2018年高三物理一轮总复习 专题14.6 波的衍射和干涉 多普勒效应名师伴学

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1、专题14.6波的衍射和干涉多普勒效应课前预习●自我检测1．关于波的衍射现象，下列说法正确的是()A．当孔的尺寸比波长大时，一定不会发生衍射现象B．只有孔的尺寸与波长相差不多时，或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象C．只有波才有衍射现象D．衍射是波特有的现象E．以上说法均不正确【答案】BCD【解析】当孔的尺寸比波长大时，会发生衍射现象，只不过不明显．只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才会发生明显的衍射现象，切不可把此条件用来判断波是否发生了衍射现象．2.(多普勒效应)关于多普勒效应，下列说法中正确的是()A．当波源与

2、观察者有相对运动时，才会发生多普勒效应B．当波源与观察者运动的速度相同时，不会发生多普勒效应C．只有机械波才能发生多普勒效应D．只要波源运动，就一定会发生多普勒效应【答案】AB3．关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是()A．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B．任何两列波相遇都会叠加C．两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点D．两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移可能是零E．两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移可能比振动减弱的质点的位移小-14-【答

3、案】BDE4．有一障碍物的尺寸为10m，下列哪些波在遇到它时能产生明显衍射现象()A．波长为1m的机械波B．波长为10m的机械波C．波长为20m的的机械波D．频率为40Hz的声波E．频率为5000MHz的电磁波(波速为3×108m/s)【答案】BCD【解析】空气中声波波速大约为340m/s，由λ＝可算出频率为40Hz的声波的波长为8.5m；同理可算出频率为5000MHz的电磁波的波长为0.06m．选项C、D中波长等于大于障碍物尺寸．5．如图所示，表示两列同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的振幅均为2

4、cm，波速均为2m/s，波长均为0.4m，E点为B、D连线和A、C连线的交点，下列说法正确的是()A．A，C两点是振动减弱点B．A，C，E点是振动加强点C．B，D两点在该时刻的竖直高度差为8cmD．t＝0.05s时，E点离平衡位置的位移大小为4cmE．t＝0.05s时，D点离平衡位置的位移大小为4cm【答案】ACD【解析】图中B，D均为振动加强点，E位于B，D的中线上，故E-14-也是振动加强点，而A，C两点为波峰与波谷相遇，故是振动减弱点．图中所示时刻，B点偏离平衡位置－4cm，而D点偏离平衡位置4cm，故二者竖直高度差为8cm，再过0.05

5、s，两列波的波峰恰在E点相遇，故E点偏离平衡位置的距离将达到4cm，而D在平衡位置．故正确答案为A、C、D.课堂讲练●典例分析【要点提炼】一：波的衍射1．定义波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射．2．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．3．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象．二：波的干涉1．波的叠加原理(1)波的独立传播：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．(2)波的叠加：在几列波重叠的区域里，质点同时参与这几列波引

6、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．2．波的干涉(1)定义：频率相同的两列波叠加时，某些区域的振幅加大，某些区域的振幅减小，而且振幅加大的区域和振幅减小的区域相互间隔，这种现象叫波的干涉，所形成的图样叫做干涉图样．(2)干涉条件：两列波的频率必须相同；两个波源的相位差必须保持不变．(3)一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象．三、多普勒效应1．多普勒效应：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率发生变化的现象．2．多普勒效应产生的原因分析：(1)相对位置变化与频率的关系(规律)：-14-相对位置图示结

7、论波源S和观察者A相对静止，如图所示f观察者＝f波源音调不变波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C，如图所示若靠近波源，由A→B，则f观察者>f波源，音调变高；若远离波源，由A→C，则f观察者f波源音调变高(2)成因归纳：发生多普勒效应时，一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动．二者互相靠近时，观察者接收到的频率变高，互相远离时，观察者接收到的频率变低．3．发生多普勒效应时，波源产生的波的频率并没有变化，只是观察者接收到的波的频率发生了变化．4．多普勒效应是波的特性

8、，不是只有机械波会产生多普勒效应，后面所学的光波、电磁波也会产生这一现象．典例分析【典例1】一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以