3.4 波的干涉（教学设计）物理人教版选择性必修第一册

该高中物理教学设计聚焦“波的干涉”核心知识点，通过播放雨滴涟漪视频引发思考，结合绳波叠加演示实验，引导学生观察波相遇时的独立传播与位移叠加现象，搭建从波的叠加原理到稳定干涉条件的学习支架。 资料特色在于实验与多媒体深度融合，利用水波槽双波源干涉实验观察明暗条纹，多媒体模拟波叠加动态过程，助力科学思维（模型建构、逻辑推演）与科学探究（现象观测、变量分析）培养，结合降噪耳机等应用落实科学态度，帮助学生突破路程差推导等难点，提升教师教学直观性与效率。

3.4 波的干涉（教学设计） 年级 高二年级 学科 物理 教师 课题 3.4 波的干涉 教学 目标 物理观念 依托机械波叠加模型，理解波的叠加原理，知道两列波相遇时互不干扰、独立传播，相遇区域位移矢量叠加；认识波的干涉现象，明确干涉是波特有的现象；掌握稳定干涉条件：频率相同、振动方向一致、相位差恒定；理解振动加强点、减弱点的形成机理，知道加强点振幅恒定最大、减弱点振幅恒定最小，加强区域与减弱区域相互间隔；能够运用干涉观念解释薄膜干涉、声波干涉降噪等生活现象。 科学思维 运用模型建构与逻辑推演思维，借助振动叠加模型分析相遇区域质点合振动；对比区分波的叠加（任意两列波）与波的稳定干涉（满足特定条件）；依托几何关系推导加强点、减弱点到两波源路程差条件；辨析 “振动加强点位移并非始终最大、振动减弱点位移并非始终为零” 等易错认知；锻炼矢量分析、归纳推理、理想化模型分析的科学思维。 科学探究 结合水波槽双波源干涉演示实验，观察稳定干涉形成的明暗相间条纹；改变波源频率、间距，对比观察干涉图样能否稳定存在；记录、分析路程差与质点振动强弱的对应关系，归纳稳定干涉条件以及加强、减弱位置满足的路程差规律；能够依据实验现象提出猜想，利用叠加原理分析实验结果，提升现象观测、证据推理、总结物理规律的探究能力。 科学态度 与责任 感受实验是探究波动特有现象的重要手段，体会波动模型在研究干涉现象中的价值；能用波的干涉知识解释降噪耳机、薄膜干涉检测工件平整度等技术应用；实验观察中尊重客观实验现象、坚持实事求是；认识到波动现象不能单一依靠直线传播分析，体会物理规律在工程、生活中的实用价值，激发运用波动知识解决实际问题的意识。 教学重难点 教学重点：认识波的叠加原理，理解两列波相遇时独立传播、位移矢量叠加的规律。掌握波产生稳定干涉的条件；识别波的干涉图样特征，明确振动加强区、减弱区相间分布的特点。 教学难点：推导振动加强点、减弱点与路程差之间的关系；辨析易错概念：振动加强点位移并非一直最大、减弱点不一定静止；区分波的叠加与稳定干涉。 教学过程 教师活动 学生活动 教学引入 播放视频：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？ 在介质中常常有几列波同时传播。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？ 演示实验：观察波的叠加现象 在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下，在绳上分别产生相向传播的两列波（图甲）。观察两列波的传播情况。 你能大致画出该过程的波形图吗？ 开始相遇 相遇中 开始分离 分离后 两列波相遇后，有什么规律？ 学生观看视频，并尝试思考回答问题和其他同学交流。 学生稍作思考，在学案上留下答案。 新课讲授 一、波的叠加 （一）波的叠加 请结合上述实验，总结两列波相遇后，有什么规律？ 1.波传播的独立性：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，好像没有遇到过其他波一样互不干扰。 2.波的叠加原理：当几列波在传播过程中相遇时，相遇区域每一点的振动等于各列波单独传播时在该点引起的振动的矢量和。 请总结波的加强点和减弱点的规律？ 有些点两列波振动情况完全相同，称为加强点有些点两列波振动情况完全相反，称为减弱点 如果两列波振幅相同，则加强点振幅为2A，做大幅度振动，但并不表示始终处于位移最大处；减弱点始终静止不动的，位移为0 （二）生活中波的独立传播和叠加 波的叠加和独立性规律在日常生活中有哪些应用？ 1.开会时，大家讨论的面红耳赤，会议室内声音特响，但还是能区分出每一个人的说话声音。 2.红绿光束空间交叉相遇(红是红、绿是绿，…) 3.