人教版高中物理选修3-4教案学案12.4-1

1、选彳多3-4第十二章机械波12.4波的衍射和干涉（一）17【学习目标】1 .知道什么是波的衍射 。2 .知道波发生明显衍射的条件。3 .知道衍射是波所特有的现象。重点：1.波的衍射现象。2.波能够产生明显衍射的条件。 难点：产生明显衍射现象的条件的理解【自主预习】1 .波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的 。2 .实验表明：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长 ,或者比波长 时, 才能观察到明显的衍射现象。3 . 一切波 发生衍射。衍射是波 的现象。4 .衍射现象的理解衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射。凡能发生衍射现象的就是波。波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异。

2、波长较长的波容易产生明显的衍射现象。波传到孔或障碍物时， 孔或障碍物仿佛一个新波源，由它发出与原来同频率的渡在孔或障碍物后传播，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。【典型例题】【例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、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长小时，衍射现象明显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例2关于波的衍射.下列说法正确的是（）A .衍射是一切波的特性B .波长跟孔的宽度差不多时，能发生明显的衍射现象C .波长比孔的宽度小得越多，衍射现象越不明

3、显D波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越不明显【例3】甲、乙两人分乘两只船在湖中钓鱼，两船相距24 m,有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动10次。当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，则 此水波的波长为多少？波速为多少？若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？例4如图12 42所示是观察水面波衍射现象的实验装置，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

4、波纹间距离相等C.如果孔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，能更明显的观察到衍射现象【例5】.把M N两块挡板中的空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了如图1243所示的图样，位置 P处的水没有振动起来，现要使挡板左边的振动传到P处，在不改变挡板 M的左右位置和 P点位置的情况下，可以采用哪些办法？【课堂反馈】1 .以下关于波的衍射的说法中正确的是（）A.波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象B.当障碍物的尺寸比波长大得多时，衍射现象很明显C.当孔的大小比波长小时，衍射现象很明显D.只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时，才会发生明显的衍射现象2.

5、如图10.44所示，S是振源，MN是带孔的挡板，其中 M固定，N可以上下移动，为了 使原来不振动的 A点振动起来，可采用的办法是（）MA.增大S的振动频率B.减小S的振动频率C. N上移*- AD. N下移S【课后练习】1以下关于波的衍射说法正确的是()A 波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象B 当障碍物的尺寸比波长大得多时，衍射现象很明显C 当孔的大小比波长小时，衍射现象很明显D 只有当障碍物的尺寸与波长差不多时，才会发生明显的衍射现象2关于波的衍射现象，下列说法正确的是()A 某些波在一定条件下才有衍射现象B 某些波在任何情况下都有衍射现象C 一切波在一定条件下都有衍射现象D 一切波在

6、任何情况下都有衍射现象3对于波长为100m 的声波，下列说法正确的是()A 在同一均匀介质中，此波比波长为20 的声波传播得更快B 不能被听见C 当孔的大小比波长小时，衍射现象很明显5Hz,水波在水波槽中的传播速 ()D 只有当障碍物的尺寸与波长差不多时，才会发生明显的衍射现象4在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率为度为0.05m/s,为观察到显著的衍射现象，小孔直径应为A 10cmB 5mC 大于1cmD 小于 1cm5“闻其声而不见其人”是因为一般障碍物的尺寸 ()A.可以跟声波波长相比较，使声波发生明显衍射B 比声波波长大得多，声波不能发生衍射C.可以跟光波波长相比较，使光波

7、也发生衍射D 比光波波长大得多，光波不能发生明显衍射6关于波的衍射现象，下列说法中正确的是()A.水波绕过障碍物而继续传播的现象，即为波的衍射现象B 衍射现象是波特有的现象C. 一切波都能发生衍射，只不过明显与否而已D 要发生明显的衍射，必须满足一定的条件7在下列四种情况中，能够使声波发生明显衍射的情况是()A.声源频率为 330 Hz,声速为340 m/s,障碍物尺寸为 60 mX60 mB.声源频率为 330 Hz,声速为1 500 m/s,障碍物尺寸为 60 m X 60 mC.声源频率为300 Hz,在空气中传播，障碍物尺寸为1 mxi mD.声源频率为 300 Hz ,声速为1 50

