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。 波的叠加 【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。 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？ _____ _____ 问题2 两列波相遇过程中有什么规律？ _____ _____ 【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_____。 【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？ _____ _____ 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？ _____ _____ 【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 [听课记录] _____ _____ _____ 波的干涉 【链接教材】 水面上两列水波相遇后，在它们的重叠区域会形成奇妙而稳定的图样(如图2所示)。仔细观察水面振动的图样，可以看出，存在着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。 问题 形成的图样有什么规律？ _____ _____ 【知识梳理】 1．定义：____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____，某些区域的振动总是____，而且振动____的区域和振动____的区域相互间隔，这种现象叫作波的干涉，所形成的图样叫作_____。 2．稳定干涉条件：两列波的频率必须____；两个波源的相位差必须____。 3．一切波都能发生干涉，干涉是波____的现象。 【思考讨论】 右图表示两列频率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，此时M点是波峰与波峰相遇的点，是凸起最高的位置之一。 问题1 半个周期后，图中六个点中，哪些点具有最大正位移？哪些点具有最大负位移？哪些点比较“平静”？ _____ _____ 问题2 随着时间的推移，质点M随不随波迁移？质点M在哪个方向上运动？ _____ _____ 问题3 由图中时刻经过时，质点M的位移有什么特点？ _____ _____ 【知识归纳】 1．关于加强点(区)和减弱点(区) (1)加强点：两列波引起的振动加强，质点的振动最剧烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和，A＝A1＋A2。 (2)减弱点：两列波引起的振动相互削弱，质点振动的振幅等于两列波的 ... ...
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