《波的衍射和干涉》导学案4

波的衍射和干涉波的衍射和干涉 导学案导学案 学习目标 1 知道两列频率相同的波才能发生干涉现象 知道干涉现象的特点 2 知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象 知道干涉现象是波特有的现象 3 知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件 4 知道衍射现象是波特有的现象 学习重点学习重点 波的叠加及发生波的干涉的条件 学习难点学习难点 对稳定的波的干涉图样的理解 新课自学 阅读课本回答下列问题阅读课本回答下列问题 1 什么叫波的衍射 注意一切波都能发生衍射 那么发生明显衍射现象的条件是什么 2 什么叫波的干涉 产生稳定干涉的条件是什么 3 在波的干涉中 某些区域振动加强 某些区域振动减弱 加强的点是不是总是加强 减 弱的点是不是总是减弱 加强的点是不是总是处于波峰 减弱的点是不是总是处于波谷 4 波如何叠加 叠加后某一点的位移如何处理 例 1 在同一介质中两列频率相同 振动步调一致的横波互相叠加 则 A 波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的 B 振动最强的点经过 1 4T 后恰好回到平衡位置 因而该点的振动是先加强 后减弱 C 振动加强区和减弱区相间隔分布 且加强区和减弱区不随时间变化 D 加强区的质点某时刻位移可能是零 例 2 当两列振动情况完全相同的水波发生干涉时 如果两列波的波峰在 P 点相遇 下列说 法正确的是 A 质点 P 的振动始终是加强的 B 质点 P 的振幅最大 C 质点 P 的位移始终最大 D 质点 P 的位移有时为零 例 3 如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 虚线表示的是波谷 下列说法 正确的是 A a c 两点的振动加强 b d 两点的振 动减弱 B e 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 例 4 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 之间距离表示一个波长 则对于波经过孔之后的传播情况 下列描述正确的 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 夯实基础 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大 2 关于波的叠加和干涉 下列说法中正确的是 A 两列频率不相同的波相遇时 因为没有稳定的干涉图样 所以波没有叠加 B 两列频率相同的波相遇时 振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点 C 两列频率相同的波相遇时 如果介质中的某点振动是加强的 某时刻该质点的位移 s 可 能是零 D 两列频率相同的波相遇时 振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大 3 两个振动情况完全相同的波源 S1 S2产生的波叠加 某时刻形成的干涉图样如图所示 实线表示波峰 虚 线表示波谷 在 a b c 三个点里 振动加强的点是 振动减弱的点是 从该时刻 起 经过 1 4 周期 它们中振动减弱的点是 振动加强的点是 4 如图所示 两列简谐波均沿 x 轴传播 传播 速度大小相等 其中一列沿 x 轴正方向传播 如 图中实线所示 一列沿 x 轴负方向传播 如图 中虚线表示 这两列波的频率相同 振动方向 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 5 对声波的各种现象 以下说法中正确的是 A 在空房子里讲话 声音特别响 这是声音的共鸣现象 B 绕正在发音的音叉走一圈 可以听到忽强忽弱的声音 这是声音的干涉现象 C 古代某和尚房里挂着的磐常自鸣自响 属于声波的共鸣现象 D 把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声 属于声波的衍射现象 6 如图 1 a 所示 两列相同的波相向传播 当它们相遇时 可能的波形是图 1 b 中的 图 1 7 如图 2 所示表示两列相干水波的叠加情况 图中的实线表示 波峰 虚线表示波谷 设两列波的振幅均为 5cm 且图示的范围 内振幅不变 波速和波长分别为 1m s 和 0 5 m C点是BE连线 的中点 下列说法正确的是 A C E两点都保持静止不动 B 图示时刻A B两点的竖直高度差为 20cm C 图示时刻C为振动加强点 D 从图示的时刻起经 0 25 s B点通过的路程为 20cm 8 如图 4 所示 在同一均匀介质中有 S1和 S2两个振动情况完全相同的波源 现将 S1 S2 连线分成四等分 若每一等分恰好等于半个波长 则图中各等分点 P Q R 中 A Q 点总处于波谷 B P R 两点总处于波峰 C Q 点振动始终增强 D P Q R 三点处振动总是增强 9 关于波的衍射现象下列说法正确的是 A 当孔的尺寸比波长大时 一定不会发生衍射现象 B 只有孔的尺寸与波长相差不多时 或者比波长还小时会观察到明显的衍射现象 C 只有波才有衍射现象 D 以上说法均不正确 10 如图 3 是用窄缝宽度不变改变水波的波长 观察波的衍射实验时拍下的三张照片甲 乙 丙 窄缝宽度为l 三种波的波长分别为 B l C ll A 10 3 10 5 10 7 1 请分别指出哪张照片表示的是 A B C 2 由实验可得出什么结论 11 如图 2 所示 沿 轴正方向传播的一列简谐波在某时刻 的波形图为一正弦曲线 其波速为 200m s 则可推出正确的是 1 图中质点 b 的加速度正在增大 2 从图示时刻开始 经过 0 01s 质点 a 通过的路程为 4m 位移为零 3 若此波遇到另一波并发生稳定干涉现象 则该波所遇到的 波的频率为 50Hz 4 若发生明显衍射现象 该波