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1、
2022年高二物理上學期 振動和波 波的衍射和干涉學案 新人教版
【知識概要】
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：聲波的波長一般比院坡大，“隔堵有耳”就是聲波衍射的例證．
說明：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，每個質點都將參與兩列波引起的振動，其位移是兩列波分別引起位
2、移的______________．相遇后仍保持原來的運動狀態(tài)．波在相遇區(qū)域里，互不干擾，有獨立性．
(2)波的干涉：①條件：__________________的兩列同性質的波相遇．
②現(xiàn)象：某些地方的振動加強，某些地方的振動減弱，并且加強和減弱的區(qū)域間隔出現(xiàn)，加強的地方始終加強，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波相遇不能產(chǎn)生干涉．
說明：①加強、減弱點的位移與振幅．
加強處和減弱處都是兩列波引起的位移的矢量和，質點的位移都隨時間變化，各質點仍圍燒平衡位置振動，與振源振動周期相同．
②干涉是波特有的現(xiàn)象．
③加強和減弱點的判
3、斷：波峰與波峰（波谷與波谷）相遇處一定是加強的，并且用一條直線將以上加強點連接起來，這條直線上的點都是加強的；而波峰與波谷相遇處一定是減弱的，把以上減弱點用直線連接起來，直線上的點都是減弱的．加強點與減弱點之間各質點的振幅介于加強點與減弱點振幅之間．
【例1】( ) 點光源照射到一個障礙物，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、在相遇的某一時刻（如乙圖所示），兩列波消失，此時介質中的x、y兩質點的運動方向是：
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】兩列振動情況完全相同的振源。S1和s2在同一個介質中形成機械波。某時刻兩列波疊加的示意圖如圖所示，圖中實線表示處于波峰的各質點，虛線表示處于波谷的各質點。圖中a、b、c三點中，振動情況加強的質點有 ，振動情況減弱的質點有 。
【例4】兩列簡諧波均沿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，如圖中實線所示。一列波沿x負方向傳播，如圖32中虛線所示。這兩列波
5、的頻率相等，振動方向均沿y軸，則圖中x=1,2,3,4,5,6,7,8各點中振幅最大的是x= 的點，振幅最小的是x= 的點。
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t＝2s時．波形圖如b圖．t＝4s時．波形圖如c圖；
B．當t＝2s時，波形圖如 b圖，t＝4s
6、時，波形圖如d圖
C．當 t＝2s時，波形圖如C圖，t＝4s時，波形圖如b圖；
D．當 t＝2s時，波形圖如 C圖，t=4s時，波形圖如 d圖
【例6】一個波源在繩的左端發(fā)出半個波①，頻率為f1，振幅為A1；同時另一個波源在繩的右端發(fā)出半個波②，頻率為f2，振幅為A2， P為兩波源的中點，由圖6—18可知（同種介質中波速相同），下述說法正確的是：
A．兩列波同時到達兩波源的中點P
B．兩列波相遇時， P點波峰值可達A1＋A2
C．兩列波相遇后，各自仍保持原來的波形獨立傳播
D．兩列波相遇時，繩上的波峰可達A1＋A2的點只有一點，此點在P點的左側
a
b
c
7、
d
【鞏固訓練】
（ ）1. 如圖所示兩列波相向傳播，當它們相遇時可能出現(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驗裝置，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，每兩條相鄰波紋之間距離表示一個波長，則波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列描述中正確的是：
A．此時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10次，且甲船位于波峰，乙船位于波谷，這時兩船之間還有一個波峰，則此水波的波長為多少？波速為多少？若此波在傳播過程中遇到一根豎立的電線桿，是否會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象？
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