3.4 波的干涉&3.5 多普勒效应-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019）

4.波的干涉　5.多普勒效应 【学习目标】 学科知识 学科能力 学科素养 1.波的叠加 2.波的干涉 3.多普勒效应的理解 1.理解波的叠加原理，知道波的干涉是波叠加的结果 2.知道波的干涉图样的特点，理解形成稳定干涉图样的条件，掌握振动加强点、减弱点的振动情况 3.会运用波的干涉现象解释相关问题 4.知道多普勒效应现象，并会分析多普勒效应现象 5.运用多普勒效应解释一些物理现象 通过对波的叠加原理的理解，了解波的干涉是波的叠加的结果，明确形成稳定干涉图样的条件；通过分析寻找振动加强点、减弱点，培养学生分析问题、解决问题的能力；了解多普勒效应，初步形成多普勒效应的概念；运用多普勒效应分析解释物理现象，培养学生分析问题、解决问题的能力 知识点一　波的叠加 图甲为两列同相波相遇前(①)、相遇中(②③④)、相遇后(⑤)的情景；图乙为两列反相波相遇前(①)、相遇中(②③)、相遇后(④)的情景。 (1)两列波相遇前、相遇后的波形有什么特点？ (2)两列同相波的相遇中，振动是加强还是减弱的？振幅是增大还是减小的？ (3)两列反相波的相遇中，振动是加强还是减弱的？振幅是增大还是减小的？ 提示：(1)两列波相遇前、相遇后的波形相同。 (2)两列同相波的叠加，振动加强，振幅增大。 (3)两列反相波的叠加，振动减弱，振幅减小。 1．波的独立传播：两列波在彼此相遇并穿过后，仍然保持各自的运动特征，继续传播。 2．波的叠加原理：几列波相遇时，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。 【判断正误】 1．只有频率相同的两列波相遇才可以叠加。(×) 2．两列波叠加时，质点的振幅一定增大。(×) 3．两列反相波相遇叠加时质点的振幅可能为零。(√) 波的叠加原理的理解 1．几列波相遇前、后能够保持各自的运动状态继续传播，各自的波长、频率等保持不变。 2．在它们相遇时，重叠的区域里，介质中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．叠加区域的质点的振幅可能增大，也可能减小。由于总位移是各个位移的矢量和，则有：①两列同相波的叠加，振动加强，振幅增大；②两列反相波的叠加，振动减弱，振幅减小。 (多选)(2022·浙江1月选考) 两列振幅相等、波长均为λ、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传播，若两列波均由一次全振动产生，t＝0时刻的波形如图1所示，此时两列波相距λ，则( ) 学生用书↓第89页 A．t＝时，波形如图2甲所示 B．t＝时，波形如图2乙所示 C．t＝时，波形如图2丙所示 D．t＝T时，波形如图2丁所示 BD　[根据波长和波速的关系式为v＝，则t＝时，两列波各向前传播的距离为x＝vt＝，故两列波的波前还未相遇，故A错误；t＝时，两列波各向前传播的距离为x＝vt＝，故两列波的波前刚好相遇，故B正确；t＝时，两列波各向前传播的距离为x＝vt＝，根据波的叠加原理可知，在两列波之间～的区域为两列波的波形波谷相遇，振动加强，处的波谷质点的位移为2A，故C错误；t＝T时，两列波各向前传播的距离为x＝vt＝λ，两列波的波峰与波谷叠加，位移为零，故D正确。故选B、D。] 针对练1.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( ) 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 D　[当t＝2 s时，根据传播速度可知，它们相互重叠，由于振动方向相反，则振动减弱，波形如题图②所示；当t＝4 s时，各自传播了4 m，由于互不干扰，所以波形如题图③所示，故D正确。] 针对练2.(2022·河南开封市高二月考)如图所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b，f1＜f2，P为两个波源连线的中点，已知机械波在介质的传播速度只由介质本身的性质决定，则下列说法中正确的是( ) A．两列波将不同时到达P点 B．两列波在P点叠加时P点的位移最大可达到A1＋A2 C．a的波峰到达S2时，b的波峰还没有到达S1 D．两列波相遇时，绳上位移可达A1＋A2的点只有一个，此点在P点的左侧 D　[两列波在同一介质中传播，波速相等，同时到达中点P，A错误；由于a的波长大于b的波长，两列波在P点叠加时两列波的波峰不可能同时到达P