3.4 波的干涉 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

波 的 干 涉 机 械 波 第三章 4 第十二章 机械波 情境引入 在平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成了复杂而美丽的图案。这种图案是怎样产生的？ 第十二章 机械波 2 一、波的叠加 问题1.观察两列波相遇时会发生什么现象？ 2：观察两列波相遇前、相遇后各自的波形特征（频率、波长、振幅、振动方向等）有没有变化？ 第十二章 机械波 3 1.波的独立传播原理 几列波相遇之后， 仍然保持它们各自原有的特征（频率、波长、振幅、振动方向等）不变，并按照原来的方向继续前进，好象没有遇到过其他波一样互不干扰. 生活实例 红绿光束空间交叉相遇之后(红是红、绿是绿，…) 听乐队演奏(仍可辨出不同乐器的音色、旋律) 空中无线电波很多(仍能分别接收各个电台) 第十二章 机械波 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所引起的振动，质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。 第十二章 机械波 问题2.两列频率相同的波相遇时，在它们重叠的区域会发生什么现象呢？ 二、波的干涉 问题1.这两个波源发出的波有什么共同点？ 第十二章 机械波 这两个波源发出的是频率相同的波。两列波的振动方向也相同，水面质点的振动都沿上下方向。由于两根细杆是同步振动的，所以它们振动的相位差保持不变(总是0) 问题1.这两个波源发出的波有什么共同点？ 2.两列频率相同的波相遇时，在它们重叠的区域会发生什么现象呢？ 现象： 水面出现了一条条相对平静的区域和激烈振动的区域，这两种区域在水面上的位置是稳定的。 第十二章 机械波 二、波的干涉 水波干涉俯视图样 频率相同,振动方向相同,相差恒定的两列波叠加，使某些区域的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔这种现象叫做波的干涉，形成的图样叫做干涉图样。 振动加强 振动减弱 水波干涉图样 干涉条件:频率相同, 振动方向相同, 相位差恒定。 振动维度相同 第十二章 机械波 3.p点振动始终加强，Q点振动始终削弱，如何理解？ 虚线表示波谷，实线表示波峰 1.p点此时振动加强，半个周期后，振动是加强还是减弱？为什么?说明原因。 2.Q点此时振动削弱，半个周期后，振动是加强还是削弱？为什么?说明原因。 加强 减弱 振动加强点是指振幅较大的点，不是位移始终最大 Q Ｓ1 Ｓ1 P 第十二章 机械波 P点振动加强（振幅为A1＋A2） P x1 0 t A1 -A1 x2 0 t -A2 A2 x 0 t A -A 第十二章 机械波 Q Ｑ点振动减弱（振幅为｜A1－A2｜） x1 0 t A1 -A1 x2 0 t -A2 A2 x 0 t A -A 第十二章 机械波 ③振动加强点和振动减弱点是间隔出现。 ①振动加强点始终加强，振动减弱点始终减弱。 ②振动加强点是指振幅较大的点，不是位移始终最大。 干涉图样的特点： 第十二章 机械波 练习： 在图中所描绘的时刻，M是波峰与波峰相遇的点，是凸起最高的位置之一， （1）随着时间的推移，这个凸起最高的位置向哪个方向移动？ （2）是不是M质点在向那个方向迁移？M质点在哪个方向上运动。 M N L 第十二章 机械波 3.5λ 5λ 3λ 5λ 思考：加强点和减弱点的分布有什么规律？ 分布规律:若两波源振动情况完全相同 到两波源的路程差（波程差）△s满足: —加强 —减弱 —减弱 —加强 若两波源振动情况完全相反 消声原理 实例应用----主动降噪技术 降噪耳机 实例应用 干涉型消声器 在声波到达a处时，分成上下两束波，这两束声波频率相同，假设它们分别通过r1和r2的路程后再在b处相遇，只要保证 等于半波长的奇数倍，在b处声波干涉就会出现振动减弱，即可削弱噪声。 r1 r2 特别注意： ①一切波都能发生干涉现象 ②干涉是波特有的现象 电磁波 声波 水波 声波 18 1.下列现象属于波的干涉现象的是(　　) A.面对障碍物大喊一声,过一会听见自己的声音 B.将一个音叉敲响,人围绕它走一周,将听到忽强忽弱的声音 C.在障碍物的后面可以听到前面的人说话的声音 D.一人敲一下长钢管的一端,另一人紧贴长钢管的另一端,先后听到两次声音 B 随堂练习 课堂篇探究学习 随堂练习 2、两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波(如图甲所示),在相遇的某一时刻,两列波“消失”(如图乙所示)。此时介质中x、y两质点的运动方向是(　　) A.x向下,y向上 B.x向上,y向下 C.x、y都向上 D.x、y都向下 A 随堂练习 3、关于波的叠加和干涉,下列说法中正确的是(　　) A.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 B.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 C.两列频率相同的波相遇时,如果介质中的某点振动是加强的,某时刻该质点的位移x可能是零 D.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点的位移总是比振动减弱的点的位移大 C 4.(多选)下图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰,虚线表示的是波谷,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 C.经适当的时间后,加强点和减弱点的位置互换 D.经半个周期后,原来位于波峰的点将位于波谷,原来位于波谷的点将位于波峰 A D 随堂练习 课堂篇探究学习 5. 2 减弱 加强 课堂总结 波的干涉 波的叠加 波的干涉 波传播的独立性 波的叠加原理 产生稳定干涉的条件 干涉图样及其特点 $