2.3波的干涉和衍射2.4多普勒效应及其应用(鲁科版选修3-4)案例.ppt

【互动探究】在【例2】中，若已知激发的水波的频率为5 Hz，速度为0.05 m/s，为使实验现象明显， AC和BD两块挡板构成的狭缝的宽度最好不要超过多少米？ 【解析】由v=λf知水波的波长： 要发生明显衍射，应使狭缝宽度d≤λ，即狭缝宽度最好不要超过0.01 m. 答案：0.01 m 【例3】公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，结果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低. (1)此现象属于 A.波的衍射 B.波的干涉 C.多普勒效应 D.波的反射 (2)若该路段限速为100 km/h，则该车是否超速？ (3)若该车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变化？ 【标准解答】(1)巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，此现象为多普勒效应. (2)因警车接收到的频率低，由多普勒效应知警车与轿车在相互远离，而警车车速恒定又在后面同向行驶，可判断轿车车速比警车车速大，故该车超速. (3)若该车以20 m/s的速度行进时，此时警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应偏高. 【变式训练】一列正在鸣笛的火车，高速通过某火车站站台的过程中，该火车站站台上的工作人员听到笛声的频率（ ） A.变大 B.变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大 【解析】选C.火车先是靠近工作人员，人感觉频率变大，后是远离工作人员，人感觉频率变小，C正确. 1.如图所示，沿一直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当他们相遇时可能出现的波形是（ ） 【解析】选B、C.当两列波的前半个波（或后半个波）相遇时，根据波的叠加原理，在前半个波（或后半个波）重叠的区域内所有的质点振动的合位移为零，而两列波的后半个波（或前半个波）的波形保持不变，所以选项B正确.当两列波完全相遇时（即重叠在一起），由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，即两倍于原振幅，所以选项C正确，A、D错误. 2.（2010·个旧高二检测）关于波的干涉现象，下列说法中正确的是（ ） A.两列波在相遇区域内，一定能发生干涉现象 B.两列波相互干涉是波叠加的结果 C.只有频率相同的两列波相遇时，才可能形成稳定干涉图样 D.振动加强的质点，位移始终最大 【解析】选B、C.两列相干波（频率相同、振动方向相同、相位差恒定的两列同种类波）在相遇区域才能发生干涉，A错、C正确.波的叠加是波的干涉的成因，B正确.振动加强点的振幅为两列波的振幅之和，位移随时间做周期性变化，D错. 3.（2010·绵阳高二检测）波源P1和P2发出两列波长相等的水波，某时刻在两列波相遇区域中的P点恰好是两列波的波谷相遇，则质点P（ ） A.振动减弱 B.振动加强 C.位移始终最大 D.振动中位移不可能为零 【解析】选B.该时刻两列波在P点恰好是波谷相遇，说明两列波引起P点的振动情况相同，即其振幅为两波振幅之和，P点为加强点，A错、B正确.P点的位移在周期性变化，可能为零，C、D错. 4.下列说法正确的是（ ） A.水波在传播过程中遇到的小孔越大，水波的衍射现象越明显 B.水波在传播过程中遇到的障碍物越小，水波的衍射现象越明显 C.障碍物越小，波长越短的波越容易看到明显的衍射图样 D.衍射现象的明显程度只与波的波长有关，与障碍物的尺寸无关 【解析】选B.波的波长越长、障碍物或小孔越小，波的衍射现象越明显，所以B正确、A、C、D错. 5.有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断炮弹的飞行方向.他利用的是（ ） A.声波的干涉现象 B.声波的衍射现象 C.声波的多普勒效应 D.声波的反射现象 【解析】选C.据多普勒效应现象，当炮弹运动方向靠近战士时，他听到的尖叫声音调较高，炮弹远离战士时，他听到的尖叫声音调较低，即战士靠判断听到的声音频率变化来判断炮弹飞行方向，C正确. 一、选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分） 1.下列关于两列波相遇时的说法中，错误的是（ ） A.相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同 B.相遇后，振幅小的一列波减弱，振幅大的一列波将加强 C.在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移矢量和 D.相互间能听得清楚，这说明声波在相遇时相互不干扰 【解析】选B.相遇时，每列波引起的振动情况都保持不变，而质点的振动则是两列波共同作用的结果，故A、C选项说法正确，B选项说法错误. 几个人在同一房间里说话，每个人的声带发出的声波在空间虽然相互叠加，但都保持自己的振幅和频率不变，所以声波传到