第三章 机械波 课时4 波的干涉-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册人教版2019（课件）

第三章 机械波 课时4　波的干涉 选择性必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 RJ 1 核心 目标 1．了解波的叠加原理，了解波的叠加过程中质点的合位移．认识波的干涉现象和干涉图样． 2．知道干涉现象是波特有的现象，了解波发生稳定干涉的条件． 必备知识 • 记忆理解 1．波的独立传播：几列波相遇后彼此穿过，仍然________各自的________ ____，继续传播．即各自的波长、频率等____________． 2．波的叠加：在几列波重叠的区域里，介质的质点________参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的__________． 保持　 1 波的叠加 运动特　 征　 保持不变　 同时　 矢量和　 要点梳理 必备知识•记忆理解 1．定义：________相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振幅________，某些区域的振幅________，相互间隔，这种现象叫波的干涉，所形成的图样叫作____________．如图所示． 频率　 2 波的干涉 加大　 减小　 干涉图样　 要点梳理 必备知识•记忆理解 特征： ① 加强区和减弱区的位置固定不变． ② 加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)． ③ 加强区与减弱区互相间隔． 要点梳理 必备知识•记忆理解 2．干涉条件：两列波的频率应________；振动方向相同，两个波源的相位差应____________． 3．波的干涉是波的叠加的特殊情形，一切波都能发生干涉，干涉是波________的现象． 相同　 保持不变　 特有　 要点梳理 必备知识•记忆理解 1．(2023·石家庄北华中学)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，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零 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 C　 解析：两列波相遇时一定叠加，没有条件，A错误；振动加强是指振幅增大，而不只是波峰与波峰相遇，B错误；振动加强点的振幅增大，质点仍然在自己的平衡位置附近振动，故某时刻的位移可以是振幅范围内的任何值，C正确，D错误． 基础内化 必备知识•记忆理解 2．(2022·澄海中学)如图所示，S1、S2为水波槽中的两个波源，它们分别激起两列水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的波长λ1＜λ2，该时刻在P点两列波的波峰与波峰相遇，则下列说法中正确的是(　　) A．P点有时在波峰，有时在波谷，振动始终加强 B．P点始终在波峰 C．P点的振动不遵循波的叠加原理，P点的运动也不始终加强 D．P点的振动遵循波的叠加原理，但并不始终加强 D　 解析：波发生干涉的条件是两列波的频率相同，由于λ1＜λ2，且同种介质中波速相同，根据v＝λf，可知两列波频率不同，不能发生干涉现象，但能叠加，则点P的振动不可能一直加强，故D正确． 基础内化 必备知识•记忆理解 重难突破 • 学会应用 10 1 波的叠加 1．波的叠加是无需条件的，任何频率的两列波在空间相遇都会叠加． 2．波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果，由于总位移是几个位移的矢量和，所以叠加区域的质点的位移可能增大，也可能减小．如下左图所示，两列同相波的叠加，振动加强，振幅增大；如下右图所示，两列反相波的叠加，振动减弱，振幅减小． 各个击破 重难突破•学会应用 　　　两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为v＝0.4 m/s，两波源分别位于A、B处，t＝0时的波形如图所示．当t＝2.5 s时，M点的位移为________cm，N点的位移为_____ cm． 1 2.0　 0 　 各个击破 重难突破•学会应用 解析：在0～2.5 s内两列波分别向左和向右传播的距离均为Δx＝vΔt＝1 m，如图所示．对A波而论，M点的位移为0，对B波而论，M点的位移为2.0 cm，根据波的叠加原理可知，此时M点位移为2.0 cm；分别对A、B波而论，N点的位移均为0，故叠加后N点的位移为0． 各个击破 重难突破•学会应用 2 波的干涉 1．对波的干涉现象的理解 (1) 稳定干涉图样的产生是有条件的，必须是两列波的频率相同、相位差恒定．如果两列波的频率不相等，在相遇的区域里不同时刻各质点叠加的结果都不相同，看不到稳定的干涉图样． (2) 明显的干涉图样和稳定的干涉图样意义是不同的，明显的干涉图样除了满足相干条件外，还必须满足两列波振幅差别不大．振幅越是接近，干涉图样越明显． (3) 振动加强的点和振动减弱的点始终以振源的频率振动，其振幅不变，但其位移随时间发生变化． 各个