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课件网) 第三章 机械波 4．波的干涉 [学习目标] 1．了解波的叠加原理，了解波的叠加过程中质点的合位移。2．从振动的角度认识振动加强区域和减弱区域。3．通过实验，认识波的干涉现象和干涉图样。4．知道干涉现象是波特有的现象，了解波发生稳定干涉的条件。 [教用·问题初探]———通过让学生回答问题来了解预习教材的情况 问题1 两列波相遇时会不会像两个小球相碰那样改变原来的运动状态？ 问题2 处理波的叠加问题时应注意什么？ 问题3 两列波相遇叠加时，一定发生稳定干涉现象吗？ 探究重构·关键能力达成 【链接教材】 如人教版教材P74图3.4-1所示，两列波相遇时和相遇后的情况。 知识点一 波的叠加 问题1 比较两列波相遇前(甲)与相遇后(戊)的波形有什么关系？ 提示：两列波相遇前、后的波形相同。 问题2 两列波相遇过程中有什么规律？ 提示：两列波叠加区域，质点振动的位移等于两列波单独传播时引起的矢量和。 【知识梳理】 1．波的独立传播：几列波相遇后彼此穿过，仍然_____各自的_____，继续传播，即各自的波长、频率等_____。 2．波的叠加：在几列波重叠的区域里，介质的质点_____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_____。 保持 运动特征 保持不变 同时 矢量和 【思考讨论】 如图甲，两列沿相反方向传播的横波，形状相当于正弦曲线的一半，上下对称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙。 问题1 两列波是否真的消失不再出现了？ 提示：没有消失。 问题2 如果没有，你能判断从此时刻开始a、b两质点将向哪个方向运动吗？ 提示：两列波叠加时，叠加区域各质点位移矢量和均为零，但两列波仍然沿原来的方向传播，此时a质点将向下运动，b质点将向上运动。 【知识归纳】 对波的叠加原理的理解 1．几列波相遇前、后能够保持各自的运动状态继续传播，各自的波长、频率等保持不变。 2．在它们相遇时重叠的区域里，介质中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。 3．叠加区域的质点的振幅可能增大，也可能减小。由于总位移是各个位移的矢量和，则有：①两列同相波的叠加，振动加强，振幅增大；②两列反相波的叠加，振动减弱，振幅减小。 如图甲所示，两列振动方向相同的波叠加，振动加强，振幅增大；如图乙所示，两列振动方向相反的波叠加，振动减弱，振幅减小。 【典例1】 (波的叠加)(多选)(2024·山东卷)甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为2 m/s。t＝0时刻二者在x＝2 m处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在x＝2 m处的质点P，下列说法正确的是( ) A．t＝0.5 s时，P偏离平衡位置的位移为0 B．t＝0.5 s时，P偏离平衡位置的位移为－2 cm C．t＝1.0 s时，P向y轴正方向运动 D．t＝1.0 s时，P向y轴负方向运动 √ √ BC [由于两波的波速均为2 m/s，则t＝0.5 s时，题图所示平衡位置在x＝1 m处和x＝3 m处两质点的振动形式传到P点处，则由波的叠加可知，t＝0.5 s时，P偏离平衡位置的位移为－2 cm，A错误，B正确；与A、B项分析同理，t＝1 s时，题图所示平衡位置在x＝0处和x＝4 m处两质点的振动形式(均向y轴正方向运动)传到P点处，根据波的叠加可知，t＝1 s时，P向y轴正方向运动，C正确，D错误。] 【教用·备选例题】 (绳波的叠加)波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端，两波源发出的波在绳中的传播速度均是 1 m/s。 在t＝0时刻，绳上的波形如图(a)所示。则根据波的叠加原理，以下叙述正确的是( ) A．当t＝2 s时，波形如图①所示；当t＝4 s时， 波形如图②所示 B．当t＝2 s时，波形 ... ...
