汪新文 唐世清 许成科 陆世专 王文炜

(衡阳师范学院 物理与电子信息科学系，湖南 衡阳 421008)

平面简谐波势能的简易分析方法

汪新文 唐世清 许成科 陆世专 王文炜

(衡阳师范学院 物理与电子信息科学系，湖南 衡阳 421008)

平面简谐波是理工科专业《大学物理》课程中的重要内容。势能的分析和推导是平面简谐波教学中的难点。本文利用弹性波的传播机理和特征，提出一种简易的分析和推导平面简谐波势能密度函数的方法。此方法可以避开学生陌生和难以理解的一些物理量和概念，因此其可使教学过程大为简化，并便于学生掌握和深刻理解相关内容。

平面简谐波；势能函数；分析方法

1 引言

近些年来，由于各种原因，大学课程门类不断增加，大学生学习负担也不断加重。因此，各门传统课程（包括专业课和公共课）的课时数大幅减少。作为理工科学生必修的一门公共课，《大学物理》的课时也不例外地被大幅削减。而另一方面，地方二本院校的学生的物理和数学基础呈下滑趋势。在这种背景下，《大学物理》课程在教学内容和教学方式方法等方面都必须进行改革。教师在教学过程中应更加注重对学生物理思维的培养、把复杂问题尽量简单化，在备课时应积极探索相关定理、定律及其数学表示的尽可能简易的分析和推导方法，才可能达到既节约课时又提高教学质量和效果的目的。

平面简谐波是《大学物理》课程中的重要内容。为了揭示机械波是振动状态和能量传播的本质，需要分析和讨论介质中各质元和一定体积内的机械能及其随时间的变化情况。……