探究探究二探究二对波的叠加波的干涉现象的理解问题导引如图所示,操场中两根竖直杆上各有个扬声器,接在同扩音机上,位同学沿着方向走来,他听到的声音会有什么变化为什么探究探究二名师精讲波的传播几列波相遇时能够保持各自的运动特征,继续传播,即各自的波长频率等保持不变。关于干涉的条件波的叠加是无条件的,任何频率的两列波在空间相遇都会叠加。但稳定干涉图样的产生是有条件的,必须是两列波的频率相同相位差恒定。如果两列波的频率不相等,在相遇的区域里不同时刻各质点叠加的结果都不相同,看不到稳定干涉图样。探究探究二关于加强点区和减弱点区加强点在些点两列波引起的振动始终加强,质点的振动最剧烈,振动的振幅等于两列波的振幅之和,。减弱点在些点两列波引起的振动始终相互削弱,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差若两列波振幅相同,质点振动的合振幅就等于零,并不振动,水面保持平静。探究探究二干涉图样及其特征干涉图样如图所示。特征加强区和减弱区的位置固定不变加强区始终加强,减弱区始终减弱加强区与减弱区不随时间变化加强区与减弱区互相间隔。探究探究二探究探究二典例剖析例题波源和的振动方向相同,频率均为,分别置于均匀介质中轴上的两点处如图所示。两波源产生的简谐横波沿轴相向传播,波速为。已知两波源振动的初始相位相同。求简谐横波的波长。间合振动振幅最小的点的位置。探究探究二解析设简谐横波波长为,频率为,则,代入已知数据,得。以为坐标原点,设为间的任意点,其坐标为,则两波源到点的波程差,。其中以为单位。答案,合振动振幅最小的点的位置满足𝑘,为整数,所以,可得,故。解得,。探究探究二变式训练导学号如图所示表示两个相干波源产生的波在同种均匀介质中相遇。图中实线表示时刻的波峰,虚线表示的是波谷,下列说法正确的是两点的振动加强,两点的振动减弱两点的振动介于加强点和减弱点之间经适当的时间后,加强点和减弱点的位置互换经半个周期后,原来位于波峰的点将位于波谷,原来位于波谷的点将位于波峰探究探究二解析波的干涉示意图所示的仅是时刻两列相干波叠加的情况。形成干涉图样的所有介质质点都在不停地振动着,其位移的大小和方向都在不停地变化着。但要注意,对于稳定的干涉图样,振动加强和减弱的区域的空间位置是不变的。点是波谷和波谷相遇的点,点是波峰和波峰相遇的点,都是振动加强的点而两点都是波峰和波谷相遇的点,是振动减弱的点,选项正确点位于加强点的连线上,为加强点,点位于减弱点的连线上,为减弱点,选项错误相干波源叠加产生的干涉是稳定的,不会随时间变化,选项错误因形成干涉图样的介质质点也是不停地做周期性振动,经半个周期步调相反,选项正确。答案探究探究二变式训练在学校运动场上直跑道的两端,分别安装了由同信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为的声波。同学从该跑道的中点出发,向端点缓慢行进。在此过程中,他听到扬声器声音由强变弱的次数为解析根据波的干涉的加强点和减弱点的条件,可知当点与两个波源距离差为波长的整数倍时,该点为振动加强点,即声音加强点,设距中点处为加强点,则,即所以这位同学每向前运动,就为个声音加强点,内共有个加强点,故选。答案探究探究二探究探究二关于波的衍射现象,下列说法正确的是些波在定条件下才有衍射现象些波在任何情况下都有衍射现象切波在定条件下才有衍射现象切波在任何情况下都有衍射现象解析切波只要遇到障碍就会发生衍射现象,但要发生明显衍射现象的条件是障碍物的大小和波的波长差不多加强区始终加强,减弱区始终减弱加强区与减弱区不随时间变化加强区与减弱区互相间隔。探究探究二探究探究二典例剖析例题波源和的振动方向相同,频率均为,分别置于均匀介质中轴上的两点处如图所示。两波源产生的简谐横波沿轴相向传播,波速为。已知两波源振动的初始相位相同。求简谐横波的波长。间合振动振幅最小的点的位置。探究探究二解析设简谐横波波长为,频率为,则,代入已知数据,得。以为坐标原点,设为间的任意点,其坐标为,则两波源到点的波程差,。其中以为单位。答案,合振动振幅最小的点的位置满足𝑘,为整数,所以,可得,故。解得,。探究探究二变式训练导学号如图所示表示两个相干波源产生的波在同种均匀介质中相遇。图中实线表示时刻的波峰,虚线表示的是波谷,下列说法正确的是两点的振动加强,两点的振动减弱两点的振动介于加强点和减弱点之间经适当的时间后,加强点和减弱点的位置互换经半个周期后,原来位于波峰的点将位于波谷,原来位于波谷的点将位于波峰探究探究二解析波的干涉示意图所示的仅是时刻两列相干波叠加的情况。形成干涉图样的所有介质质点都在不停地振动着,其位移的大小和方向都在不停地变化着。但要注意,对于稳定的干涉图样,振动加强和减弱的区域的空间位置是不变的。点是波谷和波谷相遇的点,点是波峰和波峰相遇的点,都是振动加强的点而两点都是波峰和波谷相遇的点,是振动减弱的点,选项正确点位于加强点的连线上,为加强点,点位于减弱点的连线上,为减弱点,选项错误相干波源叠加产生的干涉是稳定的,不会随时间变化,选项错误因形成干涉图样的介质质点也是不停地做周期性振动,经半个周期步调相反,选项正确。答案探究探究二变式训练在学校运动场上直跑道的两端,分别安装了由同信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为的声波。同学从该跑道的中点出发,向端点缓慢行进。在此过程中,他听到扬声器声音由强变弱的次数为解析根据波的干涉的加强点和减弱点的条件,可知当点与两个波源距离差为波长的整数倍时,该点为振动加强点,即声音加强点,设距中点处为加强点,则,即所以这位同学每向前运动,就为个声音加强点,内共有个加强点,故选。