第四節(jié) （1） 機械波的干涉和衍射 第三章機械波-2024上海市物理選擇性必修一【滬科版2020】

第四節(jié)機械波的干涉和衍射第1課時波的疊加和干涉課時聚焦一、波的疊加1．波傳播的獨立性：兩列波相遇后仍然能保持原來的特性（___________、__________、___________等）繼續(xù)傳播。2．波的疊加：在兩列波相遇的區(qū)域，介質中每一個質點同時參與兩列波引起的振動，質點的位移是兩列波分別引起的位移的____________。如圖所示，兩列波沿x軸相向傳播，畫出當右行波的波峰位于x=10cm時兩列波相遇疊加的波形。OO42y/cmx/cm24v?v68101214161820（多選）如圖所示，兩列相同的波沿一直線相向傳播。當它們相遇時，波形可能是下列四種波形圖中的（）112vvACDB

二、波的干涉兩列振動情況___________的波源產生的波在某區(qū)域相遇時，在相遇區(qū)域的某些位置質點的振幅較大，振動始終___________；某些位置質點的振幅較小，振動始終__________；且振動加強和減弱區(qū)域相互__________、分布_________的現(xiàn)象。產生干涉的必要條件：兩列波的__________相同。振動加強點的振幅最大，等于兩列波的__________；振動減弱點的振幅最小，等于兩列波的__________的絕對值；如果兩列波的振幅相同，則該處的質點___________。振動加強區(qū)與振動減弱區(qū)的判斷方法：在某時刻的波形圖上，波峰與波峰（或波谷與波谷）的交點一定是振動_______點，波峰與波谷的交點一定是振動_________點。各加強點或減弱點，各自連接而成以兩波源為中心向外輻射的連線，形成加強線或減弱線，兩種線互相___________。波的干涉原理的應用：__________消聲器可用來降噪。AAB當噪聲聲波經管道到達點A時，分為兩路傳播，在主通道的B處匯合時兩列聲波彼此干涉。如半圓的直徑合適，兩路聲波會互相抵消，從而降低了噪聲。S1S2bacS1S2bacdA．a點總處于波峰，b點總處于波谷B．c、d點可以出現(xiàn)波峰，也可以出現(xiàn)波谷C．a、b點振動振幅比波源振幅大D．振動加強區(qū)域和減弱區(qū)域交替變化

在圖所描述的時刻，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_______點移動？是不是M質點在向那個方向遷移？_______；M質點在哪個方向上運動？_______________________________。MNPQK（2）除P點外，圖中還有哪個位置是凹下最低的位置：_MNPQK（3）由圖中時刻經過EQ\F(T,4)時，M質點的位移為________，振幅_________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。如圖是兩頻率相同的橫波在傳播過程中某一時刻疊加情況的俯視圖，兩列波的振幅都是10cm，質點沿豎直方向振動，實線表示波峰，虛線表示波谷。則該時刻：（1）a、c兩點的高度差為_______cm，b點的位移為________cm。（2）a、b、c、d、e點中，振動加強的點是_____；振動減弱的點是______；加強點的振幅為_________cm。（3）從此刻起再經過EQ\F(T,2)，圖中a點處為振動________的點，b點處為振動________的點，c點處變?yōu)檎駝觃_______的點。同步精練一、選擇題【2014年全國高考】兩列機械波在介質中產生干涉現(xiàn)象，它們的振幅分別為A1和A2，下列說法正確的是（）A．波峰與波谷相遇處質點的振幅為零B．波峰與波峰相遇處質點離開平衡位置的位移始終為A1+A2C．波峰與波谷相遇處質點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質點的位移D．波峰與波峰相遇處質點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質點的振幅主動降噪耳機會在耳機檢測到噪聲聲波后（實線），發(fā)出一列新的波（虛線）進入耳朵以降低噪聲，則新的波與噪聲聲波（）A．波速相同，波的圖像如圖（a） B．波速相同，波的圖像如圖（b）C．波速不同，波的圖像如圖（a） D．波速不同，波的圖像如圖（b）空氣中兩列波長相同的波發(fā)生干涉現(xiàn)象，在某一時刻P點恰好是兩列波的波峰相遇的點，Q點恰好是兩列波的波谷相遇的點，則（）A．P點的振幅最大，Q點的振幅最小 B．P、Q兩點的振幅均是原兩列波振幅之和C．P點的振動頻率大于Q點的振動頻率 D．P、Q兩點始終處于最大位移和最小位移處兩列振幅相同的相干水波如圖所示，其中實線為波峰、虛線為波谷，c點是be連線的中點，若再過EQ\F(1,2)個周期，則（）A．d點變?yōu)檎駝蛹訌婞c B．a點變?yōu)檎駝訙p弱點C．c點向下運動 D．d點處于平衡位置且向下運動dS2S1acb（多選）如圖所示，S1、S2是兩個相干波源，它們振動同步且振幅不同。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。與S1、S2共面的a、b、c、d四點中，b、d位于SdS2S1acbA．質點a振動最弱，質點b、c振動最強，質點d振動介于最強與最弱之間B．質點a振動最弱，質點b、c、d振動最強C．該時刻質點a的位移為0，質點b、c、d的位移均為最大D．再過EQ\F(T,4)后的時刻，a、b、c三個質點都將處于各自的平衡位置（多選）如圖所示為水平面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況，圖中實線為波峰，虛線為波谷。已知兩列波的振幅均為2cm，波速為2m/s，波長為8cm，E點是B、D和A、C連線的交點。下列說法正確的是（）A．A、C兩處的兩質點是振動減弱的點B．B、D兩處的兩質點在該時刻的豎直高度差是4cmC．E處的質點是振動減弱的點D．經過0.02s，B處的質點通過的路程是8cm二、填空題S1S2某同學用自制器材觀察水波的干涉現(xiàn)象，如圖所示，以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時刻兩列波的波峰（實線）和波谷（虛線）。則兩列波的疊加_________（選填“能”或“不能”）產生穩(wěn)定的干涉圖樣，原因是S1的振動頻率_________S2的振動頻率（選填“大于”“等于”或“S1S2cab兩頻率相同、振幅均為10cm的橫波在傳播過程中某一時刻疊加情況的俯視圖如圖所示。圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，質點沿垂直于紙面方向振動，則該時刻a、c兩點的高度差為_____cm；b點是振動_____（選填“加強”或“減弱cabAB如圖所示A、B為兩個振源，圖中實線圓代表A單獨發(fā)出的波該時刻的波峰位置，虛線圓代表B單獨發(fā)出的波該時刻的波峰位置。試在答題紙