3.4波的干涉 课件 (共25张PPT) 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册
文档属性
| 名称 | 3.4波的干涉 课件 (共25张PPT) 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 30.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-27 18:09:15 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
3.4 波的干涉
在平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成复杂而美丽的图案，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？
一、波的叠加
一 ：波的叠加
穿越彼此
继续传播
好聚好散
各自精彩
1、波的独立传播：几列波相遇时能够保持各自的状态（各自的频率、波长不变）而不互相干扰
2、波的叠加：两列波重叠区域里任何一点的总位移，等于两列波分别引起的位移的矢量和
3.每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动。
一 ：波的叠加
生活中应用
1.课堂上，大家讨论的面红耳赤，教室里一片……，
但还是能区分出哪位同学的说话声音。
3.多束激光空间交叉相遇(该啥颜色还啥颜色)
2.无线电波那么多(不串台)
思考：
两列频率相同的波相遇时，在它们重叠区域会看到什么现象呢？
1.当两列频率相同的波相遇时，在它们重叠区域里会看到什么现象呢？
实验现象：
这两列波相遇后，在振动着的水面上，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。
1、定义： 频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉。 （波的叠加的特例）
波的干涉的示意图
2.振动加强区和振动减弱区：把相应的振动最激烈的质点连起来，为振动加强区；相应的振动最不激烈或静止的质点连起来，为振动减弱区．振动加强区和振动减弱区是相互隔开的．
二 ：波的干涉
波的干涉
加强点
x1
0
t
A1
-A1
x2
0
t
-A2
A2
x
0
t
A
-A
波峰
加强点 —— 一直振动 —— 振幅最大
某一时刻，水面上某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。
S1
S2
A
波的干涉
减弱点
波峰
波谷
减弱点 —— 如果振幅相等，将一直静止
——如果振幅不等，（合）振幅最小
某一时刻，水面上的某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。
S1
S2
思考
两列波的的频率不相同，在相互叠加时，能否出现稳定的图样呢？
3
二、波的干涉
3.形成稳定干涉图样的条件：
(1)两波源的频率相同；
(2)相位差恒定；
(3)振动方向相同。
4.理解：
一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象。
振动加强（减弱）区是稳定的，不随时间变化。
5.判强弱方法：
S1和S2两波源到加强点M到距离之差与波长有什么关系？
S1和S2两波源到加强点N到距离之差与波长有什么关系？
二、波的干涉
3.形成稳定干涉图样的条件：
(1)两波源的频率相同；
(2)相位差恒定；
(3)振动方向相同。
4.理解：
一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象。
振动加强（减弱）区是稳定的，不随时间变化。
5.判强弱方法：
振动频率相同、振动步调完全相同的两波源的波叠加时，设某点到两波源的距离差为Δr.
①当Δr＝k·λ (k＝0,1,2…)时为加强点．
②当Δr＝(2k＋1)· λ/ 2 时为减弱点(k＝0,1,2…)．
若两波源振动步调相反，则上述结论相反．
二、波的干涉
(多选)如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列说法正确的是 ( )
A．a、c 两点的振动加强，b、d 两点的振动减弱
B．e、f 两点的振动介于加强和减弱之间
C．c点的位移始终都是最大的
D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰
AD
解析：a点是波谷和波谷相遇的点，c点是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强点；而b、d两点都是波峰和波谷相遇的点，是振动减弱点，A正确；e点位于加强点的连线上，为加强点。f点位于减弱点的连线上，为减弱点，B错误；相干波源产生的波的干涉是稳定的，加强点与减弱点不会随时间变化，但C是振着的，所以位移一直变化C错误；因形成干涉图样的质点也在不停地做周期性振动，经半个周期原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰，D正确。
如图所示，在均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x=0.1sin 20πt（m），形成的机械波的波速都是10 m/s。介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4 m和5 m。则（ ）
A.波的周期为0.2 s B.波的波长为2 m
C.P点一定是振动加强点 D.P点可能是振动减弱点
C
【解析】 A错：设简谐波的波速为v，周期为T，由题意知：T= = s=0.1 s。
B错：根据v= ，可得λ=vT=10×0.1 m=1 m。
C对，D错：根据题意，P点到A、B两个波源的路程差Δs=5 m-4 m=1 m=λ，所以P点的振动加强。
