《高中物理 第二章 機(jī)械波 第5、6講 波的干涉、衍射 多普勒效應(yīng)課件 教科版選修34》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第二章 機(jī)械波 第5、6講 波的干涉、衍射 多普勒效應(yīng)課件 教科版選修34（24頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義第第5講波的干涉、衍射講波的干涉、衍射第第6講多普勒效應(yīng)講多普勒效應(yīng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義目標(biāo)定位1.知道波的疊加原理，知道波的干涉現(xiàn)象實質(zhì)上是波的一種特殊的疊加現(xiàn)象.2.知道波的干涉圖樣的特點(diǎn)，理解形成穩(wěn)定干涉圖樣的條件，掌握振動加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的振動情況.3.知道什么是波的衍射現(xiàn)象，知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件.4.了解多普勒效應(yīng)，能運(yùn)用多普勒效應(yīng)解釋一些物理現(xiàn)象.預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 一、波的疊加原理在幾列波傳播的重疊區(qū)域內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)要同時參與由幾列波引起的振動，質(zhì)點(diǎn)的_等于各列波單獨(dú)存在時在該處引起的振動位移的_總位移總位移 矢量和矢量和
2、 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 二、波的干涉現(xiàn)象 1定義：_的兩列波疊加，使介質(zhì)中某些區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)振動始終_，另一些區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)振動始終_，并且這兩種區(qū)域互相間隔、位置_這種穩(wěn)定的疊加現(xiàn)象(圖樣)叫做波的干涉 2產(chǎn)生干涉的一個必要條件是兩列波的_必須相同 3波的干涉現(xiàn)象是在特殊條件下波的_只要滿足一定條件，都能發(fā)生干涉現(xiàn)象頻率相同頻率相同 加強(qiáng)加強(qiáng) 減弱減弱 保持不變保持不變 頻率頻率 疊加疊加 一切波一切波 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義想一想在波的干涉中，振動加強(qiáng)的點(diǎn)和振動減弱的點(diǎn)的振動情況是怎樣的？是不是振動減弱的點(diǎn)始終位于平衡位置不動？答案在波的干涉中，振動加強(qiáng)的點(diǎn)是指兩列波在該點(diǎn)的
3、振動方向始終相同，因而使該點(diǎn)以兩列波的振幅之和作為新的振幅做簡諧運(yùn)動；而振動減弱的點(diǎn)是指兩列波在該點(diǎn)的振動方向始終相反，因而使該點(diǎn)以兩列波的振幅之差作為新的振幅做簡諧運(yùn)動只有當(dāng)兩列波的振幅相等時，所形成的干涉中的振動減弱的點(diǎn)的振幅才為零，此時該點(diǎn)表現(xiàn)為始終處于平衡位置不動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 三、波的衍射現(xiàn)象 1定義：波能夠繞到_的后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象 2波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：當(dāng)縫的寬度或障礙物的尺寸大小與_相差不多或比_小時，就能看到明顯的衍射現(xiàn)象 3_都可發(fā)生衍射現(xiàn)象想一想在日常生活中我們常遇到“聞其聲而不見其人”的現(xiàn)象，你能用學(xué)過的知識解釋一下嗎？答案聲波的波長比較長，容易衍射
4、，而光波波長短，不容易衍射，所以會有“聞其聲而不見其人”的現(xiàn)象障礙物障礙物 波長波長 波長波長 一切波一切波 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 四、多普勒效應(yīng) 1定義：當(dāng)觀測者與波源之間有相對運(yùn)動時，觀測者測得的頻率與波源頻率_ 2成因(1)波源S與觀測者A相對于介質(zhì)都靜止時，觀測者單位時間內(nèi)接收到的完整波的數(shù)目與單位時間內(nèi)波源發(fā)出的_，所以，觀測者接收到的頻率和波源的振動頻率_不同不同 相同相同 相同相同 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義(2)當(dāng)觀測者與波源兩者相互接近時，它在單位時間內(nèi)接收到的完整波的數(shù)目_，接收到的頻率將_波源振動的頻率(3)當(dāng)觀測者與波源兩者遠(yuǎn)離時，它在單位時間內(nèi)接收到
5、的完整波數(shù)目_，接收到的頻率將_波源振動的頻率增多增多 大于大于 減少減少 小于小于 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 3應(yīng)用(1)測心臟血流速度；(2)測人造衛(wèi)星位置的變化；(3)測定流體流速；(4)檢查車速；(5)判斷遙遠(yuǎn)的天體相對于地球的運(yùn)動速度想一想當(dāng)汽車遠(yuǎn)離觀察者時，聽到的汽車的聲音越來越小，這種現(xiàn)象就是多普勒效應(yīng)嗎？答案不是多普勒效應(yīng)指的是接收到的頻率的變化情況，即音調(diào)的變化情況，而聲音大小指的是響度預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 1波的疊加是無條件的，任何頻率的兩列波在空間相遇都會疊加 2穩(wěn)定干涉圖樣的產(chǎn)生是有條件的，必須是兩列波的頻率相同、步調(diào)一致(相差恒定)一、對干涉現(xiàn)象的
