高中物理第十二章第六節(jié)波的干涉學(xué)案新人教版選修

1、第十二章 機械波6.波的干涉【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（1）知道波的疊加原理（2）知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣（3）知道干涉現(xiàn)象也是波所特有的現(xiàn)象【重點難點】波的干涉圖樣和干涉條件【課前預(yù)習(xí)】1：大量的事實和實驗表明：幾列波相遇時均能夠保持各自的運動狀態(tài)繼續(xù)傳播，介質(zhì)中的質(zhì)點同時參與這幾列波的振動，質(zhì)點的位移等于幾列波單獨傳播時位移的矢量和，這就是波的疊加原理。2：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強、某些區(qū)域的振動減弱的現(xiàn)象稱為波的干涉，形成的圖樣稱為干涉圖樣；只有兩個頻率相同的波疊加時才會獲得穩(wěn)定的干涉圖樣。3：加強區(qū)質(zhì)點的振幅等于兩列波的振幅之和，減弱區(qū)質(zhì)點振幅等于兩列波的振幅之差，當(dāng)兩列波

2、的振幅相等時，質(zhì)點的合振幅為零，且加強區(qū)和減弱區(qū)是間隔穩(wěn)定分布的。4：干涉是波的特有現(xiàn)象，故一切波均可發(fā)生干涉現(xiàn)象?！绢A(yù)習(xí)檢測】1兩列波相疊加產(chǎn)生了穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，得到了干涉圖樣，以下關(guān)于干涉的說法中正確的是（ ）A兩列波的頻率一定相等 B振動加強區(qū)與振動減弱區(qū)總是相互間隔的C振動加強與振動減弱處交替變化 D振動加強區(qū)始終加強，振動減弱處始終減弱2對聲波的各種現(xiàn)象，以下說法中正確的是（ ）A在空房子里講話，聲音特別響，這是聲音的共鳴現(xiàn)象B繞正在發(fā)音的音叉走一圈，可以聽到忽強忽弱的聲音，這是聲音的干涉現(xiàn)象C古代某和尚房里掛著的磐常自鳴自響，屬于聲波的共鳴現(xiàn)象D把耳朵貼在鐵軌上可以聽到遠(yuǎn)處的火車聲

3、，屬于聲波的衍射現(xiàn)象圖13如圖1（a）所示，兩列相同的波相向傳播，當(dāng)它們相遇時，可能的波形是圖1(b）中的（ ）【參考答案】【預(yù)習(xí)檢測】1.A、B，D 2A、B 3.B、C堂中互動【典題探究】例1在同一介質(zhì)中兩列頻率相同，振動步調(diào)一致的橫波互相疊加，則( )A.波峰與波谷疊加的點振動一定是減弱的B.振動最強的點經(jīng)過T后恰好回到平衡位置，因而該點的振動是先加強，后減弱C.振動加強區(qū)和減弱區(qū)相間隔分布，且加強區(qū)和減弱區(qū)不隨時間變化D.加強區(qū)的質(zhì)點某時刻位移可能是零解析：當(dāng)頻率相同，步調(diào)一致的兩列波疊加時，若波峰與波谷疊加必為減弱點，A項正確；振動加強點并不是指其位移就最大，有時可能為零.所以B項錯

4、，C、D兩項正確.拓展: 任何頻率的兩列波都可疊加，但不一定形成穩(wěn)定的干涉圖樣.例2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，因為沒有穩(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，振動加強的點只是波峰與波峰相遇的點C.兩列頻率相同的波相遇時，如果介質(zhì)中的某點振動是加強的，某時刻該質(zhì)點的位移s可能是零D.兩列頻率相同的波相遇時，振動加強的質(zhì)點的位移總是比振動減弱的質(zhì)點的位移大解析：根據(jù)波的疊加原理，只要兩列波相遇就會疊加，所以A選項錯.兩列頻率相同的波相遇時，振動加強的點是波峰與波峰、波谷與波谷相遇，所以B選項錯.振動加強的點僅是振幅加大，但仍在平衡位

5、置附近振動，也一定有位移為零的時刻，所以選項C正確，選項D錯誤.拓展: 本題關(guān)鍵要弄清波的干涉“加強”“減弱”的含義，加強的含義是“峰峰相遇”或“谷谷相遇”，而減弱的含義是“峰谷相遇”，振動加強是指對某質(zhì)點來說振幅變大了，但仍處于振動當(dāng)中，容易產(chǎn)生加強點總處于波峰處，谷谷相遇振動減弱等錯誤的想法.例3如圖中S1和S2是兩個相干波源，由它們發(fā)出的波相互疊加，實線表示波峰，虛線表示波谷，則對a、b、c三處質(zhì)點的振動情況，下列判斷中正確的是( )A.b處的振動永遠(yuǎn)互相減弱B.a處永遠(yuǎn)是波峰與波峰相遇C.b處在這時刻是波谷與波谷相遇D.c處的振動永遠(yuǎn)相互減弱解析：從圖中可以看出，b處此刻是波谷和波谷相

6、遇，位移為負(fù)的最大值，振動是加強的.故選項A錯誤，選項C正確.a處此刻是波峰與波峰相遇，但過半個周期后會變成波谷與波谷相遇，雖然始終是振動加強的點，但并非永遠(yuǎn)是波峰與波峰相遇的點，因此選項B是錯誤的.c處此刻是波峰與波谷相遇，過半個周期后是波谷與波峰相遇，它們的振動永遠(yuǎn)互相減弱，選項D是正確的.例4如圖所示，在直線PQ的垂線OM上有A、B兩個聲源，A、B分別距O點6 m和1 m，兩個聲源同時不斷向外發(fā)出波長都為2 m的完全相同的聲波，在直線PQ上從-到+的范圍內(nèi)聽不到聲音的小區(qū)域共有多少個？解析：由于若某時刻兩列相干波的波峰與波峰或波谷與波谷相遇時為加強點.經(jīng)數(shù)學(xué)歸納，若某點到兩波源的路程差為波長整數(shù)倍，即s=n(n=0,1,2，)，則該點振動加強；若某點到兩波源的路程差為半波長奇數(shù)倍，即s= (2n+1)(n=0,1,2，)，則該點振動減弱.答案：因為兩波源的波程差為半波長的奇數(shù)倍時，是振動減弱點，在直線PQ上的O點距兩波源A、B波程差最大，即AO-BO=