空中无线电波很多(仍能分别接收各个电台) 例1　(多选)两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0 m/s的速率沿同一直线相向传播，t=0时刻的波形如图所示，图中小方格的边长为0.1 m。则以下不同时刻，波形正确的是(　　) 学生根据实验结合课文阅读总结两列波相遇以后的规律。 学生回答加强点和减弱点的规律。 学生回答问题并与其他同学交流 尝试做例题并交流 新课讲授 二、波的干涉 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？我们先观察下面的现象。 现象：两列频率相同的水波相遇后，在它们重叠的区域里出现了一条条从两个波源中间伸展出来的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固定的，而且相互隔开。 如何解释实验现象？ （二）实验解释 加强的解释： 如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变成波谷和波谷相遇．波峰和波峰、波谷和波谷相遇时，质点的位移最大，等于两列波的振幅之和；因此在这一点，始终是两列波干涉的加强点，质点的振动最激烈。 减弱的解释： 如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰相遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，水面保持平静。 （三）光的干涉 振动加强区的质点振动的振幅为多大？振动减弱区的质点振动的振幅为多大？ 振动减弱区：振动的振幅等于两列波振幅之差。 振动减弱区：振动的振幅等于两列波振幅之差。 加强区和减弱区的质点偏离平衡位置的位移始终不变吗？ 加强区和减弱区的质点偏离平衡位置的位移不是始终不变。而是振动加强区域的质点，其位移始终保持最大。振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小。 若两列波的振幅相等，减弱区的质点是否还会离开平衡位置？ 振动减弱点的振动始终是减弱的；它并不总是处于平衡位置，它也在平衡位置附近振动.只有当两个波源的振幅相等时，才位于平衡位置. 若两列波的的频率和相位差不相同，你认为在相互叠加时，能否出现稳定的相间的加强和减弱区呢？ 如果两列波的频率不同或者两个波源没有固定的相位差（相差），相互叠加时波上各个质点的振幅是随时间而变化的，没有振动总是加强或减弱的区域。 如何才能形成像上述实验现象一样的稳定的加强和减弱的稳定图样呢？ (1)两波源的频率相同。 (2)振动方向相同。 (3)相位差恒定。 （四）波的干涉规律 1.S1和S2两波源到加强点M到距离只差与波长有什么关系？ 若两个波源的振动频率和振动步调相同，加强点与两个波源的距离差： △S=S1-S2=2n •λ/2 ( n=0，±1，±2，±3……） 2.S1和S2两波源到其他加强点到距离只差与波长有什么关系？你从中可以发现什么样的规律？ 若两个波源的振动频率和振动步调相同，减弱点与两个波源的距离差：△S=S1-S2=（2n+1）• λ/2 ( n=0，±1，±2，±3……） 振动加强点和减弱点满足的条件： 若两个波源的振动频率和振动步调相同 (1)加强点与两个波源的距离差： （n=0，±1，±2，±3……） 加强点与两个波源的距离差是半波偶数的整数倍 (2) 减弱点与两个波源的距离差： （n=0，±1，±2，±3……） 减弱点与两个波源的距离差是半波奇数的整数倍 若两个波源的振动频率和振动步调相反 (1) 减弱点与两个波源的距离差： （n=0，±1，±2，±3……） 减弱点与两个波源的距离差是半波偶数的整数倍 (2)加强点与两个波源的距离差： （n=0，±1，±2，±3……） 加强点与两个波源的距离差是半波奇数的整数倍 例2　(2025·柳州市高二期中)如图所示，S1和S2是两个相干波源，其振幅均为A，周期均为T。实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。此刻，c是波谷与波谷的相遇点，下列说法中正确的是(　　) A.a处质点始终处于离平衡位置2A处 B.随着时间的推移，c处的质点将向右移动 C.