波的干涉【 備課精講精研 + 能力拓展提升】 高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

3.4波的干涉一、波的疊加觀察波的疊加現(xiàn)象波的疊加一、波的疊加1.波的獨立性：幾列波在同一介質(zhì)中相遇，能夠保持各自的特征，繼續(xù)傳播。一、波的疊加觀察波的疊加現(xiàn)象一、波的疊加一、波的疊加2.波的疊加原理:在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點同時參與這幾列波所產(chǎn)生的振動，質(zhì)點振動的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和。3.每一質(zhì)點仍然是在各自的平衡位置附近做振動。生活中波的獨立傳播和疊加1.開會時，大家討論的面紅耳赤，會議室內(nèi)聲音特響，但還是能區(qū)分出每一個人的說話聲音。一、波的疊加2.紅綠光束空間交叉相遇(紅是紅、綠是綠，…)3.空中無線電波很多(仍能分別接收各個電臺)

兩列頻率相同的波相遇時，在它們重疊的區(qū)域會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？觀察與思考

現(xiàn)象：兩列頻率相同的水波相遇后，在它們重疊的區(qū)域里出現(xiàn)了一條條從兩個波源中間伸展出來的相對平靜的區(qū)域和激烈振動的區(qū)域，這兩種區(qū)域在水面上的位置是固定的，而且相互隔開。二、波的干涉二、波的干涉P’P分析P點振動情況P點和P‘點都屬于振動加強！二、波的干涉分析Q點振動情況Q點屬于振動減弱Q二、波的干涉3.振動加強點和振動減弱點：波峰與波峰或者波谷與波谷的相遇點振動始終加強，振幅最大（A1+A2），為振動加強點；波峰與波谷的相遇點振動始終減弱，振幅最小（A1-A2），為振動減弱點。注：振動加強（減弱）點是指質(zhì)點的振幅最大（?。皇侵刚駝拥奈灰剖冀K最大（小），因為位移是在時刻變化的。二、波的干涉振動加強區(qū)域和振動減弱區(qū)域如何才能形成穩(wěn)定的振動加強減弱區(qū)域呢？二、波的干涉4.波的干涉：頻率相同、相位差恒定、振動方向相同的兩列波疊加

時，某些區(qū)域的振動總是加強，某些區(qū)域的振動總是

減弱，這種現(xiàn)象叫作波的干涉。形成的這種穩(wěn)定圖樣

叫作干涉圖樣。

課后習(xí)題1.如圖表示兩列頻率相同的橫波相遇時某一時刻的情況，實線表示波峰，虛線表示波谷。（1）描述一個周期內(nèi)M、N兩個質(zhì)點的運動情況。（2）用空心小圓圈把半個周期后圖中具有最大正位移的點標出來，用實心小圓點把半個周期后圖中具有最大負位移的點標出來。（3）把圖中比較“平靜”的地方用虛線標出來。

課后習(xí)題2.如圖所描述的時刻，M是波峰與波峰相遇的點，是凸起最高的位置之一。（1）隨著時間的推移，這個凸起最高的位置在向哪個方向移動？是不是M質(zhì)點在向那個方向遷移？M質(zhì)點在哪個方向上運動？（2）指出圖中哪個位置是凹下最低的位置（只需指出一個）。隨著時間的推移，這個凹下最低的位置在向哪個方向移動？（3）由圖中時刻經(jīng)過T/4時，M質(zhì)點的位移有什么特點？二、波的干涉尋找振動加強點和振動減弱點的空間位置規(guī)律S1S2二、波的干涉(1)若P點為振動加強點：（n=0,1,2,……）則有P點到兩列波的波源的距離差等于波長的整數(shù)倍或半個波長的偶數(shù)倍。5.加強點和減弱點的分布規(guī)律（兩波源的相位相同）(2)若P點為振動減弱點：則有P點到兩列波的波源的距離差等于半個波長的奇數(shù)倍。（n=0,1,2,……）二、波的干涉二、波的干涉1.若兩波頻率相同，振動情況完全相同：某點到兩波源的距離差二、波的干涉2.若兩波頻率相同，振動情況完全相反：某點到兩波源的距離差

課后習(xí)題AC隨堂練習(xí)例1、(單選)關(guān)于波的疊加和干涉,下列說法中正確的是()A.兩列頻率不相同的波相遇時,因為沒有穩(wěn)定的干涉圖樣,所以波沒有疊加B.兩列頻率相同的波相遇時,振動加強的點只是波峰與波峰相遇的點C.兩列頻率相同的波相遇時,如果介質(zhì)中的某點振動是加強的,某時刻該質(zhì)點的位移x可能是零D.兩列頻率相同的波相遇時,振動加強的點的位移總是比振動減弱的點的位移大C隨堂練習(xí)【答案】：C【解析】：根據(jù)波的疊加原理,只要兩列波相遇就會疊加,所以A錯;兩列頻率相同的波相遇時,振動加強的點是波峰與波峰、波谷與波谷相遇的點,所以B錯;振動加強的點僅是振幅增大,但仍在平衡位置附近振動,也可能有位移為零的時刻,所以C正確,D錯誤。隨堂練習(xí)例2、(單選)兩列振幅和波長都相同而傳播方向相反的波(如圖甲所示),在相遇的某一時刻,兩列波“消失”(如圖乙所示)。此時介質(zhì)中x、y兩質(zhì)點的運動方向是()A.x向下,y向上 B.x向上,y向下C.x、y都向上 D.x、y都向下A隨堂練習(xí)【答案】：A【解析】：由題圖看出,兩列波的波峰與波谷疊加,振動減弱,兩波的振幅相等,所以題圖乙所示的時刻兩列波“消失”。根據(jù)波形平移法判斷可知,向右傳播的波單獨引起x的振動方向向下,y的振動方向向上,向左傳播的波單獨引起x的振動方向向下,y的振動方向向上,根據(jù)疊加原理可知,此時x質(zhì)點的振動方向向下,y質(zhì)點的振動方向向上,故A正確。隨堂練習(xí)例4、(單選)如圖所示,S1、S2是兩個相干波源,它們的相位及振幅均相同。實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖中所標的a、b、c三質(zhì)點,下列說法中正確的是()A.a質(zhì)點振動減弱,b、c質(zhì)點振動加強B.a質(zhì)點振動加強,b、c質(zhì)點振動減弱C.再過T/4后,b、c兩質(zhì)點都將處于各自的平衡位置,振動將減弱D.a質(zhì)點一直在平衡位置,b質(zhì)點一直在波峰,c質(zhì)點一直在波谷A隨堂練習(xí)【答案】：A【解析】：a質(zhì)點處是兩列波波峰與波谷疊加的地方,振動始終減弱