第4节　波的干涉（课件 教案 学案 练习四份打包）高中物理人教版（2019）选择性必修第一册

第4节　波的干涉 学习目标　1.知道波的叠加原理，会根据波的叠加原理判断振动加强点和减弱点。2.知道什么是波的干涉现象，了解发生干涉的条件，理解波的干涉图样。3.能利用波的干涉现象解释有关物理现象。 知识点一　波的叠加 两个同学分别抓住绳子的两端，各自抖动一下，绳上产生两列凸起且相向传播的波，如图所示为两列波相遇时和相遇后的情况。相遇时和相遇后各有什么特点？ 提示　(1)相遇时凸起的高度比原来的更大一些。 (2)两列波相遇后仍然保持原来各自的运动状态继续传播，并没有受到另一列波的影响。 波的叠加：几列波相遇时能够保持各自的运动特征，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。 【思考】 1.波的叠加有条件吗？ 提示　无条件，任何频率的两列波相遇都会叠加。 2.当教室内乐队合奏时，我们听到的某种乐器的声音与这种乐器独奏时发出的声音是否相同？这种声音是否受到了其他乐器的影响？ 提示　 相同，没有受到其他乐器的影响。 例1 (多选)如图所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b，且f1λ2，故当两列波同时到达P点时，a波的波峰离P点的距离比b波的波峰离P点的距离大，因此两波峰不能同时到达P点，两波峰应在P点左侧相遇，此位置对应的位移最大为A1＋A2，B错误，C、D正确。 波的独立传播特性：几列波相遇时各自的波长、频率等运动特征保持不变，不受其他波的影响。　　 训练1 如图甲所示，两列振幅与波长相同的横波相向传播。如图乙所示，两列横波在相遇的某一时刻突然“消失”。设在这一时刻两波相遇的介质里有a、b、c三个质点，其中质点b是相遇区域的中点。可以判断，质点_____振动的速度为零；质点_____振动的速度不为零且方向向下。 答案　b　a 解析　两列波相遇时，质点同时参与了两列波的振动，位移等于两列波引起位移的矢量和，质点a、b、c的位移都为零。向右传播的波引起质点a的振动方向向下，向左传播的波引起质点a的振动方向也向下，所以此时质点a振动的速度不为零，方向向下；向右传播的波引起质点c的振动方向向上，向左传播的波引起质点c的振动方向也向上，所以质点c振动的速度不为零，方向向上；两列波引起质点b振动的速度都为零，所以质点b振动的速度为零。 知识点二　波的干涉 如图所示，与振动发生器相连的两个小球，在振动发生器的带动下上下振动，形成两个振动频率和振动步调相同的波源，在水面上形成两列步调、频率相同的波，两列波在水面上相遇时，能观察到什么现象？如果改变其中一个小球振动的快慢，还会形成这种现象吗？ 提示　在水面上出现一条条从两个波源中间展开的相对平静的区域和激烈振动的区域；改变其中一个小球振动的快慢，这种现象将消失。 1.波的干涉：频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，这种现象叫作波的干涉，形成的稳定图样叫作干涉图样。 2.产生干涉的条件 (1)两列波的频率必须相同。 (2)两个波源的相位差必须保持不变。 (3)两列波的振动方向相同。 3.干涉的普遍性 一切波在一定条件下都能发生干涉，干涉是波特 ... ...