第4课 波的干涉-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019）

第4课 波的干涉 ( 学习目标 ) 课程标准 学习目标 通过实验，了解波的干涉现象。 1．通过水波或声波观察波的干涉现象，认识到干涉是波特有的现象。 2．能用波的叠加解释干涉花样的形成。 3．知道干涉的条件。 ( 0 2 预习导学 ) （一）课前阅读： 质点偏离平衡位置的位移、质点振动的速度、振幅、矢量和、频率、相位、相位差 （二）基础梳理 一、波的叠加 1.波的叠加原理是物理学的基本原理之一。介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而 干扰。在波的重叠区域里，任何一个质点同时参与各波引起的振动，各质点振动的位移、速度等于各列波在该点引起的位移、速度的 ，当两列波振动方向在同一直线上时，这两个位移或者速度的矢量和在选定正方向后可简化为 。 2.两列波叠加时，峰峰或者谷谷叠加处，振幅为 ；峰谷叠加处，振幅为 。 【概念衔接】质点偏离平衡位置的位移、质点振动的速度、振幅、矢量和【拓展补充】振动加强：振幅为两振幅之和 【即学即练】（多选）下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是(　　) A．相遇之后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强 B．相遇之后，两列波的振动情况与相遇前完全相同 C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和 D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰 E．相遇之后，振动加强区域内质点的位移始终最大 【微点拨】注意振幅和位移的区别 二、波的干涉 1．干涉条件：两波频率 ，振动方向 ，相差 。 2. 图样特征：各质点的 不随时间而改变。 3.波的干涉现象中加强点、减弱点的判断方法 (1)公式法： 某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的 . ①当两波源振动步调一致时. 若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动 ； 若Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，则振动 . ②当两波源振动步调相反时. 若Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，则振动 ； 若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动 . (2)图象法： 在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是 点，而波峰与波谷的交点一定是 点，各加强点或减弱点各自连接形成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅 加强点与减弱点的振幅 . 【概念衔接】波的叠加 【拓展补充】干涉是叠加的特例 【即学即练】1.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．图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则： (1)在a、b、c、d、e、f六点中，振动加强的点是__________．振动减弱的点是____________． (2)若两振源S1和S2振幅相同，此时刻位移为零的点是________． (3)画出此时刻a、c、e连线上，以a为起点的一列完整波形，标出e点． 2. 如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x＝0.1sin (20πt)m，介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4 m和5 m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是10 m/s. ①求简谐横波的波长； ②P点的振动________(填“加强”或“减弱”)． 【微点拨】没有波形时，一般考虑公式法。 （三）预习作业 1．（多选）两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，其中a波振幅为2 cm，沿x轴正方向传播；b波振幅为4 cm，沿x轴负方向传播.两列波的传播速度大小均为v＝2 m/s.则下列说法正确的是(　　) A.两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向 B.横波a的周期为2 s C.t＝1.5 s时，质点Q离开平衡位置的位移为2 cm D.两列波从相遇到分离所用的时间为2 s 2．（多选）如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷，此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是(　　) A．该时刻质点O正处在平衡位置 B．P、N两点始终处于平衡位置 C．点M到两波源的距离之差一定是波长的整数倍 D．从该时刻起，经过周期，质点M到达平衡位置 ( 0 3 探究提升 ) 环节一 波的叠加 思考：1．（多选）甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2 m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。则(　　) A．甲、乙两波的起振方向相反 B．甲、乙两波的频率之比为3∶2 C．再经