高考物理課件：第10章第五節(jié)《波的干涉》（人教版選修3-4）

《高考物理課件：第10章第五節(jié)《波的干涉》（人教版選修3-4）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理課件：第10章第五節(jié)《波的干涉》（人教版選修3-4）（31頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進(jìn)入物理課堂 第五節(jié)波的干涉 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知道波的疊加原理 2 知道波的干涉 干涉圖樣 理解穩(wěn)定的干涉產(chǎn)生的條件 3 知道干涉是波特有的現(xiàn)象 重點(diǎn)難點(diǎn) 1 重點(diǎn) 波的疊加原理 2 難點(diǎn) 波的干涉圖樣的理解和應(yīng)用 學(xué)法指導(dǎo) 通過波的疊加原理 明確加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的產(chǎn)生條件及振動(dòng)特征 目標(biāo)概覽 課堂互動(dòng)講練 隨堂達(dá)標(biāo)自測(cè) 課時(shí)活頁訓(xùn)練 第五節(jié)波的干涉 基礎(chǔ)知識(shí)梳理 核心要點(diǎn)突破 一 波的疊加1 波在疊加時(shí)的特點(diǎn) 1 合位移是兩列波分別產(chǎn)生的位移的 2 各列波 傳播 相遇及分離后互不影響 2 疊加原理幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的 繼續(xù)傳播 在它們重疊的區(qū)域里 介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn) 參與這幾列波引起的振動(dòng) 質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的 基礎(chǔ)知識(shí)梳理 矢量和 獨(dú)立 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 同時(shí) 矢量和 1 兩列波疊加一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象嗎 2 在干涉現(xiàn)象中加強(qiáng)點(diǎn)是否總處于 波峰 某時(shí)刻位移為零的點(diǎn) 一定是振動(dòng)減弱點(diǎn)嗎 思考 二 波的干涉1 波的干涉 的兩列波疊加 使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng) 某些區(qū)域的振動(dòng)減弱 而且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互 的現(xiàn)象叫做波的干涉 2 波的干涉現(xiàn)象的成因 以水波為例 如果某一時(shí)刻 在水面上的某一點(diǎn)是兩列波的波峰和波峰相遇 經(jīng)過 就變成波谷和波谷相遇 波峰和波峰相遇時(shí) 質(zhì)點(diǎn)的位移 等于兩列波的 波谷和波谷相遇時(shí) 質(zhì)點(diǎn)的位移 也等于兩列波的 頻率相同 隔開 半個(gè)周期 最大 振幅之和 也是最大 振幅之和 因此在這一點(diǎn) 兩列波引起的振動(dòng)始終是 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)最劇烈 振動(dòng)的振幅等于兩列波的 如果某一時(shí)刻 在水面上的某一點(diǎn)是兩列波的波峰和波谷相遇 經(jīng)過 就變成 和 相遇 在這一點(diǎn) 兩列波引起的振動(dòng)始終是減弱的 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅等于兩列波的 如果兩列波的振幅相同 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅就 加強(qiáng)的 振幅之和 半個(gè)周期 波谷 波峰 振幅之差 等于零 水面保持平靜 其他振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的振幅可以介于最小振幅及最大振幅之間 合振幅是離加強(qiáng)點(diǎn) 越大 離減弱點(diǎn)越近越小 3 干涉圖樣 在波的 中所形成的圖樣叫做干涉圖樣 4 產(chǎn)生干涉的一個(gè)必要條件 兩列波的 必須相同 5 一切波都能發(fā)生干涉 只要滿足條件 干涉也是波特有的現(xiàn)象 越近 干涉現(xiàn)象 頻率 思考 提示 1 不一定 產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件是頻率相等 2 加強(qiáng)點(diǎn)的振幅大 但有時(shí)處于波峰有時(shí)處于波谷 有時(shí)在平衡位置 某時(shí)刻位移為零的點(diǎn)不一定是振動(dòng)的減弱點(diǎn) 核心要點(diǎn)突破 一 對(duì)波的疊加應(yīng)如何理解 幾列波相遇時(shí) 在它們重疊的區(qū)域里 介質(zhì)中點(diǎn)的位移等于幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和 這種現(xiàn)象稱為波的疊加 1 疊加是波與波相遇時(shí)發(fā)生的普遍現(xiàn)象 不論波的頻率是否相同 兩列波疊加之后 仍可繼續(xù)保持其獨(dú)立性 2 兩列波相遇 必然發(fā)生疊加 但未必產(chǎn)生干涉 波的干涉是疊加的一種特殊情況 3 頻率不同的兩列波相遇 疊加區(qū)各點(diǎn)的合振動(dòng)的振幅 有時(shí)是兩個(gè)振動(dòng)的振幅之和 有時(shí)是兩個(gè)振動(dòng)的振幅之差 沒有振動(dòng)總是得到加強(qiáng)或總是減弱的區(qū)域 這樣的兩列波不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象 不能形成穩(wěn)定的干涉圖樣 而波的干涉是頻率相同的兩列波疊加 是波疊加中的一個(gè)特例 能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣 特別提醒干涉是穩(wěn)定的疊加 只有頻率相同的波才能發(fā)生干涉 二 如何理解波的干涉現(xiàn)象中的 加強(qiáng)區(qū)域 和 減弱區(qū)域 1 加強(qiáng) 和 減弱 的含義 在波的干涉現(xiàn)象中 加強(qiáng)區(qū)域是指該區(qū)域內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的振幅A增大 減弱區(qū)域是指該區(qū)域內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的振幅A減小 設(shè)兩相干波源單獨(dú)引起的振幅分別為A1和A2 則在振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為A1 A2 在振動(dòng)減弱區(qū)域中質(zhì)點(diǎn)的振幅為 A1 A2 不論加強(qiáng)區(qū)還是減弱區(qū)中的質(zhì)點(diǎn) 都仍然在其平衡位置附近做振動(dòng) 它們的振動(dòng)位移仍隨時(shí)間發(fā)生周期性變化 