第3节 机械波的传播现象-【优化探究】2025-2026学年新教材高中物理选择性必修1同步导学案配套PPT课件（粤教版）

第三节　机械波的传播现象 第三章　机械波 [学习目标]　1.知道波的衍射现象以及发生明显衍射的条件(重点)。 2.认识波的反射和折射现象。 3.知道波的叠加原理和波的干涉现象(难点)。 课时作业 巩固提升 要点1　机械波的衍射与惠更斯原理 要点2　机械波的反射和折射 要点3　机械波的干涉 内容索引 要点1　机械波的衍射与惠更斯原理 一 4 梳理 必备知识 自主学习 1．波的衍射：水波在遇到小障碍物或者小孔时，能______障碍物或穿过小孔继续向前传播，我们把这种现象叫作波的衍射。 2．发生明显衍射的条件：当缝、孔的宽度或者障碍物的尺寸跟波长相近或者比波长______时，能观察到明显的衍射现象。 3．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______，这就是惠更斯原理。 绕过 更小 波面 [思考与讨论] 如图所示是一个可观察水波衍射的水波发生槽,振源的频率是可以调节的,槽中放置两块可移动挡板形成的宽度可调节的小孔,观察水波的传播,也可以在水槽中放置宽度不同的挡板,观察水波的传播。 (1)水波遇到小孔时,会观察到什么现象? 提示:(1)水波遇到小孔时,水波能穿过小孔,并能到达挡板后面的“阴影区”。 (2)减小小孔尺寸,观察到的现象如图所示,有什么变化? 提示: (2)小孔的尺寸减小时,水波到达“阴影区”的现象更加明显。 (3)保持缝的宽度不变,改变水波的波长,观察到如图所示的现象,这说明什么? 提示: (3)狭缝宽度与波长相差不多时,衍射现象明显。 1.对衍射的理解 (1)衍射的定义 波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射。 说明:当波碰到障碍物时,肯定能发生衍射,只有“明显”与“不明显”之分。 归纳 关键能力 合作探究 (2)发生明显衍射现象的条件 ①水波遇到障碍物的情况 当障碍物较小时发现波绕过障碍物继续前进,如图甲所示。 ②水波遇到小孔的情况 当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波,如图乙所示。 ③产生明显衍射的条件 障碍物或孔的尺寸比波长小,或者跟波长相差不多。 2.利用惠更斯原理解释衍射现象 波传到小孔(或障碍物)时,小孔(或障碍物)仿佛是一个新的波源,由它发出与原来同频率的波(称为子波),在孔后传播,于是就出现了偏离直线传播的衍射现象,波的直线传播是衍射不明显时的近似情形。 [例1]　(多选)向水面上扔一个石块,形成如图所示的波形,已知相邻实线间的距离等于一个波长,不考虑水波的反射,大致画出了A、B、C、D四幅图代表水波通过图甲的孔a和b以及遇到乙中障碍物c和d之后的传播情况,则下列选项最符合实际的是(　　) AD 孔、缝、障碍物的宽度与波长差不多或者比波长还小时,就能够发生明显的衍射现象;观察图可得,孔a的尺寸小于波长,会发生明显衍射现象;孔b和障碍物c的尺寸明显大于波长,不会发生明显衍射现象,但仍然有衍射现象,只是不明显,不易观察;障碍物d的尺寸接近波长,会发生明显衍射现象,如题图A、D所示,故选项A、D正确。 方法总结 1.水波遇到障碍物的情况:当障碍物较小时发现波绕过障碍物继续前进,如同障碍物不存在一样。如图甲所示,衍射现象明显。 2.水波遇到小孔的情况:当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波。如图乙所示,衍射现象明显。 [例2]　(多选)如图所示是观察水面波衍射的实验装置,AC和BD是两块挡板,AB是一个孔,O是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长,则对于波经过孔之后的传播情况,下列描述正确的是(　　) A.此时能明显观察到波的衍射现象 B.挡板前后波纹间距离相等 C.如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象 D.如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显地观察到衍射现象 ABC 从题图中可以看出,孔的大小与波长相差不多,故能够发生明显的衍射现象,所以A选项正确;由于在同一均匀介质中,波的传播速度没有变化,波的频率是一定的,又根据λ=可得波长λ没有变化,所以B选项正确;当孔扩大后,发生明显衍射的条件将被破坏,所以C选项正确;如果孔的大小不变,使波源频率增大,则波长减小,孔的尺寸将比波长大,失去发生明显的衍射现象的条件,所以D选项错误。 [针对训练]　1.已知空气中的声速为340 m/s,现有周期为 s和频率为1×104 Hz的两种声波,当它们传播时若遇到宽度约为13 m的障碍物,哪种声波发生的衍射现象较明显? 答案:周期为 s的声波 由公式v=得,周期为 s的声波的波长λ1=vT=340× m=17 m,由公式v=λf得,频率为1×104 Hz的声波的波长λ2== m=0.034 m。 因为障碍物的宽度约为13 m,所以周期为 s的声波的衍射现象较明显。 二 要点2　机械波的反射和折射 21 1．波的反射和折射：若一列机械波从一种介质入射到另一种介质的______上时，波的一部分发生反射，另一部分会发生折射，继续传播。 2．波的反射中，波的频率、波速和波长都不变。在波的折射中，______不变，波速和波长发生改变。 梳理 必备知识 自主学习 界面 频率 [思考与讨论] (1)水波发生反射时,频率和波长改变吗? 提示:(1)水波发生反射时,介质中各质点均在波源的带动下做受迫振动,介质中各质点的频率均等于波源的频率,故水波发生反射时,频率不变;而同一介质中波速不变,根据λ=,则波长也不变。 (2)水波在深度不同的水域传播时,水波的传播方向在交界面处发生改变,即会发生折射现象。水波发生折射时,频率和波长改变吗? 提示: (2)波的频率由波源决定(受迫振动),故水波发生折射时,频率不变;波速由介质决定,故水波发生折射时,波速改变,根据λ=,波长改变。 1.波的反射和折射的比较 归纳 关键能力 合作探究 波现象 波的反射 波的折射 传播方向 改变, θ反=θ入 改变 ,θ折≠θ入 频率f 不变 不变 波速v 不变 改变 波长λ 不变 改变 2.说明 (1)频率(f)由波源决定:无论是反射波还是折射波都与入射波的频率相等,即与波源的振动频率相同。 (2)波速(v)由介质决定:反射波与入射波在同一介质中传播,波速不变,折射波与入射波在不同介质中传播,波速变化。 (3)波长λ与波速v和频率f有关:根据v=λf知,反射波与入射波频率相同、波速相同,故波长相同,折射波与入射波在不同介质中传播,频率相同,波速不同,故波长不同。 [例3]　某物体发出的声音在空气中的波长为1 m,波速为340 m/s,在海水中的波长为4.5 m。 (1)该波的频率为　　　　Hz,在海水中的波速为　　　　m/s。  (1)由f=,得f= Hz=340 Hz, 因波的频率不变,则在海水中的波速为v海=λ'f=4.5×340 m/s=1 530 m/s。 340 1 530 (2)若物体在海面上发出的声音经过0.5 s听到回声,则海水深为多少? [答案]　(2)382.5 m　 (2)入射声波和反射声波用时相同,则海水深为 h=v海·=1 530× m=382.5 m。 (3)若物体以5 m/s的速度由海面向海底运动,则经过多长时间听到回声? [答案]　(3)0.498 s (3)物体与声音运动的过程示意图如图所示,设听到回声的时间为t',则v物t'+v海t'=2h, 代入数据解得t'≈0.498 s。 方法总结 回声测距的三种情况 1.当声源不动时,声波遇到了障碍物后会返回继续传播,反射波与入射波在同一介质中传播速度相同,因此,入射波和反射波在传播距离一样的情况下用的时间相等,设经时间t听到回声,则声源到障碍物的距离为s=v声·。 2.当声源以速度v向静止的障碍物运动或障碍物以速度v向静止的声源运动时,声源发声时障碍物到声源的距离为s=(v声+v)·。 3.当声源以速度v远离静止的障碍物或障碍物以速度v远离静止的声源时,声源发声时障碍物到声源的距离为s=(v声-v)·。 [针对训练]　2.随着我国经济的快速增长,旅游事业迅速发展,其中回归大自然的滨海游、生态游等休闲度假游,备受人们的喜爱。如图所示,一艘汽船以4 m/s的速度在无风河面上航行,船上发出一声鸣笛,旅客在3 s后听到前方悬崖反射回来的声音,则悬崖与汽船原来位置的距离为(已知声速为340 m/s)(　　) A.258 m　　　　　　　　 B.340 m C.516 m D.680 m C 如图所示,汽船发出鸣笛声在B处,旅客听到回声位置在A处,即3 s内汽船前进了A、B间距离l,则声波经过2s-l的距离。v声t=2s-l=2s-v船t,得s== m=516 m,C项正确。 三 要点3　机械波的干涉 34 1．波的叠加原理 两列波在相遇叠加时，每列波都是独立地保持自己原有的特性，相遇区域中各点的位移就是这两列波引起的位移的______。 梳理 必备知识 自主学习 合成 2．波的干涉 (1)定义：______相同的两列波在相遇时会出现______的相对平静的区域和剧烈振动的区域，这种现象称为波的干涉。 (2)干涉图样 在频率相同的波相遇的区域，某些地方的振动始终加强，某些地方的振动始终减弱，波产生干涉会形成一种________________的图样，这样的图样叫作波的干涉图样。干涉是波______的现象。 频率 稳定 加强和减弱相间 特有 (3)发生干涉的条件 ①两列波的______相同。 ②两个波源的________恒定。 ③振动方向______。 频率 相位差 相同 [思考与讨论] 水槽中的波源是固定在同一个振动片上的两根细杆,当振动片振动时,两根细杆周期性地触动水面,形成两个波源,稳定后的水面如图所示。 (1)这两个波源发出的波频率相同吗?振动方向相同吗?相位差如何? 提示:(1)频率相同,同步振动,所以它们振动的相位差保持不变,且总是0。 (2)这两列波相遇后,在它们重叠的区域形成的图样的特点是怎样的? 提示: (2)水面上出现一条条相对平静的区域和剧烈振动的区域,这两类区域在水面上的位置是稳定不变的。 1.波的叠加 (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:在几列波重叠的区域里,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。所以叠加区域的质点的位移可能增大,也可能减小。 归纳 关键能力 合作探究 ①两列波的叠加,(如图甲所示)振动加强,振幅增大。 ②两列波的叠加,(如图乙所示)振动减弱,振幅减小。 2.波的干涉 (1)特点 ①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)。 ②加强区和减弱区的位置固定不变,加强区与减弱区互相间隔。 ③加强点的振幅为A1+A2;减弱点的振幅为|A1-A2|,每个质点都在各自的平衡位置附近做简谐运动。 (2)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波叠加时,设点到两波源的波程差为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:若某点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。 [例4]　如图所示为两列相干波某时刻的波峰和波谷位置,实线表示波峰,虚线表示波谷,A、B、C、D、E、F均为交点,C点是B、D两点连线的中点,则下列说法正确的是(　　) A.图中A、D两点为加强点,且振动加快,周期变小 B.图中B点为减弱点,且振动减慢,周期变大 C.图中E、F两点到两波源的路程差均为半波长的偶数倍 D.图示时刻C点正向上运动 D 由题图可知,A、D两点是波峰与波峰相遇的点,即是振动加强点,两列波发生干涉,其周期不变,故A项错误;由题图可知,B点为两列波的波谷与波谷相遇的点,其也是振动加强点,两列波发生干涉,周期不变,故B项错误;由题图可知,E、F两点,两列波的波峰与波谷相遇,所以为振动减弱点,有Δx=(2k+1)(k=0,1,2…),图中E、F两点到两波源的路程差均为半波长的奇数倍,故C项错误;题图时刻,C处于平衡位置,两列波单 独引起的速度方向均向上,所以C点此时的合速度向上, 故D项正确。故选D。 [例5]　如图所示,均匀介质中A、B、C三点构成直角三角形,∠B=30°, B、C处各有一波源,可发出波速均为2 m/s的机械横波。已知A、C间的距离为8 m,O为AB的中点,B、C处波源的振动方程分别为xB=10sin(0.5πt+π)cm、xC=10sin(0.5πt)cm,t=0时刻两波源同时起振。下列说法正确的是(　　) A.两波的波长均为1 m B.A点是振动减弱点 C.O点是振动加强点 D.0~10 s内,A点通过的路程为0.8 m B 由于ω=0.5π=,解得T=4 s,则波长λ=vT=2×4 m=8 m,选项A错误;因AB= 16 m,则AB-AC=8 m=λ,两振源振动方向相反,可知A点是振动减弱点,选项B正确;因O点到B、C两点的距离之差为零,可知O点是振动减弱点,选项C错误;0~4 s内,A未振动,4 s时,C处的波到达A点,振动4 s后,B处的波到达,干涉后减弱,8 s后。干涉相消可看作不振动,故只在4~8 s内振动,A点通过的路程为4×0.1 m=0.4 m,选项D错误。 因此,本题的正确选项为B。 方法总结 振动加强点和减弱点的判断方法 1.条件判断法:频率相同、振动情况完全相同的两波源产生的波叠加时,加强、减弱条件如下:设点到两波源的距离差为Δr,则当Δr=kλ时为加强 点,当Δr=(2k+1)时为减弱点,其中k=0,1,2…若两波源振动步调相反,则上述结论相反。 