第三章 5 波的干涉与衍射-【导与练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步全程学习教学课件ppt（新教材，教科版）

5　波的干涉与衍射 [学习目标] 1.理解波的叠加原理,知道波的干涉是一种特殊的叠加 现象。 2.理解什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射的条件。 3.知道波的干涉图样的特点,理解波形成稳定干涉图样的条件。 探究·必备知识 物理 1.波的独立传播:几列波相遇后,仍将 各自 . (频率、振幅、振动方向、传播方向等),继续传播。 2.波的叠加原理:在几列波传播的重叠区域内,质点要 .参与由几列波引起的振动,质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的 。 知识点一　波的叠加原理 保持 原有的特性 同时 矢量和 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 知识点二　波的干涉现象 1.定义: 相同的两列波叠加,使介质中某些区域的质点振动 ,另一些区域的质点振动 ,并且这两种区域互相隔开、位置保持不变,这种稳定的叠加现象叫作波的干涉。 2.干涉的一个必要条件:两列波的频率(或波长)必须 。 3.波的干涉现象是在特殊条件下波的叠加。一切波只要满足一定条件都能发生 现象。 频率 加强 减弱 相同 干涉 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 知识点三　波的衍射现象 1.定义 波能够 的后面传播的现象,叫作波的衍射。 2.发生明显衍射现象的条件:当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长相差不多或比波长 时,就能看到明显的衍射现象。 3.一切波都可发生 现象,一般情况下,波长较 的波衍射现象比较明显。 绕到障碍物 小 衍射 长 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 1.思考判断 (1)“隔墙有耳”指的是声波的衍射现象。(　　) (2)只有当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时, 才会发生衍射现象。(　　) (3)敲击音叉使其发声,然后转动音叉,听到声音忽强忽弱是声波的干涉现象。(　　) √ × √ 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 (4)只有频率相同的两列波才可以叠加。(　　) (5)两列频率不同的水波不能发生波的干涉现象。( 　) (6)在振动减弱的区域,各质点都处于波谷。(　　) × √ × 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 2.思维探究 (1)在波的干涉中,振动加强的点始终位于波峰吗? 答案:否。振动加强点的振幅大,而不是始终位于波峰。 (2)当障碍物的尺寸比波长大时,不能发生衍射现象,对吗? 答案:错。障碍物尺寸比波长大时,也能发生衍射现象,只是现象不明显。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 突破·关键能力 物理 要点一　对波的干涉现象的理解 (1)如图所示,操场中两根竖直杆上各有一个扬声器,接在同一扩音机上,一位同学沿着AB方向走来。结果他听到的声音会忽强忽弱,这属于什么物理现象? 答案:(1)波的干涉现象。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 (2)在波的干涉中,振动加强的点和振动减弱的点的振动情况是怎样的?是不是振动减弱的点始终位于平衡位置不动? 答案:(2)在波的干涉中,振动加强的点是指两列波在该点的振动方向始终相同,因而使该点以两列波的振幅之和作为新的振幅做简谐运动;而振动减弱的点是指两列波在该点的振动方向始终相反,因而使该点以两列波的振幅之差作为新的振幅做简谐运动。只有当两列波的振幅相等时,所形成的干涉中振动减弱的点的振幅才为零,此时该点表现为始终处于平衡位置不动。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 1.波的独立传播特性 两列波相遇后,每列波将保持各自原来的波形继续向前传播,互相不会 发生干扰。 如图甲、乙所示,在同一直线上,向右传播的波1和向左传播的波2,相遇以后,各自还是按照相遇前的波速、振幅、频率,继续沿着各自的方向 传播,不会因为相遇而发生任何变化,也就是说相互不会因相遇而发生 干扰。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 2.干涉图样及其特征 (1)干涉图样:如图所示。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 (2)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。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 [例1] (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