第ⅱ課時 波的衍射_干涉_多普勒效應

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1、第Ⅱ課時　波的衍射?干涉?多普勒效應圖7-4-12ABDCO1．如圖7-4-12是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰的波紋(圖中曲線)之間的距離表示一個波長．則關于波經(jīng)孔之后的傳播情況，下面描述中錯誤的是()A．此時能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象B．如果將孔AB擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象C．擋板前后波紋間距離相等D．如果孔的大小不變，使波源的頻率增大，能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象【解析】圖示表明孔的尺寸略小于波長，所以能夠明顯

2、地觀察到衍射現(xiàn)象，并且衍射波繼續(xù)在原介質中傳播，波速和波長均不會改變，所以選項A、C都正確．若AB孔擴大，如果增大到比波長大得多，則衍射現(xiàn)象將可能觀察不到，故選項B正確．若孔的大小不變，增大波的頻率，由可知，波長將減小，則衍射現(xiàn)象將越來越不明顯．故選項D錯誤．【答案】D2．在水波槽的衍射實驗中，若打擊水面的振子振動頻率是5Hz，水波在水槽中的傳播速度為0.05m/s，為觀察到顯著的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應為()A.10cmB.5cmC.d＞1cmD.d＜1cm【解析】因為，若要在小孔后產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象應取

3、小孔的尺寸小于波長，故選項D正確．【答案】D3．關于波的衍射現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．某些波在一定的條件下才有衍射現(xiàn)象B．某些波在任何的情況下都有衍射現(xiàn)象C．一切波在一定條件下都有衍射現(xiàn)象D．一切波在任何情況下都有衍射現(xiàn)象P1x/10-1my/cm2345679101112-2-1-22MQS1S2vv圖7-4-13【解析】衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都會發(fā)生衍射，只有明顯和不明顯的差異，故選項D正確．【答案】D4．如圖7-4-13所示，兩列簡諧波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源S1、S2分別位于x

4、=－2×10-1m和x=12×10-1m處，兩列波的波速均為v=0.4m/s，兩波源的振幅均為A=2cm．圖示為某時刻兩列波的圖象，此刻平衡位置分別處于0.2m和0.8m的P、Q兩質點剛開始振動．質點M的平衡位置處于x=0.5m處，關于各質點運動情況判斷正確的是（）A．質點P、Q開始振動時均沿y軸正向運動B．t=0.75s時刻，質點P、Q都運動到M點C．t=1s時刻，質點M的位移為+4cmD．t=1s時刻，質點M的位移為－4cm【解析】由波的圖象及兩列波的傳播方向可知，此時質點P、Q的振動方向均向y軸負向

5、運動，故選項A錯誤．波傳播時各質點并不隨波遷移，故選項B錯誤．在1s內(nèi)波傳播的距離，由波的平移法可知，在t=1s時都是兩列波的波谷傳播到M處，故此時質點M的位移為-4m，故選項C錯、D正確．【答案】D5．如圖7-4-14甲所示，兩列相同的波沿一直線相向傳播，當它們相遇時，圖7-4-14乙所示的波形可能是()abcd乙2v1v甲圖7-4-14A．a(chǎn)和bB．b和cC．c和dD．a(chǎn)和dq2mnopMNOPQ1圖7-4-14-1【解析】解法一：可參照例1后的類題演練的解析方法，用紙來輔助求解．解法二：可在1、2兩

6、列波中各取一些特殊點來方便解題(如圖7-4-14-1．兩列波相向運動，根據(jù)波的疊加原理，當波形mno與MNO相遇疊加時，繩上波形應如圖b；當兩列波完全相遇時，波形圖如C圖；無論兩列波怎樣疊加，都不會出現(xiàn)a、d的波形情況，故選B．【答案】B6．關于波的疊加和干涉，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，介質中振動加強的質點在某時刻的位移可能是零D．兩列頻率相同的波相遇時，振

7、動加強的質點的位移總是比振動減弱的質點位移大【解析】根據(jù)波的疊加和干涉的概念可知，只要兩列波相遇就會疊加，但如果兩列波的頻率不同，在疊加區(qū)域就沒有穩(wěn)定的干涉圖樣，所以選項A錯；發(fā)生干涉時振動加強的點還有波谷和波谷相遇的點，所以選項B錯；因為某質點振動加強僅是振幅加大，但只要仍在振動就一定有位移為零的時刻，所以選項C正確，選項D錯誤．【答案】C7．如圖7-4-15甲所示，一根長繩上波峰A向右傳播，波谷B向左傳播，它們的振幅和波長都相同，當它們完全疊加時（如圖7-4-15乙所示），質點a、b、c、d的運動方向

8、是（）甲ABdABcba圖7-4-15乙　　A．a(chǎn)、b向下，c、d向上　　B．a(chǎn)、d靜止，b向下，c向上　　C．a(chǎn)、b向上，c、d向下　　D．a(chǎn)、b、c、d都靜止bdABcavb1vb2圖7-4-15-1【解析】由波的疊加原理畫出兩列波分別引起各點振動的位移，并畫出兩列波分別引起各點的振動方向，然后用矢量的運動法則得到各點的振動情況．圖7-4-15-1中畫出了b點的分析情況，由圖可知，兩列波分別引起b點的位移等大反向，振動速度