2.现象判断法:若某点处总是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇,该点为加强点;若总是波峰与波谷相遇,则为减弱点;若某点处是平衡位置和平衡位置相遇,则让两列波再传播T,看该点是波峰和波峰(波谷和波谷)相遇,还是波峰和波谷相遇,从而判断该点是加强点还是减弱点。 [针对训练]　3.关于机械波的干涉,下列说法中正确的是(　　) A.两列频率相同的波相遇时,只有波峰与波峰相遇的点才是振动加强的点 B.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 C.两列频率相同的波相遇时,振动加强的质点的位移总比振动减弱的质点的位移大 D.两列频率不同的波相遇时,因为没有形成稳定的干涉图样,所以两列波没有叠加 B 两列频率相同的波相遇时,波峰与波峰、波谷与波谷相遇时振动都加强,A项错误;振动加强点的振幅最大,但位移是变化的,该处的位移可以最大,也可以为零,B项正确,C错误;频率不同时,虽不满足干涉的条件无法发生干涉现象,但波仍然会叠加,D项错误。 四 课时作业 巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 [A组　基础巩固练] 1.(多选)下列说法正确的是(　　) A.波发生反射时,波的频率不变,波速变小,波长变短 B.波发生反射时,频率、波长、波速均不变 C.波发生折射时,波的频率不变,但波长、波速发生变化 D.波发生折射时,波的频率、波长、波速均发生变化 BC 13 14 波发生反射时,在同一种介质中传播,因此波长、波速和频率都不发生变化;波发生折射时,频率不变,波速和波长均发生变化,故B、C正确,A、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 2.(多选)下列现象中属于声波反射现象的是(　　) A.隔着墙能听到房间外面有人讲话 B.在峡谷中能够听到回声 C.夏日的雷声有时轰鸣不绝 D.在水里的人能听到岸上的声音 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 BC 13 14 隔着墙能听到房间外的人讲话,不属于声波反射现象,A错误;在峡谷中能够听到回声,是声波的反射现象,B正确;夏日的雷声有时轰鸣不绝,是声波的反射现象,C正确;水里的人能听到岸上的声音,是声波的折射现象,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 3.下列说法正确的是(　　) A.横波能发生折射,纵波不能发生折射 B.只有机械波能发生折射 C.轮船上的人与此轮船附近的潜水员保持相对静止,“听”到远处同一头白鲸叫声的频率相同 D.发生折射时,波的传播方向一定会发生改变 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 13 14 一切波都能发生折射,故A、B错误;波在传播过程中,无论经过何种变化,其频率不变,则轮船上的人与此轮船附近的潜水员保持相对静止,“听”到远处同一头白鲸叫声的频率相同,故C正确;波垂直界面入射发生折射时,波的传播方向不会发生改变,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 4.(多选)以下关于波的认识,正确的是(　　) A.潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的反射原理 B.隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质,是为了减少波的反射,从而达到隐形的目的 C.人能听到身后的声音,是波的折射现象 D.在水中传播的声波,从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的衍射现象 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 AB 13 14 声呐利用了超声波反射原理,A正确;隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质都是为了减少其对波的反射,B正确;声波在同一均匀介质中传播,不发生折射,由于声波波长较长,背后的声波能绕过耳廓发生明显衍射,所以人能听到身后的声音,C错误;声波从深水区传到浅水区时,可把深水区域和浅水区域视为不同介质,故发生的是波的折射现象,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 5.