3.4波的干涉（教學(xué)課件）高二物理同步備課系列（人教版2019選擇性必修第一冊(cè)）

3.4波的干涉高二物理（人教版2019）選擇性必修第一冊(cè)第三章機(jī)械波新課引入思考與討論：在平靜的水面上，下落的雨滴激起層層漣漪，形成復(fù)雜而美麗的圖案，這種圖案是怎樣產(chǎn)生的？波的疊加01波的干涉02學(xué)習(xí)目標(biāo)一、波的疊加新課講授觀察波的疊加現(xiàn)象一、波的疊加新課講授

兩列波相遇后，彼此穿過，繼續(xù)傳播，波的形狀和傳播的情形都跟相遇前一樣，也就是說，相遇后，它們都保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，彼此都沒有受到影響。相遇前開始相遇相遇中開始分離分離后1.波的獨(dú)立傳播特性：幾列波在同一介質(zhì)中傳播，在介質(zhì)中某一點(diǎn)（或某一區(qū)域）相遇時(shí)，每一列波都能夠保持各自的狀態(tài)繼續(xù)沿著原來的方向向前傳播，彼此之間互不影響，好像沒有遇到另一列波一樣。2.波疊加原理：在波重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波所產(chǎn)生的振動(dòng)，每一質(zhì)點(diǎn)仍然是在各自的平衡位置附近做振動(dòng)．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和。一、波的疊加新課講授1.我們先觀察下面的現(xiàn)象，當(dāng)兩列周期相同的波相遇時(shí)，在它們重疊的區(qū)域里會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？思考與討論：新課講授2.你是否可以根據(jù)你的所學(xué)，嘗試著解釋這一現(xiàn)象呢？觀察水波的干涉新課講授實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：新課講授

這兩列波相遇后，在振動(dòng)著的水面上，出現(xiàn)了一條條從兩個(gè)波源中間伸展出來的相對(duì)平靜的區(qū)域和激烈振動(dòng)的區(qū)域，這兩種區(qū)域在水面上的位置是固定的，而且相互隔開?，F(xiàn)象示意圖：新課講授新課講授波的疊加原理解釋現(xiàn)象成因：Ax10tA1-A1振動(dòng)1：x20t-A2A2振動(dòng)2：x0tA-A加強(qiáng)疊加：加強(qiáng)的解釋：如果在某一時(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)過半個(gè)周期，就變成波谷和波谷相遇．波峰和波峰、波谷和波谷相遇時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移最大，等于兩列波的振幅之和；因此在這一點(diǎn)，始終是兩列波干涉的加強(qiáng)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)最激烈。S1S2新課講授新課講授現(xiàn)象原因：Bx10tA1-A1振動(dòng)1：振動(dòng)2：x20t-A2A2減弱疊加：x0tA-A減弱的解釋：如果在某一時(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)過半個(gè)周期，就變成波谷和波峰相遇，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振幅之差，如果兩列波的振幅相同，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅就等于零，水面保持平靜。S1S2新課講授1.振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為多大？振動(dòng)減弱區(qū)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為多大？思考與討論：新課講授2.加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移始終不變嗎？3.若兩列波的振幅相等，減弱區(qū)的質(zhì)點(diǎn)是否還會(huì)離開平衡位置？4.若兩列波的的頻率不相同，你認(rèn)為在相互疊加時(shí)，能否出現(xiàn)穩(wěn)定的相間的加強(qiáng)和減弱區(qū)呢？5.若兩列波的的相位差隨時(shí)間變化，你認(rèn)為在相互疊加時(shí)，能否出現(xiàn)穩(wěn)定的相間的加強(qiáng)和減弱區(qū)呢？1.波的干涉：頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同的兩列波疊加時(shí)，使某些區(qū)域的振動(dòng)總是加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)總是減弱，而且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互隔開的現(xiàn)象叫做波的干涉。所形成的圖樣叫做干涉圖樣。二、波的干涉2.形成穩(wěn)定干涉圖樣的條件：(1)兩波源的頻率相同；(2)相位差恒定；(3)振動(dòng)方向相同。新課講授新課講授思考與討論：1.S1和S2兩波源到加強(qiáng)點(diǎn)M到距離只差與波長(zhǎng)有什么關(guān)系？2.S1和S2兩波源到其他加強(qiáng)點(diǎn)到距離只差與波長(zhǎng)有什么關(guān)系？你從中可以發(fā)現(xiàn)什么樣的規(guī)律？新課講授思考與討論：1.S1和S2兩波源到加強(qiáng)點(diǎn)N到距離只差與波長(zhǎng)有什么關(guān)系？2.S1和S2兩波源到其他加強(qiáng)點(diǎn)到距離只差與波長(zhǎng)有什么關(guān)系？你從中可以發(fā)現(xiàn)什么樣的規(guī)律？3.振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)滿足的條件：若兩個(gè)波源的振動(dòng)頻率和振動(dòng)步調(diào)相同(1)加強(qiáng)點(diǎn)與兩個(gè)波源的距離差：（n=0，±1，±2，±3……）(2)減弱點(diǎn)與兩個(gè)波源的距離差：二、波的干涉新課講授（n=0，±1，±2，±3……）4.一切波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象。二、波的干涉新課講授課堂小結(jié)D課堂練習(xí)課堂練習(xí)D課堂練習(xí)課堂練習(xí)3．如圖所示，水面上有M、N兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的振源，在水面上形成兩列水波，在M、N連線的中垂線上有a、b、c三點(diǎn)，已知某一時(shí)刻，a點(diǎn)是兩列波的波谷相遇點(diǎn)，b點(diǎn)是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，則可判斷c點(diǎn)（）A．一定是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn) B．一定是兩列波的波峰相遇點(diǎn)C．一定是兩列波的波谷相遇點(diǎn) D．條件不足，無法判斷A課堂練習(xí)【答案】A