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课件网) 第三章 机械波 人教版高中物理选择性必修一 3.4 波的干涉 学习 目标 01. 了解波的叠加原理 03. 知道波的干涉条件 02 通过实验,认识波的干涉现象和干涉图样 04. 利用波的干涉解释生活中的相关现象 情境引入 在平静的水面上,下落的雨滴激起层层涟漪,形成了复杂而美丽的图案。这种图案是怎样产生的? 波的叠加 相遇前 相遇时刻 相遇过程 相遇后 两列波相遇 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。 波的叠加 几列波相遇时,能够保持各自的特征,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所引起的振动,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。 波的叠加原理 波的独立传播原理 注意:当两列波相遇时,保持独立性,频率、周期、波速、波长均不发生任何变化。 波的叠加 红绿光束空间交叉(光波) 湖面上层层涟漪(水波) 抖动的绳子(绳波) 上课讨论(声波) 波的独立传播 波的干涉 加强点 x t x t 波的干涉 加强点 x t 两列波在这点的相位差保持不变,因此,在这一点,两列波引起的振动总是相互加强的,质点的振幅最大。 波的干涉 减弱点 x t x t 波的干涉 x t 减弱点 两列波在这点的相位差保持不变,所以它们在这点引起的振动总是相互削弱的。如果两列波的振幅相同,质点的位移之和就总等于0。 波的干涉 波的干涉图样 ①把相应的振动最激烈的质点连起来,为振动加强区 ②相应的振动最不激烈或静止的质点连起来,为振动减弱区 ③振动加强区和振动减弱区是相互隔开的 波的干涉 波的干涉 定义: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。形成的这种稳定图样叫作干涉图样。 波的干涉 波的干涉 注意: 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。 思考 ①为什么振动加强(减弱)区是稳定的,不随时间变化? ②振动加强区的质点位移是不是一直最大呢? 波的干涉 加强点,减弱点位置判断 假设在两列波的叠加区域有一个P点,它到两列波源的距离分别为PS1、PS2,两列波的波长为 振动加强点的位置 振动减弱点的位置 波的干涉 请判断下列各点是加强点还是减弱点。 A B 练习与应用 下图表示两列频率相同,振幅相同的横波相遇时某一时刻的情况,实线表示波峰,虚线表示波谷。 (1)描述一个周期内 M、N 两个质点的运动情况。 (2)用空心小圆圈把振动最激烈的点标出来。 波的干涉 探究三:形成稳定干涉图样的条件 P 形成稳定干涉图样的条件: 两列波的频率相同、相位差恒定、振动方向相同 波的干涉 ①一切波都能发生干涉现象 ②干涉是波特有的现象 电磁波(干涉条纹) 声波(降噪耳机) 水波(湖面涟漪) 声波(操场上不同位置声音不同) 课堂总结 波的干涉 一、波的叠加 1.波的叠加现象 二、波的干涉 1.定义 2.干涉图样 3.产生条件: ①频率相同; ②相位差恒定; ③振动方向相同; 4.干涉和衍射一样都是波特有的现象. 2. 波的叠加原理 波的独立传播原理 相遇前 相遇时刻 相遇过程 相遇后 感谢观看! ... ...