波的干涉與衍射.docx

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1、第四節(jié)波的干涉與衍射1．(3分)將一個(gè)小石子投向平靜的湖面中心，會(huì)激起一圈圈向外傳播的波紋，如果此時(shí)水面上有一片樹葉，下列對(duì)樹葉運(yùn)動(dòng)情況的敘述正確的是()A．樹葉慢慢向湖心運(yùn)動(dòng)B．樹葉慢慢向湖岸漂去C．在原位置上下振動(dòng)D．沿著波紋做圓周運(yùn)動(dòng)【解析】波在傳播過程中，只傳播振動(dòng)能量和波源所發(fā)出的信息，而各質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，故選C.錯(cuò)選B的原因主要是對(duì)波的傳播特點(diǎn)不能很好地理解．【答案】C2．(3分)如下圖2－4－1所示，位于介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，產(chǎn)生兩列分別沿x軸負(fù)方向與正方向傳播的機(jī)械波，若在兩種介質(zhì)

2、中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2，則()圖2－4－1A．f1＝2f2，v1＝v2B．f1＝f2，v1＝0.5v2C．f1＝f2，v1＝2v2．1＝0.5f2，v1＝v2Df【解析】因?yàn)闄C(jī)械波的波速由介質(zhì)決定，頻率由振源決定，所以f1＝f2；3λ1＝3λ2＝L，則λ1＝2λ2，由v＝λf知．v1＝2v2，故選C.由圖可知：2【答案】C3．(4分)如圖2－4－2所示是一列橫波在某一時(shí)刻的波形圖，波沿x軸正方向傳播．圖2－4－2(1)該時(shí)刻A質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向是向________，C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向是向________，D點(diǎn)的運(yùn)

3、動(dòng)方向是向________．第1頁(yè)再經(jīng)過T，質(zhì)點(diǎn)A通過的路程是________cm，質(zhì)點(diǎn)C的位移是________．(2)2【解析】(1)由于波沿x軸正方向傳播，所以A點(diǎn)在“下坡區(qū)”，向上運(yùn)動(dòng)；C點(diǎn)、D點(diǎn)均在“上坡區(qū)”，C、D兩點(diǎn)都向下運(yùn)動(dòng)．T(2)再經(jīng)過2，A又回到平衡位置，所以A通過的路程為4cm，C點(diǎn)也回到平衡位置，其位移為0.【答案】(1)上下下(2)401．知道波具有獨(dú)立傳播的特性和兩波疊加的位移規(guī)律．課標(biāo)2．知道波的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件．導(dǎo)思3．知道波的衍射現(xiàn)象和發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件．4．會(huì)用波的干涉、衍

4、射現(xiàn)象解釋相關(guān)問題.學(xué)生P26一、波的干涉1．波的疊加幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和．2．干涉頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，而且振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔，這種現(xiàn)象叫波的干涉，所形成的圖樣叫做干涉圖樣．3．一切波都能發(fā)生干涉，干涉是波特有的現(xiàn)象．4．干涉條件頻率相同是兩列波發(fā)生干涉的必要條件．二、波的衍射現(xiàn)象第2頁(yè)1．定義波繞過障礙物繼續(xù)前行的現(xiàn)象叫做波的衍射．【特

5、別提醒】1衍射是波特有的現(xiàn)象.2一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是有的明顯，有的不明顯而已.3波的直線傳播只是在衍射不明顯時(shí)的近似現(xiàn)象.2．產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件只有當(dāng)縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象．學(xué)生P26一、波的獨(dú)立性、疊加原理1．如圖2－4－3為兩列相向傳播的波從疊加到分開的示意圖，從圖中可知：幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)傳播；在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和．圖2－4－32．由于疊加區(qū)域的總位移是各波單獨(dú)傳播時(shí)引起位移

6、的矢量和，所以在疊加區(qū)域質(zhì)點(diǎn)的總位移可能增大，也可能減小.2－4－3丙是波峰與波峰的疊加，使總位移增大，振幅增大，振動(dòng)加強(qiáng)．(波谷與波谷相遇也使振動(dòng)加強(qiáng))3．當(dāng)波峰與波谷相遇疊加時(shí)，質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與一個(gè)向上和向下的振動(dòng)，這樣總位移比兩列波單獨(dú)傳播時(shí)位移大的那列波的位移小，振幅減小，因而使振動(dòng)減弱，如圖2－4－4所示．圖2－4－4二、波的干涉1．實(shí)驗(yàn)探究探究一探究二實(shí)驗(yàn)原理金屬絲固定在振動(dòng)片上，振動(dòng)片振動(dòng)時(shí)，金屬絲周期性地振動(dòng)水面，第3頁(yè)形成波源器材水波槽、金屬絲、振動(dòng)片、電源等將兩金屬絲固定在不同的振將兩金屬絲固定在相同的振片上，在操

7、作片上，在水槽中產(chǎn)生兩列頻率水槽中產(chǎn)生兩列頻率相同的水波不同的水波相兩列水波相遇后，彼此穿過，互不干擾，各自繼續(xù)傳播同現(xiàn)水面上出現(xiàn)了一條條從兩波源中間象不無干涉現(xiàn)象伸展出來的相對(duì)平靜的區(qū)域和劇烈同振動(dòng)的區(qū)域2.對(duì)干涉現(xiàn)象的解釋設(shè)兩列頻率和步調(diào)都相同的波源單獨(dú)引起的振幅分別為A1和A2，則①加強(qiáng)區(qū)：兩列波在該區(qū)域引起的振動(dòng)方向相同，所以質(zhì)點(diǎn)的振幅為A1＋A2，振動(dòng)最強(qiáng)烈．②減弱區(qū)：兩列波在該區(qū)域引起的振動(dòng)方向相反，所以質(zhì)點(diǎn)的振幅為

8、A1－A2

9、.若A1＝A2，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的合振幅為0，水面平靜．【特別提醒】①加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始終減

10、弱，位置不變；②不論是加強(qiáng)區(qū)還是減弱區(qū)的質(zhì)點(diǎn)，都仍然在其平衡位置附近振動(dòng)，即它們的位移仍隨時(shí)間發(fā)生周期性變化.2．干涉圖樣及其特征(1)干涉圖樣：如圖2－4－5所示．圖2－4－5(2)特征：①加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變．②加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始