从该时刻起，经过T，c处的质点将通过平衡位置 D.S2停止振动之后，b处质点将始终处于平衡位置 例3　(2025·周口市高二检测)如图甲所示，手机小孔位置内置降噪麦克风，通过其降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，从而实现降噪的效果。图乙表示的是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。则(　　) A.降噪过程外界噪音的能量消失了 B.降噪原理是使声波发生干涉 C.图乙所示，此时介质中的质点P处于平衡位置，速度最大 D.图乙所示，介质中的质点P经过一个周期沿波的传播方向传播了一个波长的距离 学生观察视频并记录实验现象。 学生解释实验现象并与其他同学交流。 学生逐一回答问题。 尝试做例题并交流 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1.（2023-2024·吉林高二期末）如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。此刻M点处波峰与波峰相遇，下列说法中正确的是( ) A.该时刻质点O正处于平衡位置 B.该时刻M、O连线中点处于振动减弱区 C.从该时刻起，经过二分之一周期，质点M处于振动减弱区 D.从该时刻起，经过二分之一周期，质点P、N处于平衡位置 2.如图所示，S1、S2是两个步调完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷．若两列波的振幅均保持5 cm不变，关于图中所标的b、c、d三点，下列说法正确的是( ) A.d点始终保持静止不动 B.图示时刻c点的位移为零C.b点振动始终加强，c点振动始终减弱 D.图示时刻，b、c两点的竖直高度差为10 cm 3.（2025-2026·陕西西安高二上期末）在同一均匀介质中有两列沿轴相向传播的简谐横波甲和乙，已知两列机械波的波源分别位于和处，某时刻甲和乙分别传播到和处，波形如图所示。下列说法正确的是（  ） A.两列波叠加后不能发生干涉 B.甲开始振动时沿轴正方向运动 C.两列波叠加稳定后，处质点振幅为 D.两列波叠加稳定后，振动加强点的位移始终为 4.我们常用以下实验装置观察水波的干涉现象。在水槽中，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，固连在振动片上的两根完全相同的细杆周期性的击打水面，并且两细杆击打的深度和频率完全相同，可看作两个波源。这两列波相遇后，在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干涉图样。如图乙所示，振动片以周期T做简谐运动时，两细杆同步周期性地击打水面上的A、B两点，两波源发出的水波在水面上形成稳定的干涉图样。若以线段AB为直径在水面上画一个半圆，半径OC与AB垂直。除C点外，圆周上还有其他振幅最大的点，其中在C点左侧距C点最近的为D点。已知半圆的直径为d，∠DBA＝37°，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则( ) A.水波的波长为 B.水波的波长为 C.水波的传播速度为 D.若减小振动片振动的周期，C点可能为振幅最小的点 5.（2024-2025·江苏高二模拟）如图甲所示，两振动情况相同的波源M、N相距0.5m，波源激起的横波波长为0.4m，其振动图像如图乙所示，求： (1)波的传播速度大小v； (2)M、N连线间振动加强点的位置。 板 书 设 计 课 堂 小 结 作 业 布 置 1. 完成课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步作业 教 学 反 思 “波的干涉”是高中物理教材中学生们感到较难理解的部分，难点在于对波的叠加原理的理解、干涉图样的解释。要突破难点，必须做好实验， “发波水槽实验”现象明显，并运用多媒体课件进行模拟演示可较好地解决这一问题。 教学过程中两处应用到多媒体课件。一是用于表现两个单波在相向而行过程中叠加的情况，波的叠加现象在实验中较难演示，“绳波的叠加实验”中几乎看不到现象。本课采用的“发波水槽实验”观察两个波峰的叠加现象较明显，但波峰与波谷、波谷与波谷的叠加情况则无法看到；此外，波的叠加过程非常快，不便对照讲解，也不能定量地看到叠加过程中每一质点的位移与原来两峰引起位移间的关系。