资源简介

(共28张PPT)
3.4波的干涉
目录
01
02
03
04
学习目标
教学重难点
波的叠加
波的干涉
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学习目标
教学重难点
波的叠加
波的干涉
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学习目标
教学重难点
波的叠加
波的干涉
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学习目标
教学重难点
波的叠加
波的干涉
学习目标
1.了解波的叠加原理.了解波的叠加过程中质点的合位移。
2.从振动角度认识振动加强区域和减弱区域。
3.通过实验，认识波的干涉现象。
4.探究形成稳定干涉图样的条件，能分析生活中的干涉现象。
教学重难点
重点：认识干涉现象、分析干涉的形成原因，产生干涉的条件
难点：波的叠加原理，波的干涉现象，产生干涉的条件以及有关计算
思考与讨论
如图：在平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成复杂而美丽的图案，这种图案是怎样产生的？
在介质中常常有几列波同时传播。两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，改变各自的运动特征呢？
通过实验观察波的叠加
01
波的叠加
波的叠加
可以发现，两列波在彼此相遇并穿过后，波的形状和相遇前一样，传播的情形也和相遇前一样（图 3.4-1 戊）。
波的叠加
事实表明，几列波相遇时能够保持各自的运动特征，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
02
波的干涉
波的干涉
这两列波相遇后，在它们重叠的区域形成如图3.4-2所示的图样：水面上出现了一条条相对平静的区域和激烈振动的区域，这两类区域在水面上的位置是稳定不变的。
波的干涉
思考与讨论：
1.振动加强区质点的振幅为多大？振动减弱区质点的振幅为多大？
2.加强区和减弱区的质点偏离平衡位置的位移随时间变化吗？
3.若两列波的振幅相等，减弱区的质点是否还会离开平衡位置？
4.若两列波的的频率不相同，你认为在相互叠加时，能否出现稳定的相间的加强和减弱区呢？
5.若两列波的的相位差随时间变化，你认为在相互叠加时，能否出现稳定的相间的加强和减弱区呢？
波的干涉
波的干涉
频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，这种现象叫作波的干涉。
形成的这种稳定图样叫作干涉图样。
注意：一切波只要满足条件都能发生干涉现象。
干涉也是波特有的现象。
思考与讨论：
1.S1和S2两波源到加强点的距离差与波长有什么关系？你从中可以发现什么样的规律？
2.S1和S2两波源到减弱点的距离差与波长有什么关系？你从中可以发现什么样的规律？
(1)若P点为振动加强点：
（n = 0,1,2,……）
则P点到两波源的距离差等于波长的整数倍或半个波长的偶数倍。
加强点和减弱点的分布规律（两波源的相位相同）
(2)若P点为振动减弱点：
则P点到两波源的距离差等于半个波长的奇数倍。
（n = 0,1,2,……）
波的干涉
【典例1】（多选）下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是（ ）
A.相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强
B.相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同
C.在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和
D.几个人在同一房间说话，相互听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰
【正确答案】BCD
【典例2】如图所示，两列简谐波均沿x轴传播，传播速度的大小相 等，其中一列沿x方向传播(图中实线所示)，一列沿负x方向传播(图中虚线所示)，这两列波的频率相同，振动方向均沿y轴，则图中x =1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是x = 的点，振幅最小的是x= 的点。
4、8
2、6
【典例3】（多选）一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端点P、Q同时开始上下振动，一段时间后的波形如图所示。对于以后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（　　）
A．两列波将同时到达中点M
B．两列波波速之比为1∶2
C．中点M的振动点总是加强的
D．绳的两端点P、Q开始振动的方向相同
【正确答案】AD
【典例4】（多选）如图所示，A、B为两个完全相同的相干波源，它们产生的两列波在AB连线的中垂线上的P点相遇时，则（ ）
A、P点振动始终加强
B、 P点振动有时加强，有时减弱
C、 P点位移始终等于振幅
D、 P点位移有时为零
【正确答案】AD
【典例5】干涉是波特有的性质，但是在日常生活中很难观察到稳定的干涉现象。在某次物理教学中老师使用如图甲的发波水槽，老师先打开电动机电源，再调节两小球击水深度和频率，得到频率和初相位相同，振幅不同的两列水波的稳定干涉图样，如图乙，其中S1，S2代表波源，实线代表水波波峰（OM连线除外），虚线代表水波波谷，M、N、O、P是波线与波线的交点，下列说法正确的是（　　）
A．N点的位移总比M点的位移小
B．OM连线上所有的点都是振动加强点
C．M点到S1，S2的距离差等于水波半波长的奇数倍
D．N点、P点是振动减弱点，所以N点、P点不振动，此处水面平静
【正确答案】B

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