创新设计-学业水平考试2016-2017高中物理选修3-4(浙江专用人教版)课件第十二章机械波12-4.ppt

课堂导学 课堂自测 第4课时　波的衍射和干涉 [研究学考·把握考情] 知识内容 波的衍射和干涉 考试要求 加试b 教学要求 1.知道波的衍射现象和波产生明显衍射的条件 2．知道一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象 3．了解波的叠加原理 4．知道波的干涉现象和波发生干涉的条件 5．知道一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象 6．经历波的衍射研究过程，体会波的传播特征 7．经历波的干涉，研究过程，体会波的传播特征 8．理解干涉现象中振动加强与减弱的意义 说明 不要求定量计算有关波的干涉问题 知识点一　波的衍射 [基 础 梳 理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．定义：波可以 继续传播，这种现象叫做波的衍射。 2．发生明显衍射的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长 ，或者 。 3． 都能发生衍射，衍射是波 的现象。 绕过障碍物 相差不多 比波长更小 一切波 特有 [要 点 精 讲] 1．衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射。 2．波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异，“障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多”只是发生明显衍射的条件。 3．波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛一个新波源，由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向。因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。 【例1】 下列关于波的衍射的说法正确的是 (　　) A．衍射是机械波特有的现象 B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显 C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象 D．声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较大 解析　衍射是一切波特有的现象，所以A、C错；发生明显衍射的条件是缝、孔或障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多，缝、孔或障碍物越小，衍射现象越明显，B、D对。 答案　BD 知识点二　波的叠加 [基 础 梳 理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．波的独立传播特性：几列波相遇时各自的 、 等运动特征，不受其他波的影响。 2．波的叠加原理：在几列波重叠的区域里，介质的质点 参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的 。 波长 频率 同时 矢量和 [即 学 即 练] 波源在绳的左端发出半个波①，频率为f1，振幅为A1；同时另一波源在绳右端发出半个波②，频率为f2(f2＞f1)，振幅为A2，P为绳的中点，如图1所示，下列说法正确的是 (　　) 图1 A．两列波同时到达P点 B．两列波相遇时P点波峰值可达到A1＋A2 C．两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播 D．因频率不同，这两列波相遇不能叠加 解析　因P为绳的中点，故两列波同时到达P点，A正确；因f2＞f1，故λ2＜λ1，当①的波峰传至P点时，②的波峰已过了P点，即两波峰在P点不会相遇，根据波的叠加原理，P点的波峰值不会达到A1＋A2，选项B错误，选项C正确；因波的叠加没有条件，故选项D错误。 答案　AC 知识点三　波的干涉 [基 础 梳 理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．定义： 相同的两列波叠加时，某些区域的振幅 、某些区域的振幅 ，这种现象叫做波的干涉，形成的图样常常叫做 。 2．产生干涉的两个必要条件是：两列波的 必须相同和两个波源的 必须保持不变。 3．一切波都能发生干涉，干涉是波所 的现象。 频率 加大 减小 干涉图样 频率 相位差 特有 [要 点 精 讲] 1．波的叠加是无条件的，任何频率的两列波在空间相遇都会叠加。 2．稳定干涉图样的产生是有条件的，必须是两列波的频率相同、相位差恒定。 3．干涉图样及其特点 (1)干涉图样：如图2所示。 图2 (2)特点 ①加强区和减弱区的位置固定不变。 ②加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)。 ③加强区与减弱区互相间隔。 【例2】 两个频率、振动方向、初始相位均相同的波源S1、S2，产生的波在同一介质中传播时，某时刻t形成如图3所示的干涉图样，图样中两波源S1、S2同时为波谷(实线表示波峰，虚线表示波谷)，在图中标有A、B、C三个点，则振动加强的点是________，振动减弱的点是________。 图3 解