对于波长为100 m的声波,下列说法正确的是(　　) A.在同一介质中,比波长为20 m的声波传播快 B.在空气中的频率比在水中大 C.声波能发生折射,但折射后频率发生变化 D.声波能发生反射,但反射后波速不变 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 13 14 机械波的传播速度由介质决定,在同一种介质中,波速相等;波的频率由波源决定,与介质无关;折射后,波进入另一种介质,传播速度发生变化,反射后回到原来的介质,传播速度不变,故D选项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 6.在山中伐木时发出的声音既含有频率较高的声波,也含有频率较低的声波,其中只有频率较低的“嘭”“嘭”声才能被远处的人听到,这是因为(　　) A.频率较低的“嘭”“嘭”声能量大,能传到很远 B.频率较低的“嘭”“嘭”声速度快,最先到达 C.频率较低的“嘭”“嘭”声波长较长,容易发生衍射 D.以上说法均不对 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 13 14 机械波的能量是由振幅决定的,声波在空气中的传播速度都相同,故A、B错误;由v=λf知,v一定,f小则λ大,故频率较低的声波波长较长,易发生衍射,能在较远处听到,故C正确,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 7.两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的波长不相等,则(　　) A.在两波相遇的区域中会发生干涉 B.在两波相遇的区域中不会发生干涉 C.a点的振动始终加强 D.a点的振动始终减弱 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 13 14 由于介质相同,所以两列波的波速相等。由题图可知,两列波的波长不相等,由v=λf知两列波的频率不相等,因此在两波相遇的区域中不会产生干涉现象,也就不会出现振动始终加强或者始终减弱的区域,故A、C、D错误,B正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 [B组　综合强化练] 8.在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN,墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源。某人从图中A点走到墙后的B点,在此过程中,如果从声波的衍射来考虑,则会听到(　　) A.声音变响,男声比女声变响得明显 B.声音变响,女声比男声变响得明显 C.声音变弱,男声比女声变弱得明显 D.声音变弱,女声比男声变弱得明显 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 13 14 从声波的衍射来考虑,从A点走到墙后的B点,会听到声音变弱。由于女声比男声音调高,频率高,波长短,所以衍射更不明显,会听到女声比男声变弱得明显。故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 9.如图,P为桥墩,A为靠近桥墩浮在水面的叶片,波源S连续振动,形成水波,此时叶片A静止不动,为使水波能带动叶片振动,可用的方法是(　　) A.增大波源振幅 B.减小波源振幅 C.减小波源距桥墩的距离 D.降低波源频率 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 13 14 为使水波能带动叶片振动,则使水波在桥墩发生衍射,则需要增加水波的波长,即增加波源的周期,或降低波源的频率。能否发生衍射与波源的振幅无关,与波源距桥墩的距离也无关。故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 10.(多选)如图所示为水波的衍射现象,S为波源,d为挡板上的小孔宽度,相邻弧线间距为一个波长,其中符合事实的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 BC 13 14 选项A、B中小孔宽度大于波长,衍射现象不明显,挡板会阻碍波的传播,故A不符合事实,B符合事实;选项C、D中小孔宽度小于波长,衍射现象明显,但穿过小孔后波速和频率不变,波长应不变,故C符合事实,D不符合事实。