第5、6节 波的干涉与衍射 多普勒效应 核心素养导学 物理观念 (1)知道波的叠加、波的干涉现象。 (2)知道波的衍射现象。 (3)了解多普勒效应。 科学思维 (1)学会分析波的干涉问题。 (2)能用发生明显衍射的条件分析问题。 (3)能够解释生活中的多普勒现象。 科学探究 通过实验观察水波的干涉,探究发生干涉的条件和干涉图样的特点。 科学态度与责任 能体会物理学的技术应用对日常生活的影响,认识到科学、技术、社会和环境之间存在的相互联系。 一、波的叠加原理 波的干涉现象 1.波的叠加 (1)波的独立性原理:几列波相遇后彼此穿过,仍然 各自原有的 ,继续传播。 (2)波的叠加原理:在几列波传播的重叠区域内,质点要 参与由几列波引起的振动,质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的 。 2.波的干涉 (1)定义: 相同的两列波叠加,使介质中某些区域的质点振动加强,另一些区域的质点振动 ,并且这两种区域互相隔开、位置 的现象。 (2)干涉图样:波的干涉形成的稳定图样。 (3)稳定干涉条件:两列波的频率(或波长)必须 。 二、波的衍射现象 1.定义:波能够绕到 的后面传播的现象。 2.实验及现象 (1)实验器材:在水槽里放两块挡板,中间留一条 。 (2)现象 ①狭缝宽度比波长大得多时:波的传播如同光沿 传播一样,挡板后面产生一个 。 ②狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时:波可以 挡板后面继续传播。 ③当狭缝宽度一定时,改变水波的波长,当波长与狭缝宽度相差不多时,有 的衍射现象,随着波长的 ,衍射现象变得越来越不明显。 3.发生明显衍射的条件 当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长 或比波长 时,就能观察到明显的衍射现象。 三、多普勒效应 1.定义:当观察者和波源之间有 时,观测者测得的频率与波源频率不同。 2.产生的原因 (1)波源与观察者相对静止时,单位时间内通过观察者的完全波的个数是 的,观察者接收到的频率 波源振动的频率。 (2)波源与观察者相互靠近时,单位时间内通过观察者的完全波的个数 ,观察者接收到的频率 波源振动的频率,即接收到的波的频率增大。 (3)波源与观察者相互远离时,接收到的波的频率 。 1.两列水波的干涉图样如图所示,观察其现象,判断下列说法是否正确。 (1)两列水波的频率一定相同。 ( ) (2)振动加强点始终处于波峰。 ( ) (3)同一位置振动加强与振动减弱交替出现。 ( ) (4)振动加强区与振动减弱区相互间隔。 ( ) (5)振动加强区的位移可以为零。 ( ) 2.我们常说“隔墙有耳”“未见其人先闻其声”,这些现象的发生是什么原因 3.我国已经进入高铁时代,普通列车的时代已成过去。如图所示,列车匀速驶过,对于站在路旁的护路工人师傅,列车由远而近鸣喇叭时他会听到喇叭声的音调比较高,远去的列车鸣喇叭时他会听到喇叭声的音调比较低。请思考这是什么现象 具体分析产生这种现象的原因 新知学习(一)|波的干涉现象的分析 [任务驱动] 蟋蟀是利用了一双翅膀的振动发出声音,某同学围绕蟋蟀走了一圈。 (1)他听到的声音有什么变化 (2)试从他听到的声音判断属于什么现象 [重点释解] 1.关于干涉的条件 (1)波的叠加是无条件的,任何频率的两列波在空间相遇都会叠加。但稳定干涉图样的产生是有条件的,必须是两列同类的波,并且波的频率相同、振动方向在同一直线上、相位差恒定。 (2)如果两列波的频率不相等,在同一种介质中传播时其波长就不相等,这样不能形成稳定的振动加强点和减弱点。因此我们就看不到稳定的干涉图样,只能是一般的振动叠加现象。 2.关于加强点(区)和减弱点(区)的理解 加强点 在某些点两列波引 ... ...
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