2018_2019學(xué)年浙江高中物理第十二章機械波第4課時波的衍射和干涉課件新人教版.pptx

1、第4課時波的衍射和干涉,研究選考把握考情,知識點一波的衍射,基 礎(chǔ) 梳 理,1.定義：波可以_繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的衍射。 2.發(fā)生明顯衍射的條件：縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長_，或者_。 3._都能發(fā)生衍射，衍射是波_的現(xiàn)象。,繞過障礙物,相差不多,比波長更小,一切波,特有,1.衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都可以發(fā)生衍射。 2.波的衍射總是存在的，只有“明顯”與“不明顯”的差異，“障礙物或孔的尺寸比波長小或跟波長差不多”只是發(fā)生明顯衍射的條件。 3.波傳到小孔(障礙物)時，小孔(障礙物)仿佛一個新波源，由它發(fā)出與原來同頻率的波在孔(障礙物)后傳播，就偏離了直線方向。因此，波的直線傳播只

2、是在衍射不明顯時的近似情況。,要 點 精 講,【例1】 如圖1所示是利用發(fā)波水槽觀察到的水波衍射圖象，從圖象可知(),A.B側(cè)波是衍射波 B.A側(cè)波速與B側(cè)波速相等 C.減小擋板間距離，衍射波的波長將減小 D.增大擋板間距離，衍射現(xiàn)象將更明顯 解析小孔是衍射波的波源，A側(cè)是衍射波，A錯誤；在同一種介質(zhì)中，波速相等，故B正確；根據(jù)波速、波長和頻率的關(guān)系式vf，由于波速和頻率不變，故波長不變，故C錯誤；波長越長越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，與波的頻率和振幅沒有關(guān)系，在波長無法改變的情況下可以減小擋板間距，故D錯誤。 答案B,圖1,知識點二波的疊加,1.波的獨立傳播特性：幾列波相遇時各自的_、 _等運動特征，

3、不受其他波的影響。 2.波的疊加原理：在幾列波重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點_參與這幾列波引起的振動，質(zhì)點的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的_ 。,基 礎(chǔ) 梳 理,波長,頻率,同時,矢量和,即 學(xué) 即 練,波源在繩的左端發(fā)出半個波，頻率為f1，振幅為A1；同時另一波源在繩右端發(fā)出半個波，頻率為f2(f2f1)，振幅為A2，P為繩的中點，如圖2所示，下列說法正確的是(),圖2,A.兩列波同時到達P點 B.兩列波相遇時P點波峰值可達到A1A2 C.兩列波相遇再分開后，各自保持原波形傳播 D.因頻率不同，這兩列波相遇不能疊加,解析因P為繩的中點，故兩列波同時到達P點，A正確；因f2f1，故21，當?shù)?/p>

4、波峰傳至P點時，的波峰已過了P點，即兩波峰在P點不會相遇，根據(jù)波的疊加原理，P點的波峰值不會達到A1A2，選項B錯誤，選項C正確；因波的疊加沒有條件，故選項D錯誤。 答案AC,知識點三波的干涉,1.定義：_相同的兩列波疊加時，某些區(qū)域的振幅_ 、某些區(qū)域的振幅_ ，這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的圖樣常常叫做_ 。 2.產(chǎn)生干涉的兩個必要條件是：兩列波的_必須相同和兩個波源的_必須保持不變。 3.一切波都能發(fā)生干涉，干涉是波所_的現(xiàn)象。,基 礎(chǔ) 梳 理,頻率,加大,減小,干涉圖樣,頻率,相位差,特有,要 點 精 講,1.波的疊加是無條件的，任何頻率的兩列波在空間相遇都會疊加。 2.穩(wěn)定干涉圖樣的產(chǎn)

