沪教版高中物理选修3-4 2.5波的干涉与衍射_学案3

波的干涉与衍射
【学习目标】
1．知道波的叠加原理，什么是波的干涉。知道干涉图样。
2．知道什么是波的衍射和发生明显衍射的条件。
3．知道干涉和衍射是波特有的现象。
4．知道什么是多普勒效应以及产生的条件。
【学习重点】
理解波的叠加原理、波的干涉、衍射。
【学习难点】
理解波的干涉图样。
【学习过程】
一、波的叠加原理
根据课本的“实验探究”自己试验，观察两列水波相遇后的传播状态？传播方向是否发生改变？形状是否发生改变？
实验现象表明：介质中几列波相遇后，仍将保持着它们各自原有的特性(_______、_________、_________、___________等）继续传播，并不因为有其他波的存在而发生变化。
波的叠加原理：在几列波传播的重叠区域内，质点要同时参与由几列波引起的振动，质点的总位移等于 ，这就是波的叠加原理。
二、波的干涉
1．波的干涉：________的两列波叠加，使介质中某些区域的质点振动____________，另一些区域的质点振动________，并且这两种区域____________、___________。这种稳定的叠加现象叫波的干涉
根据右图的干涉图样用波的叠加原理解释
1、红点为什么是振动加强点？蓝点为什么是振动减弱点？
2、思考：振动加强点距两个波源的距离有什么特点？
3、两列波相遇产生干涉的条件是：
____________________________________________________。
三、波的衍射现象
1．波的衍射：____________________________________________________________。
2．波发生明显衍射想象的条件：
_______________________________________________________。
3．一切波都能发生衍射。波发生衍射的过程也是能量传播的过程。
4．波的衍射的应用
在大山后面的房舍内听广播（信号波长为1~100m）和看电视（信号波长为1~3m）哪个效果好？
【典型例题】
例1．下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是（ ）
A．相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强
B．相遇前后，两列波的振动情况与相遇前完全相同
C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和
D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰
例2．如图所示，橡皮绳上甲波峰向右传播，乙波谷向左传播，若它们的振幅和波长都相同，则它们相遇时互相叠加如图所示。此时图中的M、N、x、y等质点的振动方向是 ( )
A．M向上、N向下 B．M向下、N向上
C．M向右、N向左 D．x、y均静止
【达标检测】
1．下列说法中正确的是（ ）
A．衍射是一切波特有的现象
B．障碍物或孔越小越易产生衍射
C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象
D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象
2．根据多普勒效应，下列说法中正确的有( )
A．医生检查身体用的“B超”是根据超声波的多普勒效应制成的
B．一位有经验的战士听到飞行的炮弹尖叫声越来越尖锐，可以判断炮弹正向他靠近
C．根据光波的多普勒效应，由地球接收到遥远天体发出的光波的频率越来越小，可以判断此天体正远离地球
D．当波源和观察者间有相对运动时，观察者接收到的频率一定和波源发出的频率不同
3．如图6所示，横波1沿BP方向传播，B点的振动图象如图7甲所示；横波2沿CP方向传播，C点的振动图象如图乙所示。P与B相距40 cm，P与C相距50 cm，波速都为20 cm/s。两横波在P处相遇，两横波振动方向相同，P点振幅为 ( )
A．70 cm B．50 cm
C．10 cm D．35 cm