要让同学们对波的叠加现象有一个全面的、准确的认识，就需要借助多媒体课件模拟这一叠加过程。 本课中另一处借助多媒体表现了动态的干涉图样，当同学们通过“发波水槽实验”观察到水波的干涉现象后，要将这一图样解释清楚，单靠课本上虚、实相交的示意图比较困难。例如，要同学们认识到振动加强（或减弱）带上的质点随着波的推进始终振动加强（或减弱），静态的示意图就很难表现，但在多媒体动态图样上，就可在振动加强（或减弱）带上任选一个质点让同学们观察随着波的推进这一点始终是振动加强（或减弱）的。多媒体的采用可使同学们更加直观、形象地理解波的干涉图样。 利用静动结合更好的展示波的叠加情况，学生理解起来就容易的多了。这是本节课最大的成功之处。 若要说到不足，就是演示水波干涉实验时，离的远一点的学生可能看的不是特别精确。要是教室里面有网络的条件，用投屏效果更佳。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.4 波的干涉（教学设计） 年级 高二年级 学科 物理 教师 课题 3.4 波的干涉 教学 目标 物理观念 依托机械波叠加模型，理解波的叠加原理，知道两列波相遇时互不干扰、独立传播，相遇区域位移矢量叠加；认识波的干涉现象，明确干涉是波特有的现象；掌握稳定干涉条件：频率相同、振动方向一致、相位差恒定；理解振动加强点、减弱点的形成机理，知道加强点振幅恒定最大、减弱点振幅恒定最小，加强区域与减弱区域相互间隔；能够运用干涉观念解释薄膜干涉、声波干涉降噪等生活现象。 科学思维 运用模型建构与逻辑推演思维，借助振动叠加模型分析相遇区域质点合振动；对比区分波的叠加（任意两列波）与波的稳定干涉（满足特定条件）；依托几何关系推导加强点、减弱点到两波源路程差条件；辨析 “振动加强点位移并非始终最大、振动减弱点位移并非始终为零” 等易错认知；锻炼矢量分析、归纳推理、理想化模型分析的科学思维。 科学探究 结合水波槽双波源干涉演示实验，观察稳定干涉形成的明暗相间条纹；改变波源频率、间距，对比观察干涉图样能否稳定存在；记录、分析路程差与质点振动强弱的对应关系，归纳稳定干涉条件以及加强、减弱位置满足的路程差规律；能够依据实验现象提出猜想，利用叠加原理分析实验结果，提升现象观测、证据推理、总结物理规律的探究能力。 科学态度 与责任 感受实验是探究波动特有现象的重要手段，体会波动模型在研究干涉现象中的价值；能用波的干涉知识解释降噪耳机、薄膜干涉检测工件平整度等技术应用；实验观察中尊重客观实验现象、坚持实事求是；认识到波动现象不能单一依靠直线传播分析，体会物理规律在工程、生活中的实用价值，激发运用波动知识解决实际问题的意识。 教学重难点 教学重点：认识波的叠加原理，理解两列波相遇时独立传播、位移矢量叠加的规律。掌握波产生稳定干涉的条件；识别波的干涉图样特征，明确振动加强区、减弱区相间分布的特点。 教学难点：推导振动加强点、减弱点与路程差之间的关系；辨析易错概念：振动加强点位移并非一直最大、减弱点不一定静止；区分波的叠加与稳定干涉。 教学过程 教师活动 学生活动 教学引入 播放视频：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？ 在介质中常常有几列波同时传播。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？ 演示实验：观察波的叠加现象 在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下，在绳上分别产生相向传播的两列波（图甲）。观察两列波的传播情况。 你能大致画出该过程的波形图吗？ 开始相遇 相遇中 开始分离 分离后 两列波相遇后，有什么规律？ 学生观看视频，并尝试思考回答问题和其他同学交流。 学生稍作思考，在学案上留下答案。 新课讲授 一、波的叠加 （一）波的叠加 请结合上述实验，总结两列波相遇后，有什么规律？ 1.波传播的独立性：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，好像没有遇到过其他波一样互不干扰。 2.波的叠加原理：当几列波在传播过程中相遇时，相遇区域每一点的振动等于各列波单独传播时在该点引起的振动的矢量和。 请总结波的加强点和减弱点的规律？ 