5、生是有條件的，必須是兩列波的頻率相同、相位差恒定。 3.干涉圖樣及其特點 (1)干涉圖樣：如圖3所示。,圖3,4.振動加強點和減弱點 (1)加強點：振動的振幅等于兩列波振幅之和，AA1A2。 (2)減弱點：振動的振幅等于兩列波振幅之差，A|A1A2|。,(2)特點 加強區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變。 加強區(qū)始終加強，減弱區(qū)始終減弱(加強區(qū)與減弱區(qū)不隨時間變化)。 加強區(qū)與減弱區(qū)互相間隔。,【例2】 兩個頻率、振動方向、初始相位均相同的波源S1、S2，產(chǎn)生的波在同一介質(zhì)中傳播時，某時刻t形成如圖4所示的干涉圖樣，圖樣中兩波源S1、S2同時為波谷(實線表示波峰，虛線表示波谷)，在圖中標有A、B、C三個

6、點，則振動加強的點是_，振動減弱的點是_。,圖4,解析方法一由題圖中可以知道，A點距波源S1、S2的距離均為1.5， 即x11.5，x21.5， 故A到S1、S2的距離差 xx1x20； B點距S1距離為x1， 距S2距離為x22， 故B到S1、S2的距離差x； C點距S1的距離為x12， 距S2的距離為x21.5， 故C到兩波源S1、S2的距離差為xx1x20.5。,因為兩波源的振動情況完全相同。 所以A、B點均為振動加強點，C點為振動減弱點。 方法二由題圖可知A點為波峰與波峰相遇，是振動加強點；B點是波谷與波谷相遇，是振動加強點；C點是波峰與波谷相遇，是振動減弱點。 答案A、B C,1.音

7、箱裝置布網(wǎng)既美觀又能阻止灰塵進入音箱內(nèi)部，但是它又有不利的一面，對于音箱發(fā)出的聲音來說，布網(wǎng)就成了障礙物，它阻礙了聲音的傳播，造成了聲音的失真。有的生產(chǎn)廠家就把布網(wǎng)安裝上子母扣，這樣聽音樂時就可以將布網(wǎng)卸下來，從而獲得真實的聽覺效果，聽同樣的音樂時，不卸下布網(wǎng)跟卸下布網(wǎng)相比較，你認為聲音損失掉的主要是() A.高頻成分 B.低頻成分 C.中頻成分 D.不能確定,解析當聲音從音箱發(fā)出遇到布網(wǎng)這一障礙物時，若聲波的波長比布網(wǎng)的直徑大或者和它差不多時，就可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這樣布網(wǎng)就不能阻擋這部分聲波，布網(wǎng)可以阻擋波長比它的直徑小得多的聲波，即聲音的高頻成分，所以選項A正確。 答案A,2.如圖5

8、示，沿一條直線相向傳播的兩列波的振幅和波長均相等 ，當它們相遇時可能出現(xiàn)的波形是下圖中的(),圖5,解析當兩列波的前半個波(或后半個波)相遇時，根據(jù)波的疊加原理，在前半個波(或后半個波)重疊的區(qū)域內(nèi)所有的質(zhì)點振動的合位移為零，而兩列波的后半個波(或前半個波)的波形保持不變，所以選項B正確；當兩列波完全相遇時(即重疊在一起)，由波的疊加原理可知，所有質(zhì)點振動的位移均等于每列波單獨傳播時引起的位移的矢量和，使得所有的質(zhì)點振動的位移加倍，所以選項C是正確。 答案BC,3.水槽中步調(diào)相反的波源S1、S2發(fā)出兩列波長相等的水波，設(shè)某一時刻P點恰好是兩波谷相遇，則() A.這兩列波能發(fā)生干涉B.P點始終在波谷 C.P是振動加強點D.P的位移有時可為零,答案ACD,4.如圖6所示，S1、S2為兩個振動情況完全一樣的波源，兩列波的波長都為，它們在介質(zhì)中產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，S1、S2在空間共形成6個振動減弱的區(qū)域(圖中虛線處)，P是振動減弱區(qū)域中的一點，從圖中可看出(),圖6 A.P點到兩波源的距離差等于2 B.P點始終不振動,C.P點此時刻振動最弱，過半個周期后，振動變?yōu)樽顝?/p>