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1、 2022年高二物理上學(xué)期 振動(dòng)和波 波的衍射和干涉學(xué)案 新人教版 【知識(shí)概要】 1.波的衍射：_____________________________________________________的現(xiàn)象． 衍射是波的特性，一切波都能發(fā)生衍射． 產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔的尺寸________________或_________________。 例如：聲波的波長(zhǎng)一般比院坡大，“隔堵有耳”就是聲波衍射的例證． 說(shuō)明：衍射是波特有的現(xiàn)象． 2.波的疊加與波的干涉 (1)波的疊加原理：在兩列波相遇的區(qū)域里，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將參與兩列波引起的振動(dòng)，其位移是兩列波分別引起位

2、移的______________．相遇后仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．波在相遇區(qū)域里，互不干擾，有獨(dú)立性． (2)波的干涉：①條件：__________________的兩列同性質(zhì)的波相遇． ②現(xiàn)象：某些地方的振動(dòng)加強(qiáng)，某些地方的振動(dòng)減弱，并且加強(qiáng)和減弱的區(qū)域間隔出現(xiàn)，加強(qiáng)的地方始終加強(qiáng)，減弱的地方始終減弱，形成的圖樣是穩(wěn)定的干涉圖樣．任何波相遇都能疊加，但兩列頻率不同的同性質(zhì)波相遇不能產(chǎn)生干涉． 說(shuō)明：①加強(qiáng)、減弱點(diǎn)的位移與振幅． 加強(qiáng)處和減弱處都是兩列波引起的位移的矢量和，質(zhì)點(diǎn)的位移都隨時(shí)間變化，各質(zhì)點(diǎn)仍圍燒平衡位置振動(dòng)，與振源振動(dòng)周期相同． ②干涉是波特有的現(xiàn)象． ③加強(qiáng)和減弱點(diǎn)的判

3、斷：波峰與波峰（波谷與波谷）相遇處一定是加強(qiáng)的，并且用一條直線將以上加強(qiáng)點(diǎn)連接起來(lái)，這條直線上的點(diǎn)都是加強(qiáng)的；而波峰與波谷相遇處一定是減弱的，把以上減弱點(diǎn)用直線連接起來(lái)，直線上的點(diǎn)都是減弱的．加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)振幅之間． 【例1】( ) 點(diǎn)光源照射到一個(gè)障礙物，在屏上所形成的陰影的邊緣部分模糊不清，產(chǎn)生的原因是： A、光的反射； B、光的折射； C、光的干涉； D、光的衍射。 甲 → ← · · x y 乙 【例2】（ ）兩列振幅和波長(zhǎng)都相同而傳播方向相反的波（如甲圖所示），

4、在相遇的某一時(shí)刻（如乙圖所示），兩列波消失，此時(shí)介質(zhì)中的x、y兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向是： A．x向上，y向下 B．x向下，y向上 C．x、y都向上 D．x、y都靜止 【例3】?jī)闪姓駝?dòng)情況完全相同的振源。S1和s2在同一個(gè)介質(zhì)中形成機(jī)械波。某時(shí)刻兩列波疊加的示意圖如圖所示，圖中實(shí)線表示處于波峰的各質(zhì)點(diǎn)，虛線表示處于波谷的各質(zhì)點(diǎn)。圖中a、b、c三點(diǎn)中，振動(dòng)情況加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)有 ，振動(dòng)情況減弱的質(zhì)點(diǎn)有 。 【例4】?jī)闪泻?jiǎn)諧波均沿x軸傳播，傳播速度的大小相等，其中一列沿x軸正方向傳播，如圖中實(shí)線所示。一列波沿x負(fù)方向傳播，如圖32中虛線所示。這兩列波

5、的頻率相等，振動(dòng)方向均沿y軸，則圖中x=1,2,3,4,5,6,7,8各點(diǎn)中振幅最大的是x= 的點(diǎn)，振幅最小的是x= 的點(diǎn)。 x Vx Vx y 0x 1 2 3 4 5 6 7 8 【例5】( )一波源在繩子的左瑞發(fā)生波P．另一波源在同一根繩子右端發(fā)生波Q，波速為lm／s．在t＝0時(shí)繩上的波形如圖中的a所示，根據(jù)波的疊加原理，以下判斷正確的是： A．當(dāng)t＝2s時(shí)．波形圖如b圖．t＝4s時(shí)．波形圖如c圖； B．當(dāng)t＝2s時(shí)，波形圖如 b圖，t＝4s

6、時(shí)，波形圖如d圖 C．當(dāng) t＝2s時(shí)，波形圖如C圖，t＝4s時(shí)，波形圖如b圖； D．當(dāng) t＝2s時(shí)，波形圖如 C圖，t=4s時(shí)，波形圖如 d圖 【例6】一個(gè)波源在繩的左端發(fā)出半個(gè)波①，頻率為f1，振幅為A1；同時(shí)另一個(gè)波源在繩的右端發(fā)出半個(gè)波②，頻率為f2，振幅為A2， P為兩波源的中點(diǎn)，由圖6—18可知（同種介質(zhì)中波速相同），下述說(shuō)法正確的是： A．兩列波同時(shí)到達(dá)兩波源的中點(diǎn)P B．兩列波相遇時(shí)， P點(diǎn)波峰值可達(dá)A1＋A2 C．兩列波相遇后，各自仍保持原來(lái)的波形獨(dú)立傳播 D．兩列波相遇時(shí)，繩上的波峰可達(dá)A1＋A2的點(diǎn)只有一點(diǎn)，此點(diǎn)在P點(diǎn)的左側(cè) a b c

7、 d 【鞏固訓(xùn)練】 （ ）1. 如圖所示兩列波相向傳播，當(dāng)它們相遇時(shí)可能出現(xiàn)的波形圖是： A．圖b、c B．圖 a、b C．圖b、c、d D．圖c、d C A B D （ ）2.如圖觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD兩塊擋板，AB是一小孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播情況，下列描述中正確的是： A．此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象 B．擋板前后波紋距離相等 C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象 D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯觀察到衍射現(xiàn)象 3.頻率相同的聲波，在空氣中和水中傳播時(shí)比較，在 中容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。 4.甲乙兩人分別乘兩只船在湖中釣魚，兩船相距24m，有一列水波在湖面上傳播，使兩只船每分鐘上下振動(dòng)10次，且甲船位于波峰，乙船位于波谷，這時(shí)兩船之間還有一個(gè)波峰，則此水波的波長(zhǎng)為多少？波速為多少？若此波在傳播過(guò)程中遇到一根豎立的電線桿，是否會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象？