江苏省高邮市界首中学高中物理 第5节 波的干涉、衍射多普勒效应导学案（无答案）新人教版选修3.doc

第5节 波的干涉、衍射 多普勒效应目标导航知道波的叠加原理。知道波的干涉现象，学会观察水波的干涉图样。理解干涉产生的条件，知道干涉现象也是波特有的现象。4了解多普勒效应现象5能运用多普勒效应解释一些物理现象课堂突破探究1波的叠加原理1波的独立传播特性介质中几列波相遇后，仍将保持着它们各自原有的特征( 、 、 、传播方向等)继续传播，并不因为有其他波的存在而发生变化2波的叠加原理在几列波传播的重叠区域内，质点要同时参与由几列波引起的振动，质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的 探究2波的干涉1干涉的条件：两列波的频率 ，振动方向在同一直线上， 恒定2加强点(区)和减弱点(区)(1)加强点：质点振动的振幅等于两列波的振幅之和，aa1a2.(2)减弱点：质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，a|a1a2|，若两列波振幅相同，质点振动的合振幅就等于零(3)判断加强点和减弱点的方法条件判断法振动频率相同、振动情况相同的两列波叠加时某点到两列波的路程差为s|s2s1|k时为振动加强点；当s(2k1)(k0,1,2，)时为振动减弱点若两波源振动步调相反，则上述结论相反现象判断法若某点总是波峰与波峰或波谷与波谷叠加，该点为加强点；若总是波峰与波谷叠加，则为减弱点3干涉图样及其特征(1)干涉图样：如图所示(2)特征 探究3波的衍射1波的衍射: 2产生明显衍射现象的条件：缝的宽度或障碍物的尺寸大小与 或 3理解(1)衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射(2)波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异，不会出现“不发生衍射现象”的说法(3)波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛是一个新波源，由它发出与原来 的波在孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况探究4多普勒效应1 多普勒效应2多普勒效应成因（1）波源不动，观察者运动（2）波源运动，观察者不动（3）波源与观察者间有相对运动结论： 3多普勒效应的应用典例1如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是下列选项中的()典例2如图所示，s是水面波的波源，x、y是挡板，s1、s2是两个狭缝(ss1ss2，狭缝的尺寸比波长小得多)，试回答以下问题：(1)若闭上s1，只打开s2，会看到什么现象？(2)若s1、s2都打开，会发生什么现象？(3)若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在a、b、c、d四点中，哪些点是振动加强点，哪些点是振动减弱点？(4)若两列波单独传播时的振幅相等，都为a，现两列波同时传播关于加强点的理解，小明认为：由于加强点始终加强，故加强点的位移始终是2a.他的说法对吗？为什么？典例3如图所示是观察水面波衍射的实验装置ac和bd是两块挡板，ab是一个孔，o是波源图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是()a此时能明显观察到波的衍射现象b挡板前后波纹间距离相等c如果将孔ab扩大，有可能观察不到明显的衍射现象d如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象典例4如图所示产生机械波的波源o做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰(1)该图表示的是()a干涉现象b衍射现象c反射现象d多普勒效应(2)波源正在向哪处移动()aa bbcc dd(3)观察到波的频率最低的位置是()aa bbcc dd当堂展示1下列关于波的衍射的说法正确的是()a衍射是一切波特有的现象b对同一列波，缝、孔或障碍物越小，衍射现象越明显c只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象d声波容易发生衍射现象是由于声波波长较长2图表示两个相干波源s1、s2产生的波在同一种均匀介质中相遇图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是该时刻的波谷，下列说法正确的是()aa、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱be、f两点的振动介于加强点和减弱点之间c经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换d经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰3利用发波水槽得到的水面波形如图a、b所示，则()a图a、b均显示了波的干涉现象b图a、b均显示了波的衍射现象c图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象d图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象4关于多普勒效应