6、理解一、對干涉現(xiàn)象的理解預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 3干涉圖樣及其特點(diǎn)(1)干涉圖樣：如圖1所示預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義(2)特點(diǎn)加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始終減弱(加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)不隨時間變化)加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)互相間隔預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 4振動加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn) (1)振動加強(qiáng)點(diǎn)：振動的振幅等于兩列波振幅之和，AA1A2. (2)振動減弱點(diǎn)：振動的振幅等于兩列波振幅之差，A|A1A2|. (3)振動加強(qiáng)點(diǎn)和振動減弱點(diǎn)的判斷 若某點(diǎn)總是波峰與波峰或波谷與波谷相遇，該點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)；若總是波峰與波谷相遇，則為振動減弱點(diǎn)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義
7、【例1】(多選)兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇下列說法正確的是()A波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1A2|B波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為A1A2C波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義解析兩列振動方向相同的相干波相遇疊加，在相遇區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)仍做簡諧運(yùn)動，其振動位移在0到最大值之間，B、C項錯誤；在波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)振幅為兩波振幅之差，在波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)振幅為兩波振幅之和，故A、D項正確答案AD借題發(fā)揮不管是振動加強(qiáng)點(diǎn)，還是振動減弱
8、點(diǎn)，還是一般位置的質(zhì)點(diǎn)在振動時，其位移都在隨時間做周期性變化，位移均可為0.預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 針對訓(xùn)練兩列頻率、振動方向、初始相位均相同的波S1、S2，在同一介質(zhì)中傳播時，某時刻t形成如圖2所示的干涉圖樣，圖樣中兩波源S1、S2同時為波谷(實線表示波峰，虛線表示波谷)，在圖中標(biāo)有A、B、C三個點(diǎn)，則振動加強(qiáng)點(diǎn)是_，振動減弱點(diǎn)是_預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義解析由圖可知A點(diǎn)為波峰與波峰相遇，是振動加強(qiáng)點(diǎn)；B點(diǎn)是波谷與波谷相遇，是振動加強(qiáng)點(diǎn)；C點(diǎn)是波峰與波谷相遇，是振動減弱點(diǎn)答案A、BC預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 1衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都可以發(fā)生衍射 2波的衍射總是
9、存在的，只有“明顯”與“不明顯”的差異，“障礙物或孔的尺寸比波長小或跟波長差不多”只是發(fā)生明顯衍射的條件 3波傳到小孔(障礙物)時，小孔(障礙物)仿佛一個新波源，由它發(fā)出與原來同頻率的波在孔(障礙物)后傳播，就偏離了直線方向因此，波的直線傳播只是在衍射不明顯時的近似情況二、對衍射現(xiàn)象的理解二、對衍射現(xiàn)象的理解預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義答案ABC預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 1多普勒效應(yīng)是波共有的特征，不僅機(jī)械波，光波和電磁波也都會發(fā)生多普勒效應(yīng) 2發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源發(fā)出的頻率不變，變化的是觀察者接收到的頻率三、對多普勒效應(yīng)的理解三、對多普勒效應(yīng)的理
10、解預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 3當(dāng)波源與觀察者相互接近時，f觀察者變大，音調(diào)變高如圖4甲中波源S不動，觀察者A向B運(yùn)動和圖乙中觀察者A不動，波源由S1向S2運(yùn)動；當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，f觀察者變小，音調(diào)變低如圖甲中波源S不動，觀察者A向C運(yùn)動預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 【例3】(多選)下面說法中正確的是()A發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率變化了B發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化C多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對運(yùn)動時產(chǎn)生的D多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的解析當(dāng)波源與觀察者之間有相對運(yùn)動時會發(fā)生多普勒效應(yīng)，故選項C正確；發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化，而波源的頻率并沒有改變，故選項A錯誤，選項B正確；此現(xiàn)象是奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的，故選項D正確答案BCD預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義借題發(fā)揮判斷觀察者接收的頻率是怎么樣變化的，就是看波源與觀察者間的相對運(yùn)動情況.
高中物理 第二章 機(jī)械波 第5、6講 波的干涉、衍射 多普勒效應(yīng)課件 教科版選修34
