物理人教版（2019）选择性必修第一册3.4波的干涉 课件（共23张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第一册3.4波的干涉 课件（共23张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 37.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-13 08:29:48 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
3.4 波的干涉
人教版（2019）高中物理（选择性必修第一册）
第三章 机械波
在平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成了复杂而美丽的图案。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？第页课堂导入第页课堂导入1、波传播的独立性：几列波相遇之后，仍然保持它们各自原有的特征（频率、波长、振幅、振动方向等）不变，并按照原来的方向继续前进，好象没有遇到过其他波一样互不干扰.一、波的叠加[生活中波的独立传播]第页知识讲解2.波互相叠加原理：在波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波所产生的振动，每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动.质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。一、波的叠加本质：位移的合成第页知识讲解1.(多选)如图所示为同种介质中两列相向传播的振幅、波长都相同的横波，它们相遇后，下列图像可能存在的是√√课堂练习课堂练习第页课堂检测2.两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波(如图甲所示),在相遇的某一时刻,两列波“消失”(如图乙所示)。此时介质中x、y两质点的运动方向是( )A.x向下,y向上B.x向上,y向下C.x、y都向上D.x、y都向下A课堂练习课堂练习第页课堂检测3.(多选)如图所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b，且f1<f2，P为两个波源连线的中点。已知机械波在介质中传播的速度只由介质本身的性质决定。下列说法正确的是( )A.两列波比较，a波将先到达P点B.两列波在P点叠加时，P点的位移最大可达A1＋A2C.b的波峰到达P点时，a的波峰还没有到达P点D.两列波相遇时，绳上位移可达A1＋A2的点只有一个，此点在P点的左侧 CD课堂练习课堂练习第页课堂检测当两列频率相同的波相遇时，在它们重叠的区域会出现什么现象？第页知识讲解第页知识讲解加强的解释：如果在某一时刻，在水面上的某一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。二、波的干涉Ax10tA1-A1振动1：x20t-A2A2振动2：x0tA-A加强叠加：振动的加强区：峰—峰相遇；谷—谷相遇。振幅:A=A1+A2第页知识讲解振动的减弱区：峰—谷相遇；谷—峰相遇。振幅:A=|A1-A2|Bx10tA1-A1振动1：振动2：x20t-A2A2减弱叠加：x0tA-A减弱的解释：如果在某一时刻，在水面上的某一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。第页知识讲解振动加强区的质点振动的振幅为多大？振动减弱区的质点振动的振幅为多大？振动加强区：振动的振幅等于两列波振幅之和。振动减弱区：振动的振幅等于两列波振幅之差。加强区和减弱区的质点偏离平衡位置的位移不是始终不变。而是振动加强区域的质点，其振幅始终保持最大。振动减弱区域的质点，其振幅始终保持最小。加强区和减弱区的质点偏离平衡位置的位移始终不变吗？减弱区的质点是否会离开平衡位置？振动减弱点的振动始终是减弱的；它并不总是处于平衡位置，它也在平衡位置附近振动.只有当两个波源的振幅相等时，才位于平衡位置.第页知识讲解若两列波的的频率和相位差不相同，你认为在相互叠加时，能否出现稳定的相间的加强和减弱区呢？如果两列波的频率不同或者两个波源没有固定的相位差（相差），相互叠加时波上各个质点的振幅是随时间而变化的，没有振动总是加强或减弱的区域。如何才能形成像上述实验现象一样的稳定的加强和减弱的稳定图样呢？(1)两波源的频率相同。(2)振动方向相同。(3)相位差恒定。第页知识讲解二、波的干涉2.形成稳定干涉图样的条件：(1)两波源的频率相同（相干波源）；(2)两波源的相位差恒定；(3)两波源的振动方向相同。水波干涉图样1.波的干涉：频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，使某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，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。所形成的图样叫做干涉图样。3.干涉现象是波的特性凡能发生干涉现象的一定是波 识别波：干涉是波特有的现象第页知识讲解图中表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷.(1)半个周期后，图中六个点中，哪些点具有最大正向位移？哪些点具有负向最大位移？哪些点比较“平静”？ K、P点具有正向最大位移，M、Q具有负向最大位移，H、N点比较“平静”.(2)随着时间的推移，M点这个凸起最高的位置在向哪个方向移动？是不是M质点在向那个方向迁移？M质点在哪个方向上运动？最高点由M向P移动，M点并不随波迁移，而只在垂直于纸面的方向上运动.位移为0第页知识讲解 减弱加强5 3.5 5 3 ABCDE 加强点 减弱点波源步调相同蓝：波峰黑：波谷第页知识讲解加强点和减弱点的判断加强点减弱点现象判断法条件判断法波源步调相同波源步调相反波峰——波峰波谷——波谷波峰——波谷波程差Δs＝nλn=0,1,2……波程差Δs＝n=0,1,2……波程差Δs＝n=0,1,2……波程差Δs＝nλn=0,1,2……第页知识讲解波的干涉的应用主动降噪（Active Noise Cancellation），是一种降噪技术，应用在耳机降噪上，从噪声源本身着手，设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。第页知识讲解4.关于波的干涉与衍射，下列说法正确的是（ ）A．频率不同的两列波在相遇的区域叠加时能发生干涉现象B．几个人在同一间房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰C．衍射和干涉都是只有横波才有的现象D．波长比障碍物或孔的宽度大得多时，衍射现象不明显B课堂练习课堂练习第页课堂检测5.(多选)如图所示,S1、S2是两个振动完全相同的相干波源,其中实线表示波峰,虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持5 cm不变,关于图中所标的a、b、c、d四点,下列说法正确的是( )A.d点始终保持静止不动B.图示时刻c点的位移为零C.b点振动始终加强,c点振动始终减弱D.图示时刻,b、c两点的竖直高度差为20 cm答案:AD课堂练习课堂练习第页课堂检测6.图示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇.图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a、c、e共线，b、d、f共线，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点和减弱点之间C.经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换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课堂练习课堂练习第页课堂检测7.如图所示为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，甲波向右传播，乙波向左传播。质点M位于x＝0.2 m处，则下列说法正确的是( )A.这两列波会发生干涉现象B.M点是振动加强点，所以其位移总是最大C.此时M点位移为零，故M点是振动减弱点D.由图示时刻开始，再经过甲波周期，M点将位于波谷E.M点将做振幅为30 cm的简谐振动ADE课堂练习课堂练习第页课堂检测
3.4 波的干涉
人教版（2019）高中物理（选择性必修第一册）
第三章 机械波
在平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成了复杂而美丽的图案。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？第页课堂导入第页课堂导入1、波传播的独立性：几列波相遇之后，仍然保持它们各自原有的特征（频率、波长、振幅、振动方向等）不变，并按照原来的方向继续前进，好象没有遇到过其他波一样互不干扰.一、波的叠加[生活中波的独立传播]第页知识讲解2.波互相叠加原理：在波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波所产生的振动，每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动.质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。一、波的叠加本质：位移的合成第页知识讲解1.(多选)如图所示为同种介质中两列相向传播的振幅、波长都相同的横波，它们相遇后，下列图像可能存在的是√√课堂练习课堂练习第页课堂检测2.两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波(如图甲所示),在相遇的某一时刻,两列波“消失”(如图乙所示)。此时介质中x、y两质点的运动方向是( )A.x向下,y向上B.x向上,y向下C.x、y都向上D.x、y都向下A课堂练习课堂练习第页课堂检测3.(多选)如图所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b，且f1<f2，P为两个波源连线的中点。已知机械波在介质中传播的速度只由介质本身的性质决定。下列说法正确的是( )A.两列波比较，a波将先到达P点B.两列波在P点叠加时，P点的位移最大可达A1＋A2C.b的波峰到达P点时，a的波峰还没有到达P点D.两列波相遇时，绳上位移可达A1＋A2的点只有一个，此点在P点的左侧 CD课堂练习课堂练习第页课堂检测当两列频率相同的波相遇时，在它们重叠的区域会出现什么现象？第页知识讲解第页知识讲解加强的解释：如果在某一时刻，在水面上的某一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。