有区别的空间组织形式,以保持整体的统一性和有序性。
从劳动地域分工和工业生产组织理论角度分析,为了获得最大效益,企业纵向分离、空间分散的生产方式最为优越。做出这种论断主要是基于企业纵向分离与下面两个因素有关:一是降低成本,二是不具备相关的知识。前者表明,企业如果想要自己生产也可以在内部组织完成,只是出于降低成本等原因而委托其他企业生产;后者表明,企业自己不具备生产所需要的知识,只能依赖外部组织。不论何种原因,企业采用纵向分离的生产方式,不仅可以节约成本,而且能够汇集外部知识。而从企业的联系费用、知识和信息的有效传递距离看,企业在空间的分散又不可能离得太远,还需要空间上的适度集聚。城市群内集群经济的产生以及企业在城市群内迁移都是对上述两个方面综合考虑的结果。
除此之外,企业的纵向分离、空间分散还与城市群空间扩展过程中自身市场规模不断扩大有关。在城市群形成和发展的过程中,随着经济要素和人口的集聚,社会对各种最终产品和中间产品的需求也在急剧增加,这诱发了企业规模的扩大和生产专业化程度的提高。为满足社会和专业化生产的需求,企业开始纵向分解生产活动,把部分加工生产向城市外转移,让同行业别的独立厂家去完成。在企业分工不断深化和工厂外迁的过程中,企业在城市群内部开始形成合理的布局,而城市群的地域结构将发生重大变化。伴随城市群经济发展而产生的企业分工效应往往导致介于科层组织和市场组织之间新组织形式)))企业集群的出现。
6.城市群具有区域内外的连接性和开放性特点城市群并不是封闭的。由于自然条件和历史基础的不同,各城市之间往往存在很大的差异,这种差异就造成一个城市与其他城市相比在某些资源或功能上的缺失,这种缺失只有通过与其他城市的交换才能得到弥补。因此,城市群内任何一个城市的形成和发展不仅不能脱离与区域内各城市的相互连接,而且必须与区域外的地区发生联系,随着生产力和市场经济的发展,这种相互联系必然会越来越强。
7.城市群内的城市具有相互之间的吸引集聚和扩散辐射功能
在城市群内,中心城市具有较强的吸引功能,非中心城市也同样具有集聚和扩散的功能,只不过由于经济实力的差异,其作用力有大有小而已。城市群内各城市以商品、物资、人员、技术、金融、信息等
5城市问题62009年第1期城市群形成的条件、特点和动力机制
形式通过经济协作网络和运输通讯体系发挥集聚和扩散作用,并实现集聚效益和扩散效益的有机统一,
使城市群体的整体功能得到更好的发挥。因此,城市群区域空间是工业化、城市化过程中,在城市集聚与城市扩散共同作用下形成的一种组团发展的高级形式,是基于区域经济发展和市场经济完善化,重要基础设施现代化,依靠现代交通运输与信息化的手段,不断形成的一种新的城市网络群体。
8.城乡居民的生产条件、收入、生活水平差别基本消失,城乡之间的人口流动趋向均衡
在城市群影响到的区域,城乡逐步趋于融合,各城市间的密切联系和强烈的相互作用增强了城市的经济和文化辐射力,扩大了辐射范围,加速了乡村城市化进程和城市文明的普及。在较成熟的城市群内,乡村地区虽仍然存在,但它的作用已不仅仅是为城市提高必需的农产品和原材料,更重要的是作为保护生态环境的一个部分而存在,而且在保留了传统乡村某些特征的同时,/农村居民0在生产方式、居住方式、生活方式以及思维方式、行为方式、交往方式等方面均被城市同化。原先由城乡巨大差别造成的乡村人口向城市大量流动的趋势明显减缓,城乡利益的均等化使城乡人口出现动态均衡。
9.世界城市群的发展趋势
世界城市化的一个显著特点表现为:大城市化趋势明显,其结果不仅使人口和财富进一步向大城市集中,大城市数量急剧增加,而且出现了超级城市、巨城市、大都市区和大都市带等新型城市空间组织形式。伴随一批以集聚城市化为主的超级城市(人口在400万人以上)、巨城市(人口在800万人以上)的出现,人口与产业在空间上一方面继续向大城市集聚,另一方面向大城市效区扩散,从而又形成众多地域相连的大都市区,若干大都市区因地理空间相互毗连,最后连绵组合成大都市带。所以,城市群是由于区位优势、科技进步、规模经济效益、交通运输和信息网络的发达、产业的分工与协作,促使产业与人口在空间上集聚与扩散运动的结果,是城市化发展的必然阶段。它是城市化发展到成熟阶段(即地带性城市化阶段)的城市地域空间组织形式,是城市化进入高级阶段的标志。
1.市场机制
从市场机制来看,在利益最大化目标下各种要素的集聚和扩散的双重作用是城市群形成发展的根本动力。
在市场经济条件下,城市群的空间扩展主要依赖于市场机制。各种要素的流向,在特定地域的集聚以及向其他地域的扩散,都是为了节约成本、追求利益的最大化,市场在资源配置中发挥着关键作用,只是在城市群的不同发展阶段上其作用力有所差异而已。在初期阶段,集聚是主要驱动力;在形成阶段,在继续集聚的同时,扩散成为主要驱动力;而在成熟和完善阶段,集聚和扩散的作用力基本趋于均衡,资源配置更趋合理。
正是通过城市群内部的不同等级城市的集聚和扩散作用,逐步形成由国家级城市群―地区级城市群―地方城市群所组成的分工合理、协调有序的城市群梯度链,把城市群内各城市紧密地联系在一起,构成合理的城市发展体系、产业发展体系、技术扩散体系、市场组合体系和功能分布体系。
2.政府作用