答案探究探究二探究探究二关于波的衍射现象,下列说法正确的是些波在定条件下才有衍射现象些波在任何情况下都有衍射现象切波在定条件下才有衍射现象切波在任何情况下都有衍射现象解析切波只要遇到障碍就会发生衍射现象,但要发生明显衍射现象的条件是障碍物的大小和波的波长差不多。答案下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是相遇后,振幅小的列波将减弱,振幅大的列波将加强相遇后,两列波的振动情况与相遇前完全相同在相遇区域,任点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和几个人在同房间说话,相互间听得清楚,这说明声波在相遇时互不干扰解析两列波相遇时,每列波引起的振动情况都保持不变,而质点的振动则是两列波共同作用的结果,故选项错误,选项正确。几个人在同房间说话,声带振动发出的声波在空间中相互叠加后,不改变每列波的振幅频率,所以声波传到人的耳朵后,仍能分辨出不同的人所说的话,故选项正确。答案已知空气中的声速为。现有几种声波周期为,频率为,波长为,它们传播时若遇到宽约为的障碍物,能产生显著的衍射现象的是和和和都可以解析三种声波的波长分别为根据发生明显衍射现象的条件可知,两声波的波长与障碍物的尺寸差不多,能产生明显的衍射现象,故选项正确。答案,如图所示,实线和虚线分别表示振幅频率均相同的两列波的波峰和波谷。此刻,是波峰与波峰相遇点,下列说法中正确的是该时刻质点正处在平衡位置两点始终处于平衡位置点到两波源的距离之差定是波长的整数倍从该时刻起,经过周期,质点到达平衡位置解析由题图可知,为振动加强的点,此时点处于波谷,点处于波峰,点是波峰与波峰相遇,只有当两波源振动相位相同时,点到两波源的距离差才是波长的整数倍,若两波源振动相位相反,则点到两波源的距离差为半波长的奇数倍,故均错两点为减弱点,又因为两列波的振幅相同,因此两点的振幅为零,即两点始终处于平衡位置,正确从该时刻经周期,两列波分别引起的振动都使点位于平衡位置,故点位于平衡位置,正确。答案导学号选做题如图所示,为同介质中振动完全相同的波源,振幅均为,频率均为,波速,试说明发出的两列波在点的干涉结果。解析𝑃𝐴𝐴𝐵由得𝑣𝑓所以点为振动加强点。,。答案见解析波的衍射和干涉情景导入思维导图我们在生活中经常遇到“闻其声不见其人”的事如图所示,声音为什么没被障碍物所挡住填填练练波的衍射见课本第页定义波可以绕过障碍物继续传播的现象。发生明显衍射现象的条件只有缝孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。波的衍射的普遍性切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象。填填练练波的干涉见课本第页波的叠加原理几列波相遇时能够保持各自的运动特征,继续传播,在它们重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。波的干涉定义频率相同的两列波叠加时,些区域的振幅加大些区域的振幅减小的现象。稳定干涉条件。ⅰ两列波的频率必须相同。ⅱ两个波源的相位差必须保持不变。干涉的普遍性切波都能够发生干涉,干涉是波特有的现象。填填练练利用发波水槽得到的水面波形如图甲乙所示,则图甲乙均显示了波的干涉现象图甲乙均显示了波的衍射现象图甲显示了波的干涉现象,图乙显示了波的衍射现象图甲显示了波的衍射现象,图乙显示了波的干涉现象解析由波的干涉和衍射概念知图甲是列波的传播,显示了波的衍射现象,图乙是两列波的传播,显示了波的干涉现象,选项正确。答案探究探究二探究对波的衍射现象的理解问题导引在浙江歌舞剧院建院周年的纪念活动中,评委隔着布幔或箱子做成的隔断倾听选手们的演奏。评委为什么可以隔着隔断听到优美的乐声呢探究探究二探究探究二名师精讲衍射是波特有的现象切波都能发生衍射现象,只是有的明显,有的不明显。波的直线传播只是在衍射不明显时的近似。波长较长的波容易产生明显的衍射现象。关于衍射的条件应该说衍射是没有条件的,衍射是波特有的现象,切波都可以发生衍射。衍射只有“明显”与“不明显”之分,障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多,或比波长小是产生明显衍射的条件。探究探究二波的衍射实质分析波传到小孔障碍物时,小孔障碍物仿佛是个新波源,由它发出的与原来同频率的波在小孔障碍物后传播,就偏离了直线方向。波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。衍射现象与观察的矛盾当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出,但由于衍射波的能量很弱,衍射现象不容易观察到。探究探究二典例剖析例题观察水面波衍射的实验装置如图所示,和是两块挡板,是个孔,是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹图中曲线之间距离表示个波长,则波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是此时能明显观察到波的衍射现象挡板前后波纹间距离相等如果将孔扩大,有可能观察不到明显的衍射现象如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显地观察到衍射现象𝑣𝑓探究探究二解析根据能发生明显衍射现象的条件障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多。从题图中可看出孔的尺寸小于个波长,所以此时能明显地观察到波的衍射现象,选项正确因为穿过挡板小孔后的波速不变,频率相同,所以波长也相同,选项正确若将孔扩大,将可能不满足发生明显衍射现象的条件,就有可能观察不到明显的衍射现象,选项正确若将波源频