(教参)第三章 4 波的干涉-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

4　波的干涉 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江选考 1．通过实验，了解波的干涉现象。 2．用波动演示器显示波的叠加。 3．观察音叉双臂振动激发的水波干涉现象 物理观念：理解波的干涉概念。 科学探究：通过实验，认识波的干涉现象和干涉图样 1．理解波的叠加原理和波的干涉概念。 2．掌握产生波的干涉的条件 (见学生用书P57) 知识点一　波的叠加原理 1．波的独立传播特性：几列波相遇时各自的波长、频率等运动特征__不__受其他波的影响。 2．波的叠加原理：几列波相遇时能够保持各自的运动特征，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的__矢量__和。 3．如图甲所示，两列相位相同的波的叠加，振动加强，振幅增大；如图乙所示，两列相位相反的波的叠加，振动减弱，振幅__减小__。 　　 　　 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)几列波相遇时各自的波长、频率等发生变化。(　　) (2)在几列波重叠的区域里，质点同时参与这几列波引起的振动。(　√　) (3)两列同相波的叠加，振动加强。(　√　) 2．思考题：不同频率的两列机械波能叠加吗？ 答案：能。 知识点二　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。 2．干涉条件 (1)两列波的频率__相同__。 (2)两列波的振动方向相同。 (3)两个波源的相位差保持不变。 3．干涉图样的特点 (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。 4．振动加强点：振动的振幅等于两列波振幅之和，A＝A1＋A2；振动减弱点：振动的振幅等于两列波振幅之差，A＝|A1－A2|。 5．振动加强的点和振动减弱的点始终保持与波源同频率振动，其振幅不变(振动减弱点的振幅可能为0)，其位移随时间变化(处于振动减弱点且两列波的合振幅为0的情况除外)。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)两列波叠加就能产生稳定的干涉图样。(　　) (2)频率相同是两列波叠加产生稳定图样干涉的必要条件。(　√　) (3)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。(　　) (4)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。(　　) (5)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0。(　√　) (6)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。(　　) 2．思考题：频率相同的两列波叠加时，为使干涉图样明显，两列波的振幅应满足什么条件？ 答案：两列波的振幅接近。 (见学生用书P58) 　　类型一波的叠加 波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端，两波源发出的波在绳中的传播速度均是1 m/s。在t＝0时刻绳上的波形如图(a)所示。则根据波的叠加原理，以下叙述正确的是　(　D　) A．当t＝2 s时，波形如图①所示；当t＝4 s时，波形如图②所示 B．当t＝2 s时，波形如图①所示；当t＝4 s时，波形如图③所示 C．当t＝2 s时，波形如图②所示；当t＝4 s时，波形如图①所示 D．当t＝2 s时，波形如图②所示；当t＝4 s时，波形如图③所示 解析：当t＝2 s时，两列波各自传播了2 m，它们相互重叠，由于振动方向相反，则振动减弱，波形如图②所示；当t＝4 s时，各自传播了4 m，由于互不干扰，所以波形如图③所示，故选项D正确。 两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波如图甲所示，在相遇的某一时刻如图乙所示，两列波“消失”，此时图中a、b质点的振动方向是　(　B　) 　　 A．a向上，b向下 B．a向下，b向上 C．a、b都静止 D．a、b都向上 解析：由波的叠加原理知，波在相遇时互不影响地相互通过，通过后各自保持原有的状态继续传播。在题图乙所对应的时刻，根据波的传播方向和质点的振动方向之间的关系，可以判定B选项正确。 　　类型二波的干涉 角度1：振动加强点和振动减弱点的判断 1．条件判断法：振动频率相同、振动情况完全相同的两列波叠加时，设某点到两波源的路程差为Δx，当Δx＝|x2－x1|＝kλ(k＝0，1，2，…)时为振动加强点；当Δx＝|x2－x1|＝(2k＋1)(k＝0，1，2，…)时为振动减弱点。若两波源振动步调相反，则上述结论相反。 2．现象判断法：某点若总是波峰与波峰或波谷与波谷相遇，该点为振动加强点；若总是波峰与波谷相遇，则为振动减弱点。 如图所示，MN是水池的边缘，S1和S2