8、0 m/s,障碍物尺寸为1 dm X 1 dm8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，或者比波长还小时才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9 .下列属于明显衍射现象的是 （）A.隔墙有耳B.池中假山前有水波，假山后无水波 C.河中芦苇后面没有留下无波的区域D.在大山前喊话，多次听到自己的声音10 .关于衍射，下列说法正确的是 （）A.发生衍射就是波传到障碍物或孔的后面B.发生衍射的同时把波源的能量传播到“衍射”区域C.衍射只有波才能发生D.只有孔才能发生衍射，一块挡板不可能发生波的衍射11

9、 .水波通过小孔，发生了一定程度的衍射，为使衍射现象更明显，下列做法可取的是（）A.增大小孔尺寸B,减小小孔尺寸C.增大水波频率D.减小水波频率12 .在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是5 Hz,水波在水波槽中的传播速度是0.05 ms,为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为（）A. 10 cmB. 5 mC. d>1 cmD, d<1 cm13.波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时，下列叙述中正确的是（）A.波长60 m的声波比波长17 m的声波传播速度慢B.波长60 m的声波比波长17 m的声波频率小C.波长60 m的声波比波长17 m的声波易发生衍

10、射D.波长60 m的声波不能被反射14 .如下图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图象，图中每两条实线间的距离约为一个波 长，则其中可能出现的图象是 （）19ABC15 .如图10.45所示是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图, 况中水波的频率最大； 情况中水波的频率最小.例题答案：1 .答案：A、R D解析：衍射是一切波特有的现象， 所以选项A对c错；发生明显的衍射现象是有务件的， 只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象， 所以选项B是正确的；声波的波长在 1. 7 cm到17 m之问，一般常见的障碍物或孔的大小可与 之相比，正是由于声波

11、波长较大，声波容易发生衍射现象，所以选项D也是正确的。2 . ABC3 . 16m.8/3m/s 会发生4 .【答案】A、B、C【解析】根据能有明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多。从图中可看出孔AB的尺寸小于一个波长，所以此时能明显地观察到波的衍射现象，A正确；因为穿过挡板小孔后的波速不变，频率相同，所以波长也相同，B正确；若将孔 AB扩大，将可能不满足明显衍射现象的条件，就有可能观察不到明显的衍射现象，C正确；若将波源频率增大，由于波速不变，所以波长变小，将可能不满足明显衍射现象的条件，也有可能观察不到明显的衍射现象，D错误。5. 解析：波发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔

12、的尺寸与波长相差不多，或者比波长 更小，所以要使 P点振动起来，有两种方法：一是减小孔的尺寸；二是增大波的波长。N板向上移，可以减小孔的尺寸，由 v= Xf可知，水波的波速一定，减小波源的频率可以增大水波的波 长。答案：N板上移，或减小波源振动的频率课后练习：6. 解析：发生明显衍射现象的条件为障碍物或孔的尺寸比波长小，或与波长相差不多。由于 声波波长大，能发生明显衍射现象，而光波波长太小，遇到常见物体或人，不能发生明显衍射现 象，故答案为A、Do答案：A、D7. 解析：根据衍射的定义和产生明显衍射现象的条件可知，A、B、C、D都正确。答案：A、B、C、D8. 解析：由 上j导：%=为=1.0

13、3 m ,七=方=4.55 m,根据明显衍射的条件：障碍物的尺 寸与波长相差不多，或比波长更小，可知， C、D正确。答案：C、D9. BC 当孔的尺寸比波长大时，会发生衍射现象，只不过不明显.只有当孔、缝或障碍物 的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才会发生明显衍射现象，切不可把此条件用来判断 波是否发生了衍射现象.10. AC11. ABC 波在发生衍射时，其衍射区域的质点振动，因此具有能量.小孔或障碍物只要满 足条件都能发生明显的衍射现象，D不正确.12. BD 根据发生明显衍射的条件，可知本题中要使现象更明显，可采取：减小小孔直径 或增大水波波长，或同时减小小孔直径、增大水波波长，所以选项B正确，A错误；改变频率表面看对现象好像没影响，但情景中是水波，介质已确定，由 v= If知：若f改变了，入也会改 变，就会影响衍射发生的明显程度，因此欲增大波长，必减小水波频率，故C错，D正确.13. D 本题考查波发生明显衍射的条件