有些点两列波振动情况完全相同，称为加强点有些点两列波振动情况完全相反，称为减弱点 如果两列波振幅相同，则加强点振幅为2A，做大幅度振动，但并不表示始终处于位移最大处；减弱点始终静止不动的，位移为0 （二）生活中波的独立传播和叠加 波的叠加和独立性规律在日常生活中有哪些应用？ 1.开会时，大家讨论的面红耳赤，会议室内声音特响，但还是能区分出每一个人的说话声音。 2.红绿光束空间交叉相遇(红是红、绿是绿，…) 3.空中无线电波很多(仍能分别接收各个电台) 例1　(多选)两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0 m/s的速率沿同一直线相向传播，t=0时刻的波形如图所示，图中小方格的边长为0.1 m。则以下不同时刻，波形正确的是(　　) 【答案】　ABD 【解析】　波在传播的过程中各自保持独立性，根据题给波速可求出，当t=0.3 s时，x=0.3 m。两列波分别向前方传播了三个小格，恰好相遇，尚未发生叠加，各自的波形不发生变化，A正确；同理可知，0.4 s时两列波部分相遇叠加，叠加后的波形如选项B所示，B正确；0.5 s时部分叠加如图所示，C错误；0.6 s时两列波恰好穿过，波形如选项D所示，D正确。 学生根据实验结合课文阅读总结两列波相遇以后的规律。 学生回答加强点和减弱点的规律。 学生回答问题并与其他同学交流 尝试做例题并交流 新课讲授 二、波的干涉 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？我们先观察下面的现象。 现象：两列频率相同的水波相遇后，在它们重叠的区域里出现了一条条从两个波源中间伸展出来的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固定的，而且相互隔开。 如何解释实验现象？ （二）实验解释 加强的解释： 如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，就变成波谷和波谷相遇．波峰和波峰、波谷和波谷相遇时，质点的位移最大，等于两列波的振幅之和；因此在这一点，始终是两列波干涉的加强点，质点的振动最激烈。 减弱的解释： 如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇，经过半个周期，就变成波谷和波峰相遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就等于零，水面保持平静。 （三）光的干涉 振动加强区的质点振动的振幅为多大？振动减弱区的质点振动的振幅为多大？ 振动减弱区：振动的振幅等于两列波振幅之差。 振动减弱区：振动的振幅等于两列波振幅之差。 加强区和减弱区的质点偏离平衡位置的位移始终不变吗？ 加强区和减弱区的质点偏离平衡位置的位移不是始终不变。而是振动加强区域的质点，其位移始终保持最大。振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小。 若两列波的振幅相等，减弱区的质点是否还会离开平衡位置？ 振动减弱点的振动始终是减弱的；它并不总是处于平衡位置，它也在平衡位置附近振动.只有当两个波源的振幅相等时，才位于平衡位置. 若两列波的的频率和相位差不相同，你认为在相互叠加时，能否出现稳定的相间的加强和减弱区呢？ 如果两列波的频率不同或者两个波源没有固定的相位差（相差），相互叠加时波上各个质点的振幅是随时间而变化的，没有振动总是加强或减弱的区域。 如何才能形成像上述实验现象一样的稳定的加强和减弱的稳定图样呢？ (1)两波源的频率相同。 (2)振动方向相同。 (3)相位差恒定。 （四）波的干涉规律 1.S1和S2两波源到加强点M到距离只差与波长有什么关系？ 若两个波源的振动频率和振动步调相同，加强点与两个波源的距离差： △S=S1-S2=2n •λ/2 ( n=0，±1，±2，±3……） 2.S1和S2两波源到其他加强点到距离只差与波长有什么关系？你从中可以发现什么样的规律？ 若两个波源的振动频率和振动步调相同，减弱点与两个波源的距离差：△S=S1-S2=（2n+1）• λ/2 ( n=0，±1，±2，±3……） 振动加强点和减弱点满足的条件： 若两个波源的振动频率和振动步调相同 (1)加强点与两个波源的距离差： （n=0，±1，±2，±3……） 加强点与两个波源的距离差是半波偶数的整数倍 (2) 减弱点与两个波源的距离差： （n=0，±1，±2，±3……） 减弱点与两个波源的距离差是半波奇数的整数倍 若两个波源的振动频率和振动步调相反 (1) 减弱点与两个波源的距离差： （n=0，±1，±2，±3……） 减弱点与两个波源的距离差是半波偶数的整数倍 (2)加强点与两个波源的距离差： （n=0，±1，±2，±3……） 加强点与两个波源的距离差是半波奇数的整数倍 例2　(2025·柳州市高二期中)如图所示，S1和S2是两个相干波源，其振幅均为A，周期均为T。