高中物理人教必修一(教案)波的干涉.pdfVIP

波的干涉

【教学目标】

1．知道波的叠加原理。

2．知道什么是波的干涉现象和干涉图样。

3．知道干涉现象也是波所特有的现象。

【教学重难点】

1．波的叠加原理。

2．波的干涉现象和干涉图样。

【教学过程】

一、新课导入

教师：前面我们研究了一列波在传播过程中的衍射现象，衍射现象是从波源发出的

一列波的传播特性。

问题1：那么，如果两列或几列波在传播过程中相遇后，将会发生什么现象呢？

二、新课教学

（演示实验或放映视频）

1．两列水波相遇后传播。

2．红光和蓝光相遇后继续传播。

3．两个绳子波相遇后继续传播。

现象1：两列水波相遇时会互相穿过，各自保持圆形波继续前进，与一列水波单独

传播时的情形完全一样——水波相遇后互不干扰。

现象2：红光和蓝光相遇后继续传播——光波相遇后互不干扰。

现象3：两个绳子波相遇后继续传播——绳子波相遇后互不干扰。

现象4：教室里两个人讲话，不同地方的人都能听到两个人的声音——声波相遇后

互不干扰。

为了更清楚了解：

（放映视频）——水波相遇后互不干扰。

（放映动画）——绳子波相遇后继续传播。

实验表明：几列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播，彼此都没有受到影

响，这叫做波传播的独立性。

【板书】一、波传播的独立性——几列波相遇后能够保持各自的运动状态，继续传

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播。

从刚才演示中可以发现，两列在传播过程中相遇时，在叠加的区域里，波形要发生

变化。

（放映动画）——绳子波相遇时叠加：峰峰相遇、峰谷相遇、相抵消。

问题2：两列在传播过程中相遇时，在叠加的区域里，遵从什么规律？

回顾：一个物体如果同时参与两个运动，那它的合运动遵从运动的合成规律，合运

动的位移、速度、加速度等于分运动的位移、速度、加速度矢量的合成。

结论：几列波在传播过程中，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，这叫做波的叠

加原理。

【板书】二、波的叠加原理——几列波在传播过程中，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。

问题3：两列在传播过程中相遇时，在叠加的区域里，会发生什么现象？

（演示实验或放映视频）——水波的干涉现象：

在发波水槽实验装置中，振动着的金属薄片AB，使两个小球S1、S2同步地上下振

动，由于小球S、S与槽中的水面保持接触，构成两个波源，水面就产生两列振动方向

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相同、频率也相同的波，这样的两列波相遇时出现了振动加强和振动减弱区域相互间隔

分布的情况。

问题4：为什么会产生这种现象呢？

（放映动画）——水波的干涉

我们可以用波的叠加原理来解释。

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S和S表示两列波的波源，它们所产生的波分别用两组同心圆表示，蓝色圆弧表

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示波峰中央，黑色线圆弧表示波谷中央。某一时刻，如果介质中某点正处在这两列波的

波峰中央相遇处（M点），则该点（M点）的位移是正向最大值，等于两列波的振幅之

和。经过半个周期，两列波各前进了半个波长的距离，M点就处在这两列波的波谷中央

相遇处，该点（M点）的位移就是负向最大值。再经过半个周期，M点又处在两列波的

波峰中央相遇处。这样，M点的振幅就等于两列波的振幅之和，所以M点的振动总是

最强的。这些振动最强的点都分布在图中画出的红色实线上。

某一时刻，介质中另一点如果正处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇

处（N点），该点位移等于两列波的振幅之差。经过半个周期，该点就处在一列波的波

谷中央和另一列波的波峰中央相遇处，再经过半个周期，该点又处在一列波的波峰中央

和另一列波的波谷中央相遇处。这样，该点振动的振幅就等于两列波的振幅之差，所以

该点的振动总是最弱的。如果两列波的振幅相等，这一点的振幅就等于零。这就是为什

么在某些区域水面呈现平静的原因。这些振动最弱的