2024届高三物理一轮复习课件：第三节 机械波的传播现象

第三节 机械波的传播现象 第三章 机械波 1.机械波的衍射与惠更斯原理 波的衍射：波能绕过障碍物或穿过小孔继续向前传播的现象。 （衍：展延之意，波的衍射：波展延到"影子"区域） 水波的衍射 声波的衍射 1.机械波的衍射与惠更斯原理 【规律探究1】观察水波通过孔缝衍射照片，比较波长λ与窄缝宽度d的关系，找到发生明显衍射的条件？ 衍射现象明显 波绕过障碍物区域多 波绕过障碍物区域少 衍射现象不明显 波长: 窄缝宽度： 1.机械波的衍射与惠更斯原理 【规律探究1】观察相同波长λ的水波通过不同宽度d的窄缝的照片，窄缝的宽度越小还是越大，衍射现象越明显？ （1）波长不变，障碍物尺寸或缝、孔宽度越小，衍射现象越明显 1.机械波的衍射与惠更斯原理 【规律探究2】观察不同波长λ的水波通过相同宽度d的窄缝的照片，波长λ与宽度d越接近还是越远离，衍射现象越明显？ （2）障碍物尺寸或缝、孔宽度跟波长接近，衍射越明显。 1.机械波的衍射与惠更斯原理 惠更斯原理：介质中波动传到的各点都可以看作是发射子波的波源，在其后的任一时刻，这些子波的包络就形成新的波面. 1.机械波的衍射与惠更斯原理 【例1，多选】如图所示，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，P点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点，可以可采取的方法是 A、增大波源的频率 B、减小波源的频率 C、将N板上移一些 D、将N板下移一些 2.机械波的反射和折射 【问题2】你应该注意过声波的反射现象和光波的反射与折射现象，那你是否注意过水波的反射和折射？机械波的反射和折射应遵从什么规律？ 声波的反射 光波的反射和折射 1.机械波的反射和折射 波的反射：波遇到障碍物返回继续传播的现象 波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象 水波的折射 水波的反射 1.机械波的反射和折射 波的反射： ①入射角等于反射角 ②反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同. 波的折射： ①折射定律： ②折射波的频率跟入射波相同， 但是波速和波长发生改变. 1.机械波的反射和折射 【折射定律的推导】根据惠更斯原理，设A、B为同一个波面上的两个点，经过Δt后，B点发射的子波到达界面处的C点，A点发射的子波到达E点，如图，由几何关系得： 1.机械波的反射和折射 【例2，多选】如图所示，一机械波由介质Ⅰ射入介质Ⅱ，在界面MN上发生反射和折射现象。下列说法正确的是 A．入射波与反射波的波长、频率相等，波速不等 B．入射波与折射波的频率相等，波速、波长均不等 C．入射波与折射波在介质传播的速度之比为 D．入射波与折射波在介质传播的波长之比为 3.机械波的干涉 波的叠加原理：几列波相遇时能够保持各自的运动状态， 继续传播。在它们重叠的区域里，介质的质点同时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矢量和。 3.机械波的干涉 波的叠加原理：几列波相遇时能够保持各自的运动状态， 继续传播。在它们重叠的区域里，介质的质点同时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矢量和。 相遇前 重合 完全重合 分离 完全分离 3.机械波的干涉 生活中波的叠加原理的现象 小组讨论 乐队演奏 3.机械波的干涉 【规律探究2】A、B两列频率相等的横波，沿x轴正方向传播，则 (1)从波峰、波谷的角度思考 ，重叠的区域里在什么地方形成了振动加点？ (2)A波振幅是5cm，B波振幅是3cm，合成波最大竖直高度差是多少？ 振动加强点(波峰-波峰、波谷-波谷) 3.机械波的干涉 【规律探究2】A、B两列频率相等的横波，从沿x轴正方向传播，则从波峰、波谷的角度思考 ,重叠的区域里在什么地方形成振动减弱点？ 振动减弱点(波峰-波谷) 3.机械波的干涉 机械波的干涉∶ 频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，并日加强区和减弱区相互间隔。 2.机械波的干涉 产生干涉的条件∶①频率相等 ②振动方向一致（同类波） ③相位差恒定 振动加强点 (波峰-波峰) (波谷-波谷) 振动减弱点 (波峰-波谷) 波的干涉示意图 3.机械波的干涉 生活中波的干涉现象 操场上装有很多个相同的扬声器，某些地方声音加强，某些地方声音减弱 3.机械波的干涉 【例3—课本82】如图所示为两个相干波源某一时刻的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，同一颜色表示属于同一波. (1)图中a，b 两点哪一个是振动加强点? (2)从图所示时刻经过多长时间，点 c 偏离平衡位置的位移最小? (3)拓展：如图2所示在两波相遇的区域中不会产生干涉 a振动加强点 图2 3.机械波的干涉 【例4—课本88，