人教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第三章 机械波 4 波的干涉.ppt

答案A解析题图乙所示的时刻两列波波峰与波谷叠加,振动减弱,两列波的振幅相等,两波“消失”。根据波形平移法判断可知,在题图乙所示的时刻,向右传播的波单独引起x的运动方向向下,y的运动方向向上,向左传播的波单独引起x的运动方向向下,y的运动方向向上,根据叠加原理可知,此时x质点的运动方向向下,y质点的运动方向向上。故选A。二、波的干涉1.概念频率相同、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、某些区域的振动总是,这种现象叫作波的干涉。加强区域和减弱区域相互间隔且不随时间变化2.能发生干涉现象的条件(1)两列波的频率相同。(2)两列波的相位差恒定。(3)两列波的振动方向相同。3.干涉是波特有的现象,只要满足干涉条件,一切波都能发生干涉现象。加强减弱易错辨析判一判(1)一切波都能发生干涉现象。()(2)两列波在介质中叠加,一定产生干涉现象。()(3)产生干涉的一个必要条件是,两列波的频率必须相同。()√×√即学即用练一练(多选)关于两列波的干涉现象,下列说法正确的是()A.任意两列波都能产生干涉现象B.发生干涉现象的两列波,它们的频率一定相同C.在振动减弱的区域,各质点都处于波谷D.在振动加强的区域,有时质点的位移等于零答案BD解析两列波叠加产生干涉现象是有条件的,不是任意两列波都能产生干涉现象,两列波叠加产生干涉现象的一个必要条件是两列波的频率相同,所以选项A错误,选项B正确;在振动减弱的区域里,两列波引起质点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,并不是各质点都处于波谷,所以选项C错误;在振动加强的区域里,两列波引起质点的振动始终是加强的,质点振动最剧烈,振动的振幅等于两列波的振幅之和,但这些点始终是振动着的,因而有时质点的位移等于零,所以选项D正确。重难探究?能力素养全提升探究一波的叠加【情境探究】两个运动的小球相遇后会发生碰撞而各自改变运动状态。在空间传播的两列波相遇后是否也会像两个小球那样各自改变原来的运动状态呢?要点提示两列波相遇后不会像两个小球碰撞那样改变原来的运动状态,它们都保持各自的运动状态,彼此都没有受到影响。【知识归纳】1.波叠加时的特点(1)位移是几列波分别产生的位移的矢量和。(2)各列波独立传播。2.波的叠加原理理解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,如图所示。【应用体验】典例1波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端,两波源发出的波在绳中的传播速度均是1m/s。在t=0时刻绳上的波形如图(a)所示。则根据波的叠加原理,以下叙述正确的是()A.当t=2s时,波形如图①所示;当t=4s时,波形如图②所示B.当t=2s时,波形如图①所示;当t=4s时,波形如图③所示C.当t=2s时,波形如图②所示;当t=4s时,波形如图①所示D.当t=2s时,波形如图②所示;当t=4s时,波形如图③所示审题突破读取题干获取信息t=0时刻绳上的波形v甲=-v乙=-1m/s当t=2s时,波形相叠加x=0当t=4s时,波形互不干扰答案D解析当t=2s时,根据传播速度可知,它们相互重叠,由于振动方向相反,故振动减弱,波形如图②所示;当t=4s时,各自传播了4m,由于互不干扰,所以波形如图③所示,故选项D正确。针对训练1两列简谐波沿x轴相向而行,波速均为v=0.4m/s,两波源分别位于A、B处,t=0时的波形如图所示。当t=2.5s时,M点的位移为cm,N点的位移为cm。?答案2.00解析在t=2.5s时两列波传播的距离均为Δx=vΔt=1m,如图所示。对A波而言,M点的位移为0,对B波而言,M点的位移为2.0cm,根据波的叠加原理可知,此时M点位移为2.0cm。分别对A、B波而言,N点的位移均为0,故叠加后N点的位移为0。探究二波的干涉【情境探究】如图所示,操场中两根竖直杆上各有一个扬声器,接在同一扩音机上,一位同学沿着AB方向走来。他听到的声音会有什么变化?为什么?要点提示声音忽强忽弱,因为声波发生了干涉现象。【知识归纳】1.对波的干涉现象的理解(1)波的叠加是无需条件的,任何频率的两列波在空间相遇都会叠加。(2)干涉图样的产生是有条件的,必须是两列波的频率相同、相位差恒定、振动方向相同,如果两列波的频率不相等,在相遇的区域里不同