人教版 (2019)選擇性必修 第一冊4 波的干涉完美版課件ppt

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波的干涉
第3章 第4節(jié)
人教版高中物理選擇性必修1
板書設(shè)計
作業(yè)布置
拓展提高
課堂總結(jié)
雨滴下落不同步，相差也不恒定
有幾列波在同一介質(zhì)中傳播，當(dāng)它們相遇后會發(fā)生什么情況呢？會不會像兩個球相遇一樣改變了它們的運動狀態(tài)呢？
新知導(dǎo)入
新知講解
1、相遇前
2、相遇時刻
3、相遇過程
4、相遇后
思考1：嘗試畫出兩列波相遇前后的波形？
新知講解
一、波的疊加原理
①幾列波相遇之后， 仍然保持它們各自原有的特征（頻率、波長、振幅、振動方向等）不變，并按照原來的方向繼續(xù)前進(jìn)，好象沒有遇到過其它波一樣。（獨立性）
② 在波重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點同時參與這幾列波所引起的振動，質(zhì)點振動的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和。
思考2：通過以上觀察和分析，波的疊加有什么特點？
新知講解
加強(qiáng)
減弱
如果介質(zhì)中某些質(zhì)點處于兩列波波峰與波峰、波谷與波谷相遇處，則振動加強(qiáng)，合振幅將增大。
如果介質(zhì)中某些質(zhì)點處于兩列波波峰與波谷相遇處，則振動減弱，合振幅減小，此時如果兩列波的振幅相同，質(zhì)點振動的振幅就等于零。
思考3：下列兩列波疊加后是怎樣的？
新知講解
1、兩列波疊加時,關(guān)于介質(zhì)中的任一質(zhì)點的振動,下列說法正確的是(　　)A.它的周期一定是兩分振動周期之和B.它的頻率一定是兩分振動頻率之和C.它的振幅一定是兩分振動振幅之和D.它的位移一定是兩分振動位移之和
解析：兩列波疊加時,振動的周期和頻率不一定等于兩者之和。例如,頻率相同的兩列波疊加,某點的振動頻率可能等于每列波的頻率,也可能不振動。某點的振幅可能等于兩列波的振幅之和,也可能等于兩列波的振幅之差,但位移一定是兩分振動的位移之和,故選D。
D
課堂練習(xí)
二、波的干涉
觀察水波的干涉水槽中，波源是固定在同一個振動片上的兩根細(xì)桿，當(dāng)振動片振動時，兩根細(xì)桿周期性地觸動水面，形成兩個波源。思考4：這兩個波源發(fā)出的波有什么共同點？
這兩個波源發(fā)出的是頻率相同的波。兩列波的振動方向也相同，水面質(zhì)點的振動都沿上下方向。由于兩根細(xì)桿是同步振動的，所以它們振動的相位差保持不變(總是0)
新知講解
這兩列波相遇后，在振動著的水面上，出現(xiàn)了一條條從兩個波源中間伸展出來的相對平靜的區(qū)域和激烈振動的區(qū)域，這兩種區(qū)域在水面上的位置是固定的，而且相互隔開。
思考5：描述所看到的現(xiàn)象？
新知講解
黑線表示波谷，藍(lán)線表示波峰
新知講解
頻率相同，振動方向相同，相差恒定的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動始終加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動始終減弱，并且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域互相間隔這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的圖樣叫做干涉圖樣。干涉是波特有的現(xiàn)象，一切波都會發(fā)生干涉。
思考6：干涉圖樣有什么特點：
②振動加強(qiáng)點和振動減弱點是間隔出現(xiàn)。
③振動加強(qiáng)點是指振幅較大的點，不是位移始終最大。
④干涉圖樣中，不只有振動加強(qiáng)的質(zhì)點和振動減弱的質(zhì)點。
①振動加強(qiáng)點始終加強(qiáng)，振動減弱點始終減弱。
新知講解
3.5λ
5λ
3λ
5λ
思考7：加強(qiáng)點和減弱點的分布有什么規(guī)律？
新知講解
——加強(qiáng)
——減弱
到兩波源的路程差（波程差）△s滿足:
若兩波源振動情況完全相同
加強(qiáng)點和減弱點的分布規(guī)律：
新知講解