二、波的干涉Ax10tA1-A1振动1：x20t-A2A2振动2：x0tA-A加强叠加：振动的加强区：峰—峰相遇；谷—谷相遇。振幅:A=A1+A2第页知识讲解振动的减弱区：峰—谷相遇；谷—峰相遇。振幅:A=|A1-A2|Bx10tA1-A1振动1：振动2：x20t-A2A2减弱叠加：x0tA-A减弱的解释：如果在某一时刻，在水面上的某一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。第页知识讲解振动加强区的质点振动的振幅为多大？振动减弱区的质点振动的振幅为多大？振动加强区：振动的振幅等于两列波振幅之和。振动减弱区：振动的振幅等于两列波振幅之差。加强区和减弱区的质点偏离平衡位置的位移不是始终不变。而是振动加强区域的质点，其振幅始终保持最大。振动减弱区域的质点，其振幅始终保持最小。加强区和减弱区的质点偏离平衡位置的位移始终不变吗？减弱区的质点是否会离开平衡位置？振动减弱点的振动始终是减弱的；它并不总是处于平衡位置，它也在平衡位置附近振动.只有当两个波源的振幅相等时，才位于平衡位置.第页知识讲解若两列波的的频率和相位差不相同，你认为在相互叠加时，能否出现稳定的相间的加强和减弱区呢？如果两列波的频率不同或者两个波源没有固定的相位差（相差），相互叠加时波上各个质点的振幅是随时间而变化的，没有振动总是加强或减弱的区域。如何才能形成像上述实验现象一样的稳定的加强和减弱的稳定图样呢？(1)两波源的频率相同。(2)振动方向相同。(3)相位差恒定。第页知识讲解二、波的干涉2.形成稳定干涉图样的条件：(1)两波源的频率相同（相干波源）；(2)两波源的相位差恒定；(3)两波源的振动方向相同。水波干涉图样1.波的干涉：频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，使某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，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。所形成的图样叫做干涉图样。3.干涉现象是波的特性凡能发生干涉现象的一定是波 识别波：干涉是波特有的现象第页知识讲解图中表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷.(1)半个周期后，图中六个点中，哪些点具有最大正向位移？哪些点具有负向最大位移？哪些点比较“平静”？ K、P点具有正向最大位移，M、Q具有负向最大位移，H、N点比较“平静”.(2)随着时间的推移，M点这个凸起最高的位置在向哪个方向移动？是不是M质点在向那个方向迁移？M质点在哪个方向上运动？最高点由M向P移动，M点并不随波迁移，而只在垂直于纸面的方向上运动.位移为0第页知识讲解 减弱加强5 3.5 5 3 ABCDE 加强点 减弱点波源步调相同蓝：波峰黑：波谷第页知识讲解加强点和减弱点的判断加强点减弱点现象判断法条件判断法波源步调相同波源步调相反波峰——波峰波谷——波谷波峰——波谷波程差Δs＝nλn=0,1,2……波程差Δs＝n=0,1,2……波程差Δs＝n=0,1,2……波程差Δs＝nλn=0,1,2……第页知识讲解波的干涉的应用主动降噪（Active Noise Cancellation），是一种降噪技术，应用在耳机降噪上，从噪声源本身着手，设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。第页知识讲解4.关于波的干涉与衍射，下列说法正确的是（ ）A．频率不同的两列波在相遇的区域叠加时能发生干涉现象B．几个人在同一间房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰C．衍射和干涉都是只有横波才有的现象D．波长比障碍物或孔的宽度大得多时，衍射现象不明显B课堂练习课堂练习第页课堂检测5.(多选)如图所示,S1、S2是两个振动完全相同的相干波源,其中实线表示波峰,虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持5 cm不变,关于图中所标的a、b、c、d四点,下列说法正确的是( )A.d点始终保持静止不动B.图示时刻c点的位移为零C.b点振动始终加强,c点振动始终减弱D.图示时刻,b、c两点的竖直高度差为20 cm答案:AD课堂练习课堂练习第页课堂检测6.图示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇.图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a、c、e共线，b、d、f共线，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点和减弱点之间C.经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换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课堂练习课堂练习第页课堂检测7.如图所示为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，甲波向右传播，乙波向左传播。质点M位于x＝0.2 m处，则下列说法正确的是( )A.这两列波会发生干涉现象B.M点是振动加强点，所以其位移总是最大C.此时M点位移为零，故M点是振动减弱点D.由图示时刻开始，再经过甲波周期，M点将位于波谷E.M点将做振幅为30 cm的简谐振动ADE课堂练习课堂练习第页课堂检测