（多选）一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端点P、Q同时开始上下振动，一段时间后的波形如图所示。对于以后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（ ）
A．频率之比是1:2 B．两列波波速之比为1∶1
C．中点M的振动点总是加强的 D．P、Q的起振方向都是竖直向上的
ABD
AD
课堂练习
3.4 波的干涉
在平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成复杂而美丽的图案，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？
一、波的叠加
一 ：波的叠加
穿越彼此
继续传播
好聚好散
各自精彩
1、波的独立传播：几列波相遇时能够保持各自的状态（各自的频率、波长不变）而不互相干扰
2、波的叠加：两列波重叠区域里任何一点的总位移，等于两列波分别引起的位移的矢量和
3.每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动。
一 ：波的叠加
生活中应用
1.课堂上，大家讨论的面红耳赤，教室里一片……，
但还是能区分出哪位同学的说话声音。
3.多束激光空间交叉相遇(该啥颜色还啥颜色)
2.无线电波那么多(不串台)
思考：
两列频率相同的波相遇时，在它们重叠区域会看到什么现象呢？
1.当两列频率相同的波相遇时，在它们重叠区域里会看到什么现象呢？
实验现象：
这两列波相遇后，在振动着的水面上，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。
1、定义： 频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉。 （波的叠加的特例）
波的干涉的示意图
2.振动加强区和振动减弱区：把相应的振动最激烈的质点连起来，为振动加强区；相应的振动最不激烈或静止的质点连起来，为振动减弱区．振动加强区和振动减弱区是相互隔开的．
二 ：波的干涉
波的干涉
加强点
x1
0
t
A1
-A1
x2
0
t
-A2
A2
x
0
t
A
-A
波峰
加强点 —— 一直振动 —— 振幅最大
某一时刻，水面上某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。
S1
S2
A
波的干涉
减弱点
波峰
波谷
减弱点 —— 如果振幅相等，将一直静止
——如果振幅不等，（合）振幅最小
某一时刻，水面上的某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。
S1
S2
思考
两列波的的频率不相同，在相互叠加时，能否出现稳定的图样呢？
3
二、波的干涉
3.形成稳定干涉图样的条件：
(1)两波源的频率相同；
(2)相位差恒定；
(3)振动方向相同。
4.理解：
一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象。
振动加强（减弱）区是稳定的，不随时间变化。
5.判强弱方法：
S1和S2两波源到加强点M到距离之差与波长有什么关系？
S1和S2两波源到加强点N到距离之差与波长有什么关系？
二、波的干涉
3.形成稳定干涉图样的条件：
(1)两波源的频率相同；
(2)相位差恒定；
(3)振动方向相同。
4.理解：
一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象。
振动加强（减弱）区是稳定的，不随时间变化。
5.判强弱方法：
振动频率相同、振动步调完全相同的两波源的波叠加时，设某点到两波源的距离差为Δr.
①当Δr＝k·λ (k＝0,1,2…)时为加强点．
②当Δr＝(2k＋1)· λ/ 2 时为减弱点(k＝0,1,2…)．
若两波源振动步调相反，则上述结论相反．
二、波的干涉
(多选)如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列说法正确的是 ( )
A．a、c 两点的振动加强，b、d 两点的振动减弱
B．e、f 两点的振动介于加强和减弱之间
C．c点的位移始终都是最大的
D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰
AD
解析：a点是波谷和波谷相遇的点，c点是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强点；而b、d两点都是波峰和波谷相遇的点，是振动减弱点，A正确；e点位于加强点的连线上，为加强点。f点位于减弱点的连线上，为减弱点，B错误；相干波源产生的波的干涉是稳定的，加强点与减弱点不会随时间变化，但C是振着的，所以位移一直变化C错误；因形成干涉图样的质点也在不停地做周期性振动，经半个周期原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰，D正确。
如图所示，在均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x=0.1sin 20πt（m），形成的机械波的波速都是10 m/s。介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4 m和5 m。则（ ）
A.波的周期为0.2 s B.波的波长为2 m
C.P点一定是振动加强点 D.P点可能是振动减弱点
C
【解析】 A错：设简谐波的波速为v，周期为T，由题意知：T= = s=0.1 s。
B错：根据v= ，可得λ=vT=10×0.1 m=1 m。
C对，D错：根据题意，P点到A、B两个波源的路程差Δs=5 m-4 m=1 m=λ，所以P点的振动加强。
（多选）一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端点P、Q同时开始上下振动，一段时间后的波形如图所示。对于以后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（ ）
A．频率之比是1:2 B．两列波波速之比为1∶1
C．中点M的振动点总是加强的 D．P、Q的起振方向都是竖直向上的
ABD
AD
课堂练习