实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。此刻，c是波谷与波谷的相遇点，下列说法中正确的是(　　) A.a处质点始终处于离平衡位置2A处 B.随着时间的推移，c处的质点将向右移动 C.从该时刻起，经过T，c处的质点将通过平衡位置 D.S2停止振动之后，b处质点将始终处于平衡位置 【答案】　C 【解析】　a处是波峰与波峰叠加，为振动加强点，振幅为2A，但a处质点并不始终处于离平衡位置2A处，故A错误；质点只在平衡位置附近振动，并不随波的传播方向移动，故B错误；由题图可知c处是波谷与波谷的相遇点，c处的质点为振动加强点，从该时刻起，经过T，c处的质点将通过平衡位置向上振动，故C正确；S2停止振动之后，只剩下S1的振动，则b处质点不会始终处于平衡位置，故D错误。 例3　(2025·周口市高二检测)如图甲所示，手机小孔位置内置降噪麦克风，通过其降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，从而实现降噪的效果。图乙表示的是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。则(　　) A.降噪过程外界噪音的能量消失了 B.降噪原理是使声波发生干涉 C.图乙所示，此时介质中的质点P处于平衡位置，速度最大 D.图乙所示，介质中的质点P经过一个周期沿波的传播方向传播了一个波长的距离 【答案】　B 【解析】　由题图可知，降噪声波与环境声波波长相等，波速相等，频率相等，则两波叠加时候会产生干涉，由于两列声波等大反向，所以振动减弱，能起到降噪的作用，但并不是噪音声波的能量消失，故A错误，B正确；如题图乙所示，此时介质中的质点P处于平衡位置，但因为两列声波等大反向，所以合振幅为零，故质点P静止不动，速度为零，故C错误；质点P不会随波迁移，故D错误。 学生观察视频并记录实验现象。 学生解释实验现象并与其他同学交流。 学生逐一回答问题。 尝试做例题并交流 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1.（2023-2024·吉林高二期末）如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。此刻M点处波峰与波峰相遇，下列说法中正确的是( ) A.该时刻质点O正处于平衡位置 B.该时刻M、O连线中点处于振动减弱区 C.从该时刻起，经过二分之一周期，质点M处于振动减弱区 D.从该时刻起，经过二分之一周期，质点P、N处于平衡位置 【答案】D 【解析】由图知O点是波谷和波谷的叠加，是振动加强点，不一定处于平衡位置，故A错误；M、O连线上每一点都处于振动加强区，故B错误；质点M所在位置始终是振动加强区，故C错误。P、N两质点是波峰与波谷叠加，位移始终为零，所以始终处于平衡位置，故D正确； 2.如图所示，S1、S2是两个步调完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷．若两列波的振幅均保持5 cm不变，关于图中所标的b、c、d三点，下列说法正确的是( ) A.d点始终保持静止不动 B.图示时刻c点的位移为零C.b点振动始终加强，c点振动始终减弱 D.图示时刻，b、c两点的竖直高度差为10 cm 【答案】A 【解析】d点是波峰与波谷相遇，振动减弱，振幅为零，故保持静止，故A正确；b点是波峰与波峰相遇点，c点是波谷与波谷相遇点，它们均属于振动加强点，由于两列波的振幅都是5 cm，则b点相对平衡位置高10 cm，c点相对平衡位置低10 cm，所以b、c两点的竖直高度差为20 cm，故B、C、D错误． 3.（2025-2026·陕西西安高二上期末）在同一均匀介质中有两列沿轴相向传播的简谐横波甲和乙，已知两列机械波的波源分别位于和处，某时刻甲和乙分别传播到和处，波形如图所示。下列说法正确的是（  ） A.两列波叠加后不能发生干涉 B.