23波的干涉和衍射第24多普勒效应及其应用学案10（鲁科版选修3-4）

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1、课标解读重点难点1・理解波的叠加原理.2.知道什么是波的干涉现象及其产生的条件.3.知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射的条件.4•知道干涉、衍射是波所特有的现象，并能解释有关问题.5.了解什么是多普勒效应及其产生的原因和应用.1.理解波的干涉、衍射现象.（重点）2.多普勒效应的理解.（重点）3.理解波的叠加现彖.（难点）4.用波的干涉、衍射解释实际问题.（难点）彳乍询（IK导学理数材白査自測固“基础”马芝fU-11波的干涉现象1.基本知识（1）波的叠加原理波在相遇时仍然能够保持齐自的运动状态继续传播，在相遇的区域里，介质内部的质点

2、同时参加相遇的波列的振动，质点的位移等于相遇波列单独存在时到达该处引起的位移的叠加，相遇的波一旦脱离接触又会按照原来的运动状态继续传播.（2）波的干涉①定义：振动频率和振动方向相同的两列波叠加后，振动加强和振动减弱的区域互相间隔、稳定分布的现象.②干涉图样：波的干涉中所形成的图样，如图2—3—1所示.S1s2/波源图2-3-1①干涉条件：频率和振动方向相同的波.②一切波都能发生干涉，干涉现象是波的重要特征之一.2•思考判断(1)振动加强区域，介质质点的振幅总比振动减弱区域介质质点的振幅大.W)(2)振动加强区域，介质质点的位移随时

3、间做周期性变化.(V)(3)振动加强区域，介质质点的振幅随时间做周期性变化.(X)3.探究交流在波的干涉中振动减弱点位移是否总是始终为零？振动加强点位移总是最大吗?【提示】振动减弱点的振幅为两列波的振幅之差，振动加强点的振幅为两列波的振幅之和.所以，不管是振动减弱点还是振动加强点，都在其平衡位置附近振动，振动的位移随时间做周期性变化.只有当发生干涉的两列波的振幅相同时，振动减弱点的振幅为零，其振动的位移才始终为零，振动加强点的振幅最大,但位移做周期性变化.波的衍射现象1.基本知识⑴定义波绕过障碍物或通过孔隙继续传播的现象，叫做波的衍

4、射.(2)发生明显衍射现象的条件障碍物或狭缝的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小.(3)—切波都能发牛衍射，衍射是波特有的现象.2.思考判断(1)狭缝的宽度远大于水波的波长时，有明显的衍射现象.(X)(2)当障碍物或狭缝的尺寸跟波长相差不多时，有明显的衍射现象.(J)3・探究交流H常生活中“闻其声不见其人”的物理现象的原因是什么？【提示】由入=；得，能够引起听觉的声波波长范围是1.7cm〜1700cm,这个范围可以和一般的障碍物的尺寸相比，因此声波能够绕过一般障碍物，发生明显的衍射.多普勒效应及其应用1.基本知识(1)多普勒效应由于

5、波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的频率发生变化的现彖.它是奥地利科学家多普勒发现的.(2)多普勒效应产生的原因①波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的完全波的个数是一定的，观察者观测到频率等于波源振动的频率.②波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的完全波的个数增加，观察者观测到的频率大于波源的频率，即观察到的频率增加.③波源与观察者相互远离时，观察到的频率变小.(3)多普勒效应的应用测量车辆速度；测量天体运动情况；检查病变，跟踪目的物(如导弹、云层)等等.2•思考判断(1)多普勒效应是一种观测效应.(丿)(

6、2)波源与观察者相互靠近吋，观察到的波的频率增大.(V)1.探究交流有经验的铁路工人怎样从火车的汽笛声中判断出火车的运动方向？【提示】由于多普勒效应，火车驶向工人时，他听到的汽笛声声调较高，感觉到尖锐刺耳，而火车远离工人时，他听到的汽笛声声调较低，听起来较为低沉，所以工人可以根据汽笛声调的不同，确定火车的运动方向.靜歩互动探究玻疑难师生互动找“知肚”合竹:探究区I血波的干涉【问题导思】1.什么是波的叠加？2.稳定干涉图样有何特征？3・“加强区”，“减弱区”是如何形成的？1・波的干涉与波的叠加(1)波的叠加是无条件的，任何频率的两列波

7、在空间相遇都会叠加，但干涉必须是满足一定条件的两列波叠加后形成的现象.(2)稳定干涉图样的产生是有条件的，必须是两列同类的波，并且波的频率相同、振动方向相同、相位差恒定.如果两列波的频率不相等，在同一种介质中传播时其波长就不相等，这样不能形成稳定的振动加强点和减弱点.因此我们就看不到稳定的干涉图样，只能是一般的振动叠加现象.(3)明显的干涉图样和稳定的干涉图样意义是不同的，明显的干涉图样除了满足相干条件外，还必须满足两列波振幅相差不大.振幅越是接近，干涉图样越明显.1.干涉图样及其特征(1)干涉图样：如图2-3-2所示.图2-3-2

8、⑵特征①加强区和减弱区的位置I占I定不变.②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).③加强区与减弱区互相间隔.3・“加强区”和“减弱区”的理解(1)在波的干涉现象中，加强区是指该区域内质点的振幅A最大；减弱区是指