因此 某一時(shí)刻 加強(qiáng)區(qū)域中質(zhì)點(diǎn)的位移有可能小于減弱區(qū)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移 若A1 A2 則減弱區(qū)中質(zhì)點(diǎn)的振幅為零 不振動(dòng) 2 理解 始終 穩(wěn)定的干涉表現(xiàn)在加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng) 質(zhì)點(diǎn)的振幅大 而并不是質(zhì)點(diǎn)始終在波峰上 減弱點(diǎn)始終減弱 只有振幅為零的點(diǎn) 才始終靜止在平衡位置 3 理解 隔開 加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域相互隔開 加強(qiáng)點(diǎn)連線上各點(diǎn)都是加強(qiáng)點(diǎn) 減弱點(diǎn)連線上各點(diǎn)都是減弱點(diǎn) 1 關(guān)于波的疊加和干涉 下列說法中正確的是 A 兩列頻率不相同的波相遇時(shí) 因?yàn)闆]有穩(wěn)定的干涉圖樣 所以波沒有疊加B 兩列頻率相同的波相遇時(shí) 振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)只是波峰與波峰相遇的點(diǎn)C 兩列頻率相同的波相遇時(shí) 介質(zhì)中振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位移可能是零D 兩列頻率相同的波相遇時(shí) 振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)的位移總是比振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)的位移大 即時(shí)應(yīng)用 解析 選C 根據(jù)波的疊加和干涉的概念可知 只要兩列波相遇就會(huì)疊加 但如果兩列波的頻率不同 在疊加區(qū)域就沒有穩(wěn)定的干涉圖樣 選項(xiàng)A錯(cuò) 發(fā)生干涉時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)還有波谷和波谷相遇的點(diǎn) 選項(xiàng)B錯(cuò) 因?yàn)槟迟|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)僅是振幅加大 但只要仍在振動(dòng)就一定有位移為零的時(shí)刻 所以選項(xiàng)C正確 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 三 如何判斷振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn) 1 利用干涉示意圖 波峰與波峰 或波谷與波谷 相遇的點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) 位于加強(qiáng)點(diǎn)連線上的所有質(zhì)點(diǎn)都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) 波峰與波谷相遇的點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn) 位于減弱點(diǎn)連線上的所有質(zhì)點(diǎn)都是振動(dòng)減弱點(diǎn) 2 某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱 取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差 r 1 當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí)若 r n n 0 1 2 則振動(dòng)加強(qiáng) 2009年高考上海卷 如圖10 5 1所示 實(shí)線表示兩個(gè)相干波源S1 S2發(fā)出波的波峰位置 則圖中的 點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)的位置 圖中的 點(diǎn)為振動(dòng)減弱的位置 即時(shí)應(yīng)用 圖10 5 1 解析 由圖可知 b到S1 S2的距離相等 即路程差 r 0 故b點(diǎn)為加強(qiáng)區(qū) a到S1 S2的距離不等 且路程差 r 1 5 故a點(diǎn)為減弱區(qū) 答案 ba 課堂互動(dòng)講練 如圖10 5 2甲所示 兩列相同的波沿一直線相向傳播 當(dāng)它們相遇時(shí) 乙圖所示的波形中可能的是 圖10 5 2 A a和bB b和cC c和dD a和d 解析 當(dāng)兩列波的前半個(gè)波 或后半個(gè)波 相遇時(shí) 根據(jù)波的疊加原理 前半個(gè)波 或后半個(gè)波 重疊區(qū)域內(nèi)所有質(zhì)點(diǎn)此刻的振動(dòng)合位移為零 因兩列波后半個(gè)波形 或前半個(gè)波形 不變 b圖正確 當(dāng)兩列波恰好完全重疊時(shí) 由波的疊加原理知所有質(zhì)點(diǎn)的位移大小均加倍 c圖正確 答案 B 思維升華 兩列波在空間相遇與分離時(shí)都保持其原來的特性 如f A 振動(dòng)方向 沿原來方向傳播 而不互相干擾 在兩列波重疊的區(qū)域里 任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)振動(dòng) 其振動(dòng)位移等于這兩列波分別引起的位移的矢量和 兩列波疊加發(fā)生了穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象 得到了干涉圖樣 則關(guān)于干涉的下列說法正確的是 A 兩列波的頻率一定相等 振幅不一定相等B 振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域始終加強(qiáng) 振動(dòng)減弱區(qū)域始終減弱C 振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域與振動(dòng)減弱區(qū)域互相間隔D 振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的位移大 振動(dòng)減弱區(qū)域的位移小 解析 兩列波疊加發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象 其條件是兩列波必須頻率相同 而與兩列波的振幅無關(guān) 故A正確 加強(qiáng)區(qū)域始終加強(qiáng) 減弱區(qū)域始終減弱且相互間隔 這是干涉的重要現(xiàn)象 故B C正確 疊加區(qū)域的任何質(zhì)點(diǎn)都在振動(dòng) 加強(qiáng)區(qū)域是兩列波在此時(shí)的振動(dòng)方向相同 振幅大 但位移大小在不斷的變化 有時(shí)為零 因而加強(qiáng)區(qū)域是質(zhì)點(diǎn)的振幅大 而不是位移大 故D錯(cuò) 答案 ABC 思維升華 1 發(fā)生干涉的條件是頻率相同 而不是振幅相同 2 干涉現(xiàn)象明顯的條件是兩個(gè)振幅相差不多 相等時(shí)最明顯 答案 ACD 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全