物理選修3-4人教新課標 12.6 波的干涉 教案

1、 波的干涉【教學目標】1知道波的疊加原理。2知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣。3知道干涉現(xiàn)象也是波特有的現(xiàn)象?！局攸c難點】1波的疊加原理。2波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣?！窘虒W方法】講練結合【教學用具】課 件【教學過程】一、波的疊加1、波的獨立傳播原理：兩列波相遇后，每列波都像相遇前一樣，保持各自原來的波形，繼續(xù)向前傳播，這是波的獨立傳播特性。2、波的疊加原理：幾列波相遇時能夠保持各自的運動狀態(tài)，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質的質點同時參與這幾列波引起的振動，質點的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和。當兩列波在同一直線上振動時，位移的矢量和簡化為代數(shù)和，這叫做波的疊加原理。二、波的干涉

2、1、干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強、某些區(qū)域的振動減弱，并且振動加強和振動減弱的區(qū)域互相間隔，這種現(xiàn)象叫波的干涉。2、干涉圖樣：在干涉現(xiàn)象中形成的圖樣叫干涉圖樣。由于兩列波的頻率相同，振動加強處總是加強，振動減弱處總是減弱，所以出現(xiàn)了穩(wěn)定的干涉圖樣。3、產生干涉的條件：兩列波的頻率相同。對于圖中的a點：設波源S1、S2在質點a引起的振幅分別為A1和A2，以圖中a點波峰與波峰相遇時刻計時，波源S1、S2分別引起a質點的振動圖象如圖甲、乙所示，當兩列波重疊后，質點a同時參與兩個振動，合振動圖象如圖丙所示：從圖中可看出：對于a點，在t=0時是兩列波的波峰和波峰相遇，經過半個周期，就

3、變成波谷和波谷相遇，也就是說：在a點，兩列波引起的振幅都等于兩列波的振幅之和，即a點始終是振動加強點.【說明】（1）從波源S1、S2發(fā)出的兩列波傳到振動加強的點a振動步調是一致的，引起質點a的振動方向是一致的，振幅為A1A2。（2）振動加強的質點a并不是始終處于波峰或波谷，它仍然在平衡位置附近振動，只是振幅最大，等于兩列波的振幅之和。（3）振動加強的條件：波峰與波峰或波谷與波谷相遇點是振動加強點。加強點與兩個波源的距離差：rr2r1k （k0，±1，±2，±3）那么，振動減弱的點又是如何形成的呢?以波源S1、S2分別將波峰、波谷傳給減弱點b時刻開始計時，波源S1、

4、S2分別引起質點b振動的圖象如圖甲、乙所示，當兩列波重疊后，質點a同時參與兩個振動，合振動圖象如圖丙所示：在b點是兩列波的波峰和波谷相遇，經過半個周期，就變成波谷和波峰相遇，在這一點兩列波引起的合振動始終是減弱的，質點振動的振幅等于兩列波的振幅之差.【說明】（1）從波源S1、S2發(fā)出的兩列波傳到b點時引b的振動方向相反，振幅為|A1A2|。（2）振動減弱的質點b并不是一定不振動，只是振幅最小，等于兩列波的振幅之差。（3）振動減弱的條件：波峰與波谷相遇點是振動加強點。減弱點與兩個波源的距離差：rr2r1(2k1)/2 （k0,±1，±2，±3）4、理解：（1）干涉現(xiàn)

5、象中那些總是振動加強的點或振動減弱的點是建立在兩個波源產生的頻率相同的前提條件下。（2）如果兩列頻率不同的波相疊加，得到的圖樣是不穩(wěn)定的；而波的干涉是指波疊加中的一個特例，即產生穩(wěn)定的疊加圖樣.（3）聲波的干涉。（4）一切波都能發(fā)生干涉，干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象。【例1】關于兩列波的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，下列說法正確的是：（BD）B.發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的頻率一定相同C.在振動減弱的區(qū)域，各質點都處于波谷D.在振動加強的區(qū)域，有時質點的位移等于零兩列波疊加產生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象是有條件的，不是任意兩列波都能產生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的，兩列波疊加產生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的一個必要條件是兩列波的頻率相同，所以選項A是錯誤的而選項B是正確的；在振動減弱的區(qū)域里，只是兩列波引起質點的振動始終是減弱的，質點振動的振幅等于兩列波的振幅之差，如果兩列波的振幅相同，質點振動的振幅就等于零，也不可能各質點都處于波谷，所以選項C是錯誤的.在振動加強的區(qū)域里，兩列波引起質點的振動始終是加強的，質點振動的最激烈，振動的振幅等于兩列波的振幅之和，但這些點始終是振動著的，因而有時質點的位移等