发布时间 : 星期一 文章高中物理第2章机械波2.5波的干涉与衍射2.6多普勒效应教师用书沪科版选修3-4更新完毕开始阅读660930926337ee06eff9aef8941ea76e58fa4a0b
2.5 波的干涉与衍射 2.6 多普勒效应
学 习 目 标 1.知道波的叠加原理和波的干涉现象，了解波的干涉条件和加强区、减弱区的形成.(重点、难点) 2.知道波的衍射现象和发生明显衍射的条件.(重点) 3.了解什么是多普勒效应及其产生的原因和应用.(重点、难点) 波 的 叠 加 原 理 和 波 的 干 涉 知 识 脉 络
几列波相遇时能保持各自的特性(频率、波长、振动方向等)继续传播，互不影响.
2.波的叠加原理
几列波在相遇区域内，任一质点的位移是各列波单独存在时在该点所引起的位移的矢
1.波的独立性
]先填空[
波的干涉是两列波在特定条件下的叠加. (1)产生干涉的条件：两列波的频率相同.
(2)现象：两列波相遇时，某些区域总是振动加强，某些区域总是振动减弱，且振动加
3. 研究波的干涉
量和.
强和减弱的区域相间分布.
(3)振动加强区和减弱区：加强区是两列波的波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇的区
2.在操场上不同位置听到学校同一喇叭的声音大小不同，是声波的干涉现象.(×)
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1.两列波相叠加就能形成稳定的干涉图样.(×)
域；减弱区是两列波的波峰与波谷相遇的区域.
]再判断[
1.敲击音叉使其发声，然后转动音叉，为什么听到声音忽强忽弱？
【提示】 这是声波的干涉现象.音叉的两股振动频率相同，这样，两列频率相同的声2.有人说在波的干涉图样中，加强点就是位移始终最大的点，减弱点就是位移始终为
3.两个人一起说话，不会发生干涉现象.(√)
]后思考[
波在空气中传播，有的区域振动加强，有的区域振动减弱，于是听到声音忽强忽弱.
零的点，这种说法对吗？
【提示】 这种说法不正确.在干涉图样中的加强点是以两列波的振幅之和为振幅做振动的点，某一瞬时振动位移可能是零.同理，减弱点是以两列波的振幅之差为振幅做振动的
点，它的位移不一定始终为零.
1.波的独立传播特性
]核心点击[
两列波相遇后，每列波将保持各自原来的波形继续向前传播，互相不会发生干扰.
如图2-5-1甲、乙所示，在同一直线上，向右传播的波1和向左传播的波2，相遇以后，各自还是按照相遇前的波速、振幅、频率，继续沿着各自的方向传播，不会因为相遇
而发生任何变化，也就是说相互不会因相遇而发生干扰.
图2-5-1
(1)波的叠加是无需条件的，任何频率的两列波在空间相遇都会叠加.
(2)稳定干涉图样的产生是有条件的，必须是两列波的频率相同、相差恒定，如果两列波的频率不相等，在相遇的区域里不同时刻各质点叠加的结果都不相同，看不到稳定的干
2.对波的干涉现象的理解
涉图样.
(3)明显的干涉图样和稳定的干涉图样意义是不同的，明显的干涉图样除了满足相干条
件外，还必须满足两列波振幅差别不大.振幅越是接近，干涉图样越明显.
点，振幅可为0)，但其位移随时间发生变化.
附近振动，有的时刻位移为零.
(4)振动加强的点和振动减弱的点始终以振源的频率振动，其振幅不变(若是振动减弱
(5)振动加强的点的振动总是加强，但并不是始终处于波峰或波谷，它们都在平衡位置
(6)振动减弱的点的振动始终减弱，位移的大小始终等于两列波分别引起位移的大小之
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差，振幅为两列波的振幅之差.如果两列波的振幅相同，则振动减弱点总是处于静止状态，
(1)干涉图样：如图2-5-2所示.
3.干涉图样及其特征
并不振动.
图2-5-2
②加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化).
③加强区与减弱区互相间隔.
1.当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法正确的是( )
A.质点P的振动有时是减弱的 B.质点P的振动始终是加强的
C.质点P的振幅最大 D.质点P的位移始终最大 E.某时刻质点P的位移可能为零
【解析】 P点是两列波的波峰的相遇点，故其振动始终是加强的，A错误，B正确；质点P处于振动加强区，振幅最大，C正确；对于某一个振动的质点，位移是会随时间变
①加强区和减弱区的位置固定不变.
(2)特征：
化的，D错误；质点振动到平衡位置时，位移为零，E正确.
【答案】 BCE 两波源的频率相同，振幅相等，则下列说法正确的是( )
2.图2-5-3所示是水波干涉的示意图，S1、S2是两波源，A、D、B三点在一条直线上，
图2-5-3
A.A点一会儿在波峰，一会儿在波谷
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B.B点一会儿在波峰，一会儿在波谷 C.C点一会儿在波峰，一会儿在波谷 D.D点一会儿在波峰，一会儿在波谷
E.质点D的位移始终是零
【解析】 在波的干涉中，振动加强区域里的质点总在自己的平衡位置两侧做简谐振动，只是质点的振幅较大，为A1＋A2.本题中由于A1＝A2，故振动减弱区的质点并不振动，而此时A点是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，都是加强点，又因为A、D、B三点在一条振动加强线上，这条线上任一点的振动都是加强的，故此三点都为加强点，且都
是一会儿在波峰，一会儿在波谷.而C点是波峰与波谷相遇点，是减弱点，不振动.
【答案】 ABD
是( )
3.如图2-5-4所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1，振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2，振幅为A2的半个波形b，且f1＜f2，P为两个波源连线的中点.已知机械波在介质中传播的速度只由介质本身的性质决定.下列说法正确的
图2-5-4
E.两列波相遇时，绳上位移可达A＋A的点只有一个，此点在P点的左侧
1
2
C.两列波在P点叠加时，P点的位移最大可达A＋A D.b的波峰到达P点时，a的波峰还没有到达P点
1
2
A.两列波比较，a波将先到达P点
B.两列波同时到达P点
【解析】 因两波波速相等，故两列波能同时到达P点，A错误，B正确；因f1＜f2，v
由λ＝可知，λ1＞λ2，故当两列波同时到达P点时，a波的波峰离P点的距离比b波的
f波峰离P点的距离大，因此两波峰不能同时到达P点，两波峰应相遇在P点左侧，此位置
对应的位移为A＋A，位移最大，综上所述，C错误，D、E正确.
【答案】 BDE
1
2
判断振动加强和减弱的常用方法
1.条件判断法
Δr.
振动频率相同、振动步调完全相同的两波源的波叠加时，设某点到两波源的距离差为
(1)当Δr＝k·λ(k＝0,1,2，…)时为加强点.
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