在城市群的形成发展过程中,仅有市场的作用是不够的,市场有时会因其外部性而失灵,这就需要发挥政府的作用。政府是城市规划、管理以及基础设施供给的主体,如果没有政府行政、经济、法律等支撑体系作保证,城市群的空间扩展将会受到很大制约。特别是在绝大多数城市群的集散主要沿交通干线进行以及城市群内的城市建成区扩展也是自市中心沿交通干线呈触角式增长的情况下,市场和政府两方面的作用都是不可缺少的。只有市场机制和政府机制同时发挥作用,才能最大限度地减少市场失灵和政府失灵,促进城市群规模和体系的合理发展,增强城市群的整体功能。因此,城市群的形成发展是市场机制和政府机制双重作用的结果。从另一个角度看,城市群的形成也是区域内各城市所承载的功能从无序竞争走向理性合作的必然结果。在城市发展的初期阶段往往以少数几个功能为主,随着城市的发展其功能也不断增多,即为城市功能的集聚。此时,由于城市群内各城市之间经济关联性不强,城市体系相对也比较封闭,为满足城市内部及周边地区的需要,各城市就会建立比较完整的功能体系。尽管功能全,但服务能力却比较弱。/弱而全0的功能体系,在城市经济由封闭走向开放的过程中,与邻近城市之间产生了激烈的竞争。当城市群进入成长和形成阶段时,各(下转第34页)
五 城市群形成发展的动力机制
城市群形成发展的动力主要来自市场和政府两方面的作用。
5城市问题62009年第1期
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(责任编辑:赵 勇)
tionintheory.
=Keywords>
urbanagglomeration;
formationcond-i
tions;dynamicmechanism
(上接第22页)城市的规模在不断扩大,城市的功能也进一步增强。区域内的核心首位城市或中心城市因功能过度集中而不堪重负时,它的部分功能就会向城市的近远郊区和临近的城市转移,即为城市功能的扩散。城市功能的扩散过程,使得城市内部/弱而全0的功能体系被打破,城市之间的功能由竞争向竞争合作转变。在此过程中,城市群内的功能开始重组,各城市形成/强而少0的功能体系,城市之间的相互依赖性加强,功能的合作愈显重要。当城市群进入成熟阶段时,在市场力和政府力的共同作用下,城市群内部通过密切的社会经济联系构成一个有机整体。在与外界不断进行能量交换的过程中,城市群系统产生了自组织功能,不断调整和优化自身结构,各城市的功能更加明确,城市之间的功能合作取代竞争,城市群整体的经济效益和对外服务能力得以提升。
=Abstract>
Basedonthepreviousoverallinvestigation
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ontheforming,developmentandcurrentstatusofglobalurbanagglomeration,thispaperusescomprehensiveanalysisandin-ductivemethodstorevealtheuniversalityofurbanagglomera-tion,majorcharacteristicsanddynamicmechanism,withanex-pectationtoleadtothehealthydevelopmentofurbanagglomera-
(责任编辑:赵 勇)
范文五:用相位图法分析驻波的形成
() J o u rna l o f A nq ing Te a c he rs C o lle g e N a tu ra l S c ie nc e
Ξ
ΞΞ
用 相 位 图 法 分 析 驻 波 的成 形
舒 凡
( )芜湖师范专科学校 物理系, 安徽 芜湖 241008
摘 要: 利用相位图分析驻波的形成规律, 为驻波的研究和教学提供一种新的比较直 观的方法。
关键词: 相位; 相位图; 驻波
( ) 文章编号: 1007- 4260 200004- 0063- 01 分类号: O 4 文献标识码: A
相位是物理学中的重要概念, 正确地认识相位的概念将有助于深刻地理解物理问题。在振动和波的研究 中, 相位起着重要的作用, 本文试图运用相位图法来分析驻波的形成。
一般教材中分析驻波的形成, 通常是选取一个周期内几个特殊时刻的入射波和反射波波形进行叠加, 然 后总结出波节、波腹的位置及各点振动状态的特点。 为了比较直观地对驻波进行研究, 下面运用波动相位图 法来分析驻波的形成。
轴负方向传播, 则它们的波动方程分别为: 设一列波沿 轴正方向传播, 其反射波沿 XX
() (, = + - 2/y 入 x tA co s Υo ΞtΠx
)Κ )( 无半波损失() (, = + + 2/y 反 x tA co s Υo ΞtΠx () () (有半波损2/y ′x , t= A co s Υ+ ΞΠx Κ反o )Κ )失 t- 式中 为坐标原点 处的初相位。 Υo O
驻波是由入射波和反射波叠加而成, 可表示为:
