高中高中物理 第十二章第6節(jié)波的干涉學(xué)案 新人教版選修3-4

1、選修3-4第十二章第6節(jié)波的干涉 學(xué)案課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標(biāo)通過(guò)預(yù)習(xí)并且聯(lián)系生活中的一些實(shí)例，達(dá)到簡(jiǎn)單的了解一下波的疊加和干涉，達(dá)到感性認(rèn)識(shí)的地步。二、預(yù)習(xí)內(nèi)容1.在介質(zhì)中常常有幾列波同時(shí)傳播，例如把兩塊石子在不同的地方投入池塘的水里，就有兩列波在水面上傳播兩列波相遇時(shí)，會(huì)不會(huì)像兩個(gè)小球相碰時(shí)那樣，都能改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢？2.預(yù)習(xí)完畢后，用自己的語(yǔ)言描述一下波的疊加這現(xiàn)象。3.什么叫做波的干涉，兩列波發(fā)生干涉的條件是什么啊？4.用自己的話說(shuō)一說(shuō)波的疊加和波的干涉的關(guān)系。三、提出疑惑同學(xué)們，通過(guò)你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容課內(nèi)探究學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)(1).

2、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. 二、學(xué)習(xí)過(guò)程1、波的疊加【演示】在一根水平長(zhǎng)繩的兩端分別向上抖動(dòng)一下，就分別有兩個(gè)凸起狀態(tài)1和2在繩上相向傳播(參見(jiàn)課本圖1028)我們可以看到，兩列波相遇后，彼此穿過(guò)，繼續(xù)傳播，波的形狀和傳播的情形都跟相遇前一樣，也就是說(shuō)，相遇后，它們都保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，彼此都沒(méi)有受到影響 仔細(xì)觀察兩列相遇的水波，也可以看到兩列水波相遇后，彼此穿過(guò)，仍然保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，就像沒(méi)有跟另一列水波相遇一樣(1)位移特點(diǎn)當(dāng)兩個(gè)波源產(chǎn)生的兩列波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都要同時(shí)參與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，

3、在任一時(shí)刻，第一列波使某個(gè)質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)所產(chǎn)生的位移是x1，第二列波同時(shí)使質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)所產(chǎn)生的位移是x2，則質(zhì)點(diǎn)a的位移就是這兩列波分別產(chǎn)生的位移的矢量和如果位移x1，x2的方向相同，則質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)位移的大小為X= 方向與 。如圖1018所示如果位移x1，x2方向相反，則質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)位移的大小為X= ；方向 。(2)波的獨(dú)立性特點(diǎn)n列波在同一介質(zhì)中傳播，在介質(zhì)中某一點(diǎn)(或某一區(qū)域)相遇時(shí)，每一列波都能夠 ；好像沒(méi)有遇到另一列波一樣，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波所產(chǎn)生的振動(dòng)，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)仍然是在各自的平衡位置附近做簡(jiǎn)諧振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移 。( 3)疊加原理兩列相同的波相遇時(shí)，在它們重疊的

4、區(qū)域里 2、波的干涉 【演示】把兩根金屬絲固定在同一個(gè)振動(dòng)片上，當(dāng)振動(dòng)片振動(dòng)時(shí)，兩根金屬絲周期性地觸動(dòng)水面，形成兩個(gè)波源這兩個(gè)波源的振動(dòng)頻率和振動(dòng)步調(diào)相同，它們發(fā)出的波是頻率相同的波現(xiàn)象： 解釋： 由實(shí)驗(yàn)分析可知，波干涉有如下特點(diǎn)： 3波的干涉特點(diǎn) 最大振幅 最小振幅 位移 4產(chǎn)生干涉的條件任何情況下兩列波相遇都會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，而要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣則需要一定的條件，其條件是： 不僅水波、聲波，一切波都可發(fā)生干涉現(xiàn)象5波的干涉與衍射一樣，也是波特有的現(xiàn)象6.當(dāng)堂檢測(cè) (1)插在水中的細(xì)棒對(duì)水波的傳播沒(méi)有影響，這是波的(衍射)現(xiàn)象；在墻外聽(tīng)到墻內(nèi)人講話，這是波的(衍射)現(xiàn)象；一個(gè)人在兩個(gè)由同一聲

5、源帶動(dòng)的揚(yáng)聲器之間走動(dòng)時(shí)，聽(tīng)到的聲音時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，這是波的(干涉)現(xiàn)象 (2)以下關(guān)于波的衍射的說(shuō)法，正確的是：（c）A波遇到障礙物時(shí)，一定會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B當(dāng)障礙物的尺寸比波長(zhǎng)大得多時(shí)，衍射現(xiàn)象很明顯C當(dāng)孔的大小比波長(zhǎng)小時(shí)，衍射現(xiàn)象很明顯D只有當(dāng)障礙物的尺寸與波長(zhǎng)差不多時(shí)，才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象(3)當(dāng)兩列水波發(fā)生干涉時(shí)，如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇下列說(shuō)法正確的是：（ABD）A質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的B質(zhì)點(diǎn)P的振幅最大C質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大D質(zhì)點(diǎn)P的位移有時(shí)為零 (4)在水平方向上有兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的振源S1、S2，S1、S2相距7m，振動(dòng)所形成的波的波長(zhǎng)為1m，則S1、S2的連線上有幾個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)？（c）A只有中點(diǎn)B6個(gè)點(diǎn) C13個(gè)點(diǎn)D無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn) (5)兩列波在某區(qū)域相遇，下列說(shuō)法正確的是：（AB）A兩波相遇時(shí)能保持各自狀態(tài)互不干擾B兩波相遇時(shí)引起質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波分別引起的位移的矢量和C任何兩列波疊加后都能使某些區(qū)域振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些區(qū)域振動(dòng)始終減弱，得到穩(wěn)定的干涉圖樣D頻率相同的兩列波相干涉時(shí)，加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域交替變換 (6)兩個(gè)頻率、振幅相同的波在介質(zhì)中傳播發(fā)生干涉得到穩(wěn)定