第3章 4,5 波的干涉&多普勒效应（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（人教版）江苏专版

4　波的干涉

5　多普勒效应

[学业要求与核心素养]

[对应学生用书P82]

一、波的叠加

阅读教材，并回答：

1．当两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，改变各自的运动特征呢？分析教材图3.4-1中两列绳波(或看视频)，观察两列波的传播情况，说明两列波在相遇时有怎样的特点？

答　略

2．从教材图3.4-1中可以发现，两列波在传播过程中相遇时，在相遇的区域里，波形要发生变化。两列波在传播过程中相遇时，在重叠的区域里，质点振动的位移遵从什么规律？

答　略

[概念·规律]

1．两列波在彼此相遇并穿过后，波的形状和相遇前__一样__，传播的情形也和相遇前__一样__。两列水波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，继续传播，就像没有跟另一列水波相遇__一样__。

2．波的叠加原理：几列波相遇时能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__。

二、波的干涉

阅读教材，并回答：

1. 两列周期相同的波在相遇时，下面研究在它们叠加的区域里会发生什么现象？阅读课本图3.4-2演示实验“观察水波的干涉”，水槽中形成的波源有怎样的关系？

答　略。

2．试通过教材图3.4-3分析，两列波在相遇时，为什么会出现某些区域振动加强和振动减弱的现象？

答　波峰与波峰或波谷与波谷相遇，该点为振动加强点，若是波峰与波谷相遇，则为振

动减弱点。

3．振动加强点的振动位移是否始终最大？振动减弱点的振动位移是否始终最小？

答　不是，不是。

[概念·规律]

1．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。形成的这种稳定图样叫作干涉图样。

2．产生稳定干涉条件

(1)两列波的__频率__必须相同。

(2)两个波源的__相位差__必须保持不变。

3．干涉的普遍性

一切波都能够发生干涉，干涉是波__特有__的现象。

三、多普勒效应

1．定义：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的__波的频率__都会发生变化，这种现象叫作多普勒效应。

2．成因

(1)波源与观察者相对静止时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是__一定__的，观察到的频率__等于__波源振动的频率。

(2)当波源与观察者相向运动时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目__增加__，观察到的频率__增加__；反之，当波源与观察者互相远离时，观察到的频率__变小__。

3．应用

(1)测车辆速度。

(2)测星球__速度__。

(3)测血流__速度__。

(1)两列波相遇后各自的振动特点会受到影响。(　　)

(2)在两列波重叠的区域里，任何一个质点的位移都等于原来位移的2倍。(　　)

(3)两列波叠加时，质点的位移一定增大。(　　)

(4)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。(　　)

(5)只有频率相同的两列波才可以叠加。(　　)

(6)在振动减弱的区域，各质点都处于波谷。(　　)

(7)发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化。(　　)

(8)当波源和观察者向同一个方向运动时，一定发生多普勒效应。(　　)

(9)当观察者远离波源运动时，观察者接收到的波的频率变大。(　　)

答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×

[对应学生用书P83]

探究点一　波的叠加

[交流讨论]

如图所示，两列振幅、频率、相位都相同的波相向而行。请画出它们在P1、P2、P3各点附近相遇时的波动情况。

答

[归纳总结]

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

波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果，由于总位移是几个位移的矢量和，所以叠加区域的质点的位移可能增大，也可能减小。