物理人教版（2019）选择性必修第一册.3.4波的干涉（共18张ppt）

(共18张PPT)
波的干涉
一、 学习目标
1．通过实验，了解波的叠加，建立波的叠加模型。
2．通过实验，了解波的干涉现象，提升探索自然的内在动力。
波的干涉
问题的引出
两个运动的宏观物体发生碰撞，它们的运动状态一般都会发生改变。
两列波相遇时，它们各自的运动特征也会像宏观物体碰撞时发生改变吗？
斯诺克比赛
山东济南趵突泉
学习任务一：波的叠加
问题1．两列波相遇并穿过后，它们各自的波形和运动
特征（波长、频率）是否发生改变？
两列水波的实验
请同学们列举一些生活中多列波在空间相遇的现象。
学习任务一：波的叠加
问题1．两列波相遇并穿过后，它们各自的波形和运动
特征（波长、频率）是否发生改变？
两列波在彼此相遇并穿过后，波的形状和相遇前一样，传播的情形也和相遇前一样。即两列波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，继续传播，就像没有跟另一列波相遇一样。
学习任务一：波的叠加
问题2．两列波在相遇时，它们各自的波形和运动特征 （波长、频率）
是否发生改变？重叠区域里，介质的质点是如何振动的？
为什么将一个音频信号反相后同时播放就销声了？
学习任务一：波的叠加
问题2．两列波在相遇时，它们各自的波形和运动特征 （波长、频率）
是否发生改变？重叠区域里，介质的质点是如何振动的？
1
2
a
b
1
2
1
2
1
2
1
2
两列波在相遇时，能够保持各自的运动特征，继续传播。
在它们重叠区域里，质点同时参与这两列波引起的振动。
质点的位移等于这两列波单独传播时引起的位移的矢量和。
学习任务一：波的叠加
波的叠加原理：
介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰。在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波单独传播时在该点引起的物理量的矢量和。
问题1．波源振动情况完全相同的两列波，在它们重叠的区域里会发生
什么现象？
学习任务二：波的干涉
水波干涉的实验
在两列水波重叠的区域里出现了一条条相对平静的区域和激烈振动的区域，这两类区域在水面上的位置相间隔而且是稳定的。
问题2．介质中哪些点是振动加强的？哪些点是振动减弱的？
学习任务二：波的干涉
波源1
波源2
振动加强：
波峰（谷）与波峰（谷）相遇
振动减弱：
波峰与波谷相遇
波峰
波谷
根据波的叠加原理
问题2．介质中哪些点是振动加强的？哪些点是振动减弱的？
学习任务二：波的干涉
波源1
波源2
波谷与波谷相遇的B点振动加强，
波峰与波峰相遇的A点振动加强，
AB连线上的中点C的振动是加强还是减弱？
两列波传播后在C点出现波峰与波峰相遇，振动是加强的。
A
B
C
波谷
波峰
E
F
G
（振动情况相同）波形图中或是波形平移后的图中：
波峰（谷）与波峰（谷）相遇——振动加强
波峰与波谷相遇——振动减弱
问题2．介质中哪些点是振动加强的？哪些点是振动减弱的？
学习任务二：波的干涉
问题3．介质中振动加强的质点实质上是哪个运动特征加强了？
振动减弱的质点实质上是哪个运动特征减弱了？
学习任务二：波的干涉
振动加强：A=A1+A2
振动减弱：A=|A1-A2|
问题4．介质中振动加强和减弱点的位置到波源的距离有什么特征？
学习任务二：波的干涉
设此时S1、S2均处在波峰的位置，M点分别到S1、S2的距离为多少？
MS1=5λ，MS2=3λ，MS1-MS2=2λ
（振动情况完全相同）波程差
Δx=2n（n=0、1、2、3……）加强
Δx=（2n+1）（n=0、1、2、3……）减弱
问题5．是不是任意两列波相遇都能形成这样稳定的图样？
要形成这稳定的图样，两列波需要满足怎样的条件
学习任务二：波的干涉
如果两列波的频率不同，在相互叠加时，波中相遇区域的各个质点的振幅会随时间变化，不会出现振动总是加强与总是减弱的区域。
稳定图样的条件：频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波
（振动情况完全相同的两列波）
如果两个波源的相位差随时间变化，相遇区域各质点的相位差也会随时间变化，不会出现振动总是加强与总是减弱的区域。
波的干涉：
频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波（振动情况完全相同的两列波）叠加时，某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，这种现象叫做波的干涉。
学习任务二：波的干涉
干涉的条件：频率相同、相位差恒定、振动方向相同
干涉图样：形成这种稳定图样
请同学们根据今天所学的内容设计一个主动降噪的装置。
学以致用：
同学们再见！