2、(多選)下圖表示兩個相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇。圖中實線表示某時刻的波峰,虛線表示的是波谷,下列說法正確的是(　 　)A.a、c兩點的振動加強(qiáng),b、d兩點的振動減弱B.e、f兩點的振動介于加強(qiáng)點和減弱點之間C.經(jīng)適當(dāng)?shù)臅r間后,加強(qiáng)點和減弱點的位置互換D.經(jīng)半個周期后,原來位于波峰的點將位于波谷,原來位于波谷的點將位于波峰
AD
課堂練習(xí)
解析：波的干涉示意圖所示的僅是某一時刻兩列相干波疊加的情況。形成干涉圖樣的所有介質(zhì)質(zhì)點都在不停地振動著,其位移的大小和方向都在不停地變化著。但要注意,對于穩(wěn)定的干涉圖樣,振動加強(qiáng)和減弱的區(qū)域的空間位置是不變的。a點是波谷和波谷相遇的點,c點是波峰和波峰相遇的點,都是振動加強(qiáng)的點;而b、d兩點都是波峰和波谷相遇的點,是振動減弱的點,故選項A正確;e點位于加強(qiáng)點的連線上,為加強(qiáng)點,f點位于減弱點的連線上,為減弱點,故選項B錯誤;相干波源疊加產(chǎn)生的干涉是穩(wěn)定的,不會隨時間變化,故選項C錯誤;因形成干涉圖樣的介質(zhì)質(zhì)點也是不停地做周期性振動,經(jīng)半個周期步調(diào)相反,故選項D正確。
新知講解
1、下列現(xiàn)象屬于波的干涉現(xiàn)象的是(　　)A.面對障礙物大喊一聲,過一會聽見自己的聲音B.將一個音叉敲響,人圍繞它走一周,將聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音C.在障礙物的后面可以聽到前面的人說話的聲音D.一人敲一下長鋼管的一端,另一人緊貼長鋼管的另一端,先后聽到兩次聲音
B
拓展提高
2、兩列波相疊加產(chǎn)生了穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,得到了干涉圖樣,以下關(guān)于干涉的說法錯誤的是(　　)A.兩列波的頻率一定相等B.振動加強(qiáng)區(qū)與振動減弱區(qū)總是相互間隔的C.振動加強(qiáng)區(qū)與振動減弱區(qū)交替變化D.振動加強(qiáng)區(qū)在空間的位置一直不變
解析：發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象時,振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域是穩(wěn)定的,加強(qiáng)的區(qū)域總是加強(qiáng),減弱的區(qū)域總是減弱,故選項C說法錯誤。
C
拓展提高
3、兩個相干波源發(fā)出的兩列波分別用不同的同心圓表示,其波峰用實線表示,波谷用虛線表示。某一時刻兩列波在空間傳播的情況如圖所示,在兩列波相遇的空間中有M、N、Q、K四點,則振動加強(qiáng)的點是 　 　　　,振動減弱的點是 　。?
解析：當(dāng)波峰和波峰疊加或波谷和波谷疊加時,振動加強(qiáng)。當(dāng)波峰和波谷疊加時,振動減弱。在圖中M點為波峰和波峰疊加,振動加強(qiáng)；N、Q點為波谷和波谷疊加,振動加強(qiáng);K點是波峰和波谷疊加,振動減弱。
M、N、Q
K
拓展提高
做一做：安裝兩個相同的揚(yáng)聲器，并且使它們由同一個信號源帶動，發(fā)出相同頻率的聲音。同學(xué)們分，成兩組，手持不同顏色的標(biāo)志(如A組持白，B組持黑)，分散在兩個揚(yáng)聲器之間，注意聽揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音,并且小范圍地移動。A組同學(xué)移動到聲音最大位置停住,B組同學(xué)移動到聲音最小(或聽不到聲音)位置停住。找到位置后都把標(biāo)志舉起，看看A組和B組同學(xué)所在位置的分布有什么規(guī)律。
拓展提高
波的干涉
波的疊加
波的干涉
波傳播的獨立性
波的疊加原理
產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件
干涉圖樣及其特點
課堂總結(jié)
波的干涉
波的疊加
波的干涉
波傳播的獨立性
波的疊加原理
產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件
干涉圖樣及其特點
板書設(shè)計
課后練習(xí)和同步練習(xí)
作業(yè)布置
課程結(jié)束
人教版高中物理選擇性必修1