甲开始振动时沿轴正方向运动 C.两列波叠加稳定后，处质点振幅为 D.两列波叠加稳定后，振动加强点的位移始终为 【答案】C 【解析】由波形图知两波波长相同，同一介质传播速度相同，由可知两列波的频率相同，叠加后能发生于涉，A错误；图示时刻处质点的振动方向与甲开始振动时方向一致，根据“上下坡法”可判断沿轴负方向运动，B错误；两列波波速、波长一致，故频率相同，叠加后将发生干涉，两列波波源到处波程差，且两列波起振方向相反，处为振动减弱点，振幅为，C正确；振动加强点的振幅为，但位移会随时间周期性变化，D错误。故选C。 4.我们常用以下实验装置观察水波的干涉现象。在水槽中，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，固连在振动片上的两根完全相同的细杆周期性的击打水面，并且两细杆击打的深度和频率完全相同，可看作两个波源。这两列波相遇后，在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干涉图样。如图乙所示，振动片以周期T做简谐运动时，两细杆同步周期性地击打水面上的A、B两点，两波源发出的水波在水面上形成稳定的干涉图样。若以线段AB为直径在水面上画一个半圆，半径OC与AB垂直。除C点外，圆周上还有其他振幅最大的点，其中在C点左侧距C点最近的为D点。已知半圆的直径为d，∠DBA＝37°，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则( ) A.水波的波长为 B.水波的波长为 C.水波的传播速度为 D.若减小振动片振动的周期，C点可能为振幅最小的点 【答案】AC 【解析】根据题意可知，DB与AD的长度差等于波长，则λ＝DB－AD＝dcos 37°－dsin 37°＝0.2d＝，A正确，B错误； 水的波速为v＝＝，C正确； 若减小振动片振动的周期，C点与两波源的距离相等，距离差为零，一定仍为振幅最大点，D错误。 5.（2024-2025·江苏高二模拟）如图甲所示，两振动情况相同的波源M、N相距0.5m，波源激起的横波波长为0.4m，其振动图像如图乙所示，求： (1)波的传播速度大小v； (2)M、N连线间振动加强点的位置。 【答案】(1)；(2)振动加强点与M点的距离为0.45m或0.05m或x=0.25m 【解析】(1)根据图乙可知，该波周期为2秒。则波的传播速度大小为 (2)设振动加强点与M点的距离为x。则或或0.5-x=x，解得或或x=0.25m 板 书 设 计 课 堂 小 结 作 业 布 置 1. 完成课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步作业 教 学 反 思 “波的干涉”是高中物理教材中学生们感到较难理解的部分，难点在于对波的叠加原理的理解、干涉图样的解释。要突破难点，必须做好实验， “发波水槽实验”现象明显，并运用多媒体课件进行模拟演示可较好地解决这一问题。 教学过程中两处应用到多媒体课件。一是用于表现两个单波在相向而行过程中叠加的情况，波的叠加现象在实验中较难演示，“绳波的叠加实验”中几乎看不到现象。本课采用的“发波水槽实验”观察两个波峰的叠加现象较明显，但波峰与波谷、波谷与波谷的叠加情况则无法看到；此外，波的叠加过程非常快，不便对照讲解，也不能定量地看到叠加过程中每一质点的位移与原来两峰引起位移间的关系。要让同学们对波的叠加现象有一个全面的、准确的认识，就需要借助多媒体课件模拟这一叠加过程。 本课中另一处借助多媒体表现了动态的干涉图样，当同学们通过“发波水槽实验”观察到水波的干涉现象后，要将这一图样解释清楚，单靠课本上虚、实相交的示意图比较困难。例如，要同学们认识到振动加强（或减弱）带上的质点随着波的推进始终振动加强（或减弱），静态的示意图就很难表现，但在多媒体动态图样上，就可在振动加强（或减弱）带上任选一个质点让同学们观察随着波的推进这一点始终是振动加强（或减弱）的。多媒体的采用可使同学们更加直观、形象地理解波的干涉图样。 利用静动结合更好的展示波的叠加情况，学生理解起来就容易的多了。这是本节课最大的成功之处。 若要说到不足，就是演示水波干涉实验时，离的远一点的学生可能看的不是特别精确。要是教室里面有网络的条件，用投屏效果更佳。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $