波的干涉课件-高二上学期物理人教版选择性

3.4波的干涉PHYSICS新课导入在介质中常常有几列波同时传播。两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，改变各自的运动特征呢？在平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成了复杂而美丽的图案。这种图案是怎样产生的？一、波的叠加1.定义：当两列或多列波在同一个空间相遇时，它们会相互作用并且形成新的波形。在一根水平轻弹簧的两端分别向上抖动一下，分别产生相向传播的两列波。观察两列波的传播。思考1.观察两列波在相遇区域波形变了吗？思考2.两列波在相遇后波形变了吗？2.波传播的独立性：几列波相遇后，彼此穿过，继续传播，波的形状和传播的情形都跟相遇前一样，也就是说，相遇后，它们都保持各自的运动状态，彼此都没有受到影响。点击画面播放思考.可以画出该过程大致的波形图吗？相遇前相遇时刻相遇后相遇过程思考.为什么相遇时单个质点的振幅变大？3.波的叠加原理：在波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波所产生的振动，质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。思考.若连个波初始振动方向相反呢？？一、波的叠加一、波的叠加振幅最小(A1-A2)思考1.这两列波有什么特点？1.是不是绳上的各质点都是静止不动？问题2.有没有静止不动的点？3.请从波的叠加原理分析为什么质点会静止不动？4.请从波的叠加原理分析为什么上凸起程度最明显？5.请从波的叠加原理分析为什么下凹起程度最明显？6.振动加强点是不是每时刻位移也是最大的？波峰与波峰

相遇点波峰与波谷的相遇点振动始终减弱，注:①振动加强点是指质点的振幅最大，而不是指振动的位移始终最大，因为位移是周期性变化的。如果两列波振幅相同，则加强点振幅为2A，做大幅度振动，但并不表示始终处于位移最大处②振动减弱点：若两列波振幅相等，则合振幅为0，位移始终为0.若两列波振幅不相等，则其位移也发生周期性变化。振动减弱点振动加强点或波谷与波谷的思考2.如果振源不断振动，两列波相遇会出现什么情景？始终振动始终加强，振幅最大(A1+A2)二、波的干涉1.定义：频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时,某些区域的振动总是加强,某些区域的振动总是减弱,这种现象叫作波的干涉。干涉时形成的稳定图样叫作干涉图样。2.产生稳定干涉图样的条件：

两列波的频率相同、振动方向相同、相位差恒定。（若要产生明显的干涉图样，还需要满足两列波的振幅相差不大）二、波的干涉

现象：两列频率相同的水波相遇后，在它们重叠的区域里出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域，这两种区域在水面上的位置是固定的，而且相互隔开。怎样解释上面观察到的现象呢？两列频率相同的横波相遇时二、波的干涉S1S2峰、峰谷、谷P思考1.可以从图中看出波长吗？思考2.P点的振动有什么特点？Q3.此刻能加强，之后P点能“始终加强”吗？x1tx2t←λ→某一时刻的情况实线—波峰虚线—波谷这个点是振动加强点吗？4.Q点的振动呢？5.振动加强只存在于图中的一些点还是一片区域？S1S2加强加强加强PQ峰、谷M←λ→二、波的干涉S1S2加强加强减弱加强减弱PQM←λ→二、波的干涉1.振动加强点与减弱点的位置分布有什么规律呢？2.振动加强点到两波源的距离差有什么特点？二、波的干涉二、波的干涉2.若两波频率相同，振动情况完全相反（振动步调相反）：某点到两波源的距离差振动加强点振动减弱点1.若两波频率相同，振动情况完全相同（振动步调相同）：某点到两波源的距离差振动加强点振动减弱点思考1.若两列波振动情况完全相反呢？

声波的干涉——操场上装有很多个相同的扬声器，当它们同时发声时，若绕操场一周，将会听到某些地方声音加强，某些地方声音减弱。二、波的干涉二、波的干涉1.(多选)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．任何两列波相遇都会叠加C．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D．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可能是零BD课堂练习2.(多选)如图所示为两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇时产生的干涉图样．图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示波谷．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AD课堂练习3.(多选)如图所示，表示两列同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的振幅均为2cm，波速均为2m/s，波长均为0.4m，E点为B、D连线和A、C连线的交点，下列说法正确的是()A．A、C两点