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 11.在水波槽的衍射实验中,击打水面的振子振动频率是10 Hz,水波在槽中的传播速度为0.5 m/s。为能观察到最明显的衍射现象,小孔的宽度可以为(　　) A.0.15 m　　　　　　 B.0.05 m C.0.5 m D.5 m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 13 14 根据v=λf,有λ===0.05 m,只有当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或者比波长更小时,才能够观察到明显的衍射现象,所以只有0.05 m符合要求,故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 12.两列简谐横波t=0时刻的波形如图,其中实线波沿x轴正方向传播,虚线波沿x轴负方向传播,波速都是10 m/s,振动方向都平行于y轴,图片中能表示坐标原点处的质点从t=0开始在一个周期内的振动图像的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 13 14 两列波的波速相同,波长相同,则T== s=0.4 s,可知两列波周期相同、则频率也相同,故在叠加区域两列波能形成稳定干涉,可知两列波引起坐标原点处质点的振动方向相同且向下,所以t=0时两列波在坐标原点都沿y轴负方向振动,振动加强,振幅为两列波单独引起的振幅的和,即为A=1 cm+ 2 cm=3 cm,故C正确,A、B、D错误。故选C。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13.如图所示为某学校报告厅的平面图,AB是主席台,S1、S2是报告厅墙壁上的两个喇叭。报告者的声音经喇叭放大后传回话筒,重复放大时可能会产生啸叫。为避免啸叫,话筒最好摆放在主席台上适当的位置,在这些位置上两个喇叭传来的声音强度因干涉而减弱。主席台上有四个位置 a、b、c、d,到S1的距离分别为5 m、6 m、7 m、8 m,到S2的距离分别为 8 m、6 m、5 m、4 m。已知空气中声速为340 m/s,假设报告人声音的频率为170 Hz,则话筒最好摆放在(　　) A.a B.b C.c D.d A 13 14 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 声音的频率f=170 Hz,声波的波长λ== m=2.0 m,a到两波源的距离差为Δsa=3 m=λ,则从两个喇叭传来的声波在a点因干涉而减弱,同理Δsb=0,两个喇叭传来的声波在b点因干涉而加强,Δsc=2 m=λ,两个喇叭传来的声波在c点因干涉而加强,Δsd=4 m=2λ,两个喇叭传来的声波在d点因干涉而加强,故A正确。 13 14 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 [C组　培优选做练] 14.甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼,两船相距24 m。有一列水波在湖面上传播,使每只船每分钟上下浮动20次,当甲船位于波峰时,乙船位于波谷,这时两船之间还有5个波峰。 (1)此水波的波长为多少?波速为多少? 答案:(1) m　 m/s　 13 14 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (1)由题意知,周期T= s=3 s 设波长为λ 则5λ+=24 m,λ= m 由v=得,v= m/s。 13 14 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (2)若此波在传播过程中遇到一根竖直的电线杆,是否会发生明显的衍射现象? 答案: (2)会　 (2)由于λ= m,大于竖直电线杆的直径,所以此波通过竖直的电线杆时会发生明显的衍射现象。 13 14 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞,桥墩直径为3 m,桥墩处能否看到明显衍射? 答案: (3)能　 (4)若该桥为一3 m宽的涵洞,洞后能否发生明显衍射? 答案: (4)能 (3)(4)由于λ= m>3 m,所以此波无论是通过直径为3 m的桥墩,还是通过宽为3 m的涵洞,都能发生明显衍射现象。 13 14 $$