3.4 波的干涉-课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第3章　机械波 第4节　波的干涉 1 导入新课 这种图案是怎样产生的？ ♚ 环节一：波的叠加 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？ ♚ 环节一：波的叠加 ♚ 环节一：波的叠加 波的叠加原理：几列波相遇时能够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。 ♚ 环节一：波的叠加 【例题】一个波源在绳的左端发出半个波a，其频率为f1，振幅为A1，同时，另一个波源在绳的右端发出半个波b，其频率为f2，振幅为A2；P为两波源连线的中点，如图所示。下列说法中正确的是　　　　　　(　　) 　　A.两列波同时到达两波源连线的中点 　　B.两列波相遇时，P点的波峰能达到(A1+A2) 　　C.两列波相遇后，各自仍保持原来的波形传播 　　D.两列波相遇时，绳子上的波峰值能达到(A1+A2)的点只有一点 ACD ♚ 环节二：波的干涉 两列水波相遇时发生了什么现象？ ♚ 环节二：波的干涉 思考：如何解释水波相遇时发生的现象？ 介质中某点的振动加强，是指这个质点以较大的振幅振动；而某点的振动减弱，是指这个质点以较小的振幅振动。 ♚ 环节二：波的干涉 思考：为什么会出现“有些点上下振动且振动幅度加大，而另一些点却几乎不动”的现象呢？ 当两列波的波峰与波谷在某点相遇时，由于两列波振幅相同，该点的振动位移的矢量和最小为0，此后，它们的位移总是相反，所以位移的矢量和总是0，看上去就是静止的。 ♚ 环节二：波的干涉 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。 频率相同的两列波叠加，会出现稳定的干涉图样；频率不相同的两列波叠加，则看不到稳定的干涉图样。频率相同的两列波叠加，但波源时而振动时而不振动，则它们振动的相位差不断改变，这时也看不到稳定的干涉图样。 ♚ 环节二：波的干涉 提问：产生波的干涉需要什么条件呢？ 产生稳定的干涉有两个必要条件，一是两列波频率相同，二是两列波的相位差保持不变。 ♚ 环节二：波的干涉 用两组同心圆表示从波源发出的两列波，实线圆表示波峰，虚线圆表示波谷。在一组同心圆中，相邻的实线圆与虚线圆间的距离等于半个波长，实线圆与实线圆、虚线圆与虚线圆之间的距离等于一个波长。 ♚ 环节二：波的干涉 思考：干涉图样中的某点是加强点还是减弱点需要满足什么条件？如果两个振源的振动情况相反呢？ 两个振源的振动情况相同时，某点到两个振源的波程差为半波长的奇数倍时，该点为减弱点；某点到两个振源的波程差为半波长的偶数倍时，该点为加强点。 两个振源的振动情况相反时，某点到两个振源的波程差为半波长的奇数倍时，该点为加强点；某点到两个振源的波程差为半波长的偶数倍时，该点为减弱点。 ♚ 课堂练习 主动降噪耳机　　　　　　干涉式消声器 尝试解释它们的工作原理。 ♚ 课堂练习 1.两列波叠加时，关于介质中的任一质点的振动，下列说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　) A.它的周期一定是两分振动的周期之和 B.它的频率一定是两分振动的频率之和 C.它的振幅一定是两分振动的振幅之和 D.它的位移一定是两分振动的位移之和 D ♚ 2.如图所示，水面上有A、B两个振动情况完全相同的振源，在AB连线的中垂线上有a、b、c三个质点。已知某时刻，a质点处是两列波的波峰的相遇点，c质点处是与a质点处波峰相邻的两列波的波谷的相遇点，b质点处为a、c两质点所在处的中点，则以下说法中正确的是( ) A.a质点是振动加强点，c质点是振动减弱点； B.a质点与c质点都是振动加强点，b质点是振动减弱点； C.a质点与c质点此时刻是振动加强点，经过一段时间后变成振动减弱点，而b质点可能变成振动加强点； D.a、b、c质点都是振动加强点。 课堂练习 D ♚ 课堂练习 3.两波源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，则　　　　　　　　　　　　　　　(　　) A.在两波相遇的区域中会发生干涉现象 B.在两波相遇的区域中不会发生 　干涉现象 C.a点的振动始终加强 D.a点的振动始终减弱 B ♚ 谢谢观看 Thank you $