摘要振动与波动的区分往往是大学物理课堂教学中的一个难点。学生在理解振动与波动中的能 量问题时常常会产生一些误区，将能量的时间分布和空间分布混淆起来。使用计算机模拟 的方法，将振动与波动中的能量以动画的形式呈现出来，可以使能量的分布一目了然，帮 助学生对相应问题的理解与掌握。本文利用 MATLAB 软件对简谐振动、行波和驻波的能量 进行分析和动画演示，并提供了相关的程序代码，旨在帮助学生更加准确地了解波动中的 能量问题。88755

AbstractIt is frequently hard for students to distinguish the vibrations and waves when they take university physics courses。 The students are likely to mix them up and are confused about the energy in the two different forms of motion。 The kinetic energy and the potential energy in vibrations change as functions of time, whereas the energy of a wave distributes in space。 With the aid of computer simulation technology, we graphically display the energy distribution in waves and vibrations, which is easier for students to understand。 We animated the changes and the distributions of the energy in a simple harmonic oscillator, a traveling wave, and a standing wave。 The code to be developed in MATLAB language, and is available to classroom。 We hope this work is helpful to the college students and teachers who would learn or teach classical mechanics。源Q于D优G尔X论V文Y网wwW.yOueRw.com 原文+QQ75201`8766

毕业论文关键词：模拟； MATLAB； 振动；波

Keyword: Simulation； MATLAB； Vibration；Wave

目录

1。引言 4

1。1 大学物理教学中利用计算机模拟的意义 4

1。2 MATLAB 简介 4

2。利用 MATLAB 模拟弹簧振子 4

2。1 弹簧振子的运动方程 4

2。2 弹簧振子的能量分析 5

2。3MATLAB 模拟弹簧振子振动 5

2。4 弹簧振子From优T尔K论M文L网wWw.YouERw.com 加QQ75201^8766 分析 6

2。5 模拟的优势 6

3。行波的模拟 6

3。1 平面简谐波的方程 7

3。2 介质中波的能量分布 7

3。3MATLAB 行波的模拟 8

3。4 行波分析 9

3。5 模拟的优势 9

4。驻波的模拟 10

4。1 驻波的运动学方程 10

4。2 驻波的能量 10

4。3 驻波的形成模拟 11

4。4 驻波能量的模拟 11

4。5 驻波能量的分析 13

4。6 模拟的优势 13

5。结论 13

附录： 15

1。简谐振动演示： 15

2。波动的演示 16

3。驻波的形成演示 17

4。驻波的能量模拟 17

1。引言

1。1 大学物理教学中利用计算机模拟的意义 计算机技术的快速发展，使得计算机模拟技术已经成为了进行物理研究、实验和分析的一 种新手段。使用计算机来模拟大学物理问题也将会产生深远的意义。特别是在大学物理教 学中，计算机可以快速进行计算，绘制精确图像，制作动画并演示复杂的物理过程。很多论文网