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人教版高中物理选修3-4 12.6波的干涉(40)

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时间:2018-08-04

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人教版高中物理选修3-4 12.6波的干涉(40)

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上节课我们研究了波的衍射现象,什么是波的衍射现象呢?波绕过障碍物的现象知识回顾发生明显的衍射现象的条件是什么?障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多波的衍射现象,是从波源发出的一列波的传播特性。在实际情况中,常可看到几列波同时在介质中传播。那么,两列或几列波在介质中相遇时,将会发生什么现象呢?导入新课第十二章 机械波第六节 波的干涉1.知道波的叠加原理。2.知道什么是波的干涉现象和干涉图样。3.知道干涉现象也是波所特有的现象。知识与能力:教学目标理解波的干涉是波特有的现象。过程与方法:了解波的干涉在生活中的应用,感受物理与生活之间的紧密联系。情感、态度与价值观:波的干涉现象及其产生条件。教学重难点★教学重点波的叠加原理和干涉图样的理解。★教学难点本节导航一、波的叠加二、波的干涉生活实例一、波的叠加由此可知:两列波相遇后,彼此穿过,继续传播,波的形状和传播的情形都跟相遇前一样,也就是说,相遇后,它们都保持各自的运动状态,彼此都没有受到影响。1.波在叠加时的特点(1)各列波独立传播(2)位移是两列波分别产生的位移的矢量和。2.叠加原理几列波相遇时能够保持各自的运动状态,继续传播,在它们重叠的区域里,介质的质点同时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矢量和。二、波的干涉动画演示振动加强振动加强振动加强振动加强振动减弱振动减弱振动减弱由此可知:两列波相遇后,在水面上,出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域,这两种区域在水面上的位置是固定的,而且相互隔开。1.定义频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉。2.干涉图样由波的干涉所形成的图样叫做干涉图样。x10tx20tx0tPP点振动最强(振幅为A1+A2)3.干涉的解释x10tx0tMM点振幅介于(A1+A2)与|A1-A2|之间x20t在某一时刻,水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇,经过半个周期,就变成波谷和波谷相遇.波峰和波峰、波谷和波谷相遇时,质点的位移最大,等于两列波的振幅之和;因此在这一点,始终是两列波干涉的加强点,质点的振动最激烈。x10tx20tx0tQQ点振动最弱(振幅为|A1-A2|)x10tx20tx0tQQ点不振动(振幅为零)在某一时刻,在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇,经过半个周期,就变成波谷和波峰相遇,在这一点,两列波引起的振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,如果两列波的振幅相同,质点振动的振幅就等于零,水面保持平静.(1)振动加强的区域振动始终加强,振动减弱的区域振动始终减弱.(2)振动加强(减弱)的区域是指质点的振幅大(小),而不是指振动的位移大(小),因为位移是在时刻变化的.注意(1)加强点与两个波源的距离差:△r=r2-r1=kλ(k=0, 1,2,3……)(2)减弱点与两个波源的距离差:△r=r2-r1=(2k+1)λ/2(k=0, 1,2,3……)4.加强点和减弱点满足的条件5.干涉条件:两个波源的振动频率和振动步调相同一切波(只要满足条件)都能发生干涉现象,干涉和衍射一样都是波特有的现象.注意课堂小结什么是波的独立性?什么是波的干涉?什么是波的叠加原理?干涉加强点和减弱点满足的条件?产生稳定干涉的条件是什么1.关于两列波的稳定干涉现象,下列说法正确的是( )A.任意两列波都能产生稳定干涉现象B.发生稳定干涉现象的两列波,它们的频率一定相同C.在振动减弱的区域,各质点都处于波谷D.在振动加强的区域,有时质点的位移等于零课堂练习BD2.下列说法正确的是( )A.两列波相遇时,可以相互穿过继续传播,只 在重叠区域发生叠加B.两列波叠加区域的任何介质质点的实际位移 是两列波单独引起位移的矢量和C.两列波相遇时,一列波对另一列的影响叫干涉D.干涉是特殊条件下叠加现象,两个频率相同 的波源振动产生的波可能发生干涉象ABCD3.两列波长相同的水波发生干涉,若在某一时刻,P点处恰好两列波的波峰相遇,Q点处两列波的波谷相遇,则( )A.P点的振幅最大,Q点的振幅最小B.P Q两点的振幅都是原两列波的振幅之和C.P Q两点的振动周期同D.P Q两点始终处在最大位移处和最小位移处BC4.如图所示,S1、S2是两个频率相等的波源,它们在同一种介质中传播,以S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)则以下说法正确的是:( )A.质点A是振动加强点B.质点D是振动减弱点C.再过半周期,质点B、C是振动加强D.质点A始终处于最大位移A5.两列波发生了干涉现象,得到了干涉图样,则…………………………………………( )A.振动加强的质点,始终处于最大位移处B.振动加强的质点的位移,有时会小于振动削弱的质点的位移C.波峰与波峰相遇处的质点,其振动始终加强D.波峰与波谷相遇处的质点,其振动始终削弱BCD6.如图所示,A、B为两个完全相同的相干波源,它们产生的两列波在AB连线的中垂线上的P点相遇则( )A.P点振动始终加强B.P点振动有时加强,有时减弱C.P点位移始终等于振幅D.P点位移有时为零BAPAD7.如图所示,是水波干涉示意图,S1、S2是两波源,A、D、B三点在一条直线上,两波波源频率相同,振幅等大,就图中标出的各点,回答振动加强点是,振动减弱点是(图中实线表示波峰,虚线表示波谷)。AS1S2BDCEABDCE

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