)(() () () , = , + , 无半波损失y x ty 入 x ty 反 x t() () ()()′, = , + ′, 有半波损失 y x ty 入 x ty 反x t
驻波的关键是入射波与反射波的相位差, 它仅随
变化而与 无关:x t
() = - = 2-- 2= 4///? ΥΥ反Υ入Πx ΚΠx ΚΠx
Κ() 无半波损失
) (= ′- = 2- - 2= 4- ′///? ΥΥ反Υ入Πx ΚΠx ΚΠx Κ
Π
()有半波损失 ( 在 无半波损失情况下, 当 = 4/= 2? ΥΠx Κk Πk 图 1 为 ) (整数时, 驻波的振幅最大, 为波腹点, 下转第 67
)页
Ξ 收稿日期: 2000- 05- 24 ΞΞ ( ) 作者简介: 舒凡 1955- , 男, 安徽芜湖人, 芜湖师范专科学校物理系讲师, 主要从事物理学教学及研究。
[ 参 考 文 献 ]
1 杭州: 浙江大学出版社, 1996. 徐洪水, 陈存椿. 电视原理与实践[M .
( ) 2 朱鸿鹗等. 晶体管接收机原理与设计 上[. 北京: 人民邮电出版社, 1979. M
3 北京: 高等教育出版社, 1995. 陈贤尧等. 彩色接收机原理[M .
4 沈大林等. 黑白电视原理与检修[M . 北京: 电子工业出版社, 1996.
D iscuss the work in g rea son aboubt a lan ced A FC Circ u it
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(). . , 246011, T h e P h yD ep to f A nq ing T each e r s Co llegeA nq ing C h ina A bstrac t: W h en o n ly saw too th w ave w h ich is fo rm ed by line fh yback p u lse p a st in teg ra to r c ircu it is
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Κ Κ ) ( ) () (上接第 63 页相应 x = 2k ? , 即 的偶数倍的那些点为波腹点; 当 ? Υ= 4xΚ= 2k + 1Πk 为整数Π/4 4 时,Κ Κ () 驻波的振幅最小, 为波节点, 相应 , 即 的奇数倍的那些点为波节点。= 2+ 1x k 4 4
在 , 相位图上, 由 = - 可知, 若将 , 图线与- , 图线相迭加, 即可得到 , Υx ? ΥΥ反Υ入 Υ反x Υ入x ? Υ
图 x () ) (线, 而- - Υ, x 图线实际上与 Υ, x 图线相重合 因为- Υ= - 2ΠxΚ= 2ΠxΚ= Υ, 迭加的结果如//入反入反
图 1 Κ 所示。 从图 1 中可以直观地看到, 当 ? Υ= 0, 2Π, 4Π时, 相应的 x = 0, , Κ的那些点为波腹点, 如图中各2 “?”Κ 3 ( ,所示, 而当 ? Υ= Π, 3Π时, 相应的 x = Κ的那些点为波节点, 如图中各“×”所示。 图 1 中仅画了一个波4 4
) 长中的各波腹点和波节点
当然, 相位图也可由 = 4直接绘出, 所得结果完全相同。, /? Υx ? ΥΠxΚ
在有半波损失的情况下, 由于半波损失的存在, 驻波的波腹、波节位置对应着无半波损失情况下的波节 和波腹的位置, 同样可由图 1 表示, 只是此时“?”为波节,“×”为波腹, 图线如图 1 中虚线所示。′, ? Υx 可见, 利用波动相位图, 可以对驻波的形成给出简明直观的描述, 从而也为驻波的教学提供了一种新的 有益的方法。
[ 参 考 文 献 ]
1 雷树人等. 常用物理概念精析[M . 北京: 科学出版社, 1994. 夏学江等. 波动与光学[. 北京: 清华大学出版社, 1988.M 2 漆安慎, 杜婵英. 力学[. 北京: 高等教育出版社, 1997.M 3 赵凯华, 罗蔚茵. 新概念物理教程力学[. 北京: 高等教育出版社, 1995.M 4
- Ana lys in g the f orm a t ion of stan d in g wave bym e thado f pha segraph ic s
SHU F an
(), 241008, W uh u jun io r T each e r s Co llegeW uh u C h ina
A bstrac t: T h is a r t ic le ana ly se s th e fo rm a t io n o f stand ing w ave w ith p h a se - g rap h ic s, w h ich
.p ro v ide s a new and m o re aud io v isua l m e tho s in th e re sea rch and teach ing o f stand ing w ave
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