《机械波的衍射和干涉》导学案2

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1、机械波的衍射和干涉1.波的衍射(1)波的衍射现象首先观察水槽屮水波的传播：圆形的水波向外扩散，越来越大。然后，在水槽屮放入一个不大的障碍屏，观察水波绕过障碍屏传播的情况。波绕过障碍物的现象，叫做波的衍射。再引导学生观察：在水槽中放入一个有孔的障碍屏，水波通过孔后也会发生衍射现象。看教材中的插图，解释“绕过障碍物”的含义。(2)发生明显波的衍射的条件①在不改变波源的条件下，将障碍屏的孔由较大逐渐变小。可以看到波的衍射现象越来越明显。由此得出结论：障碍物越小，衍射现象越明显。②可能的话，在不改变障碍孔的条件下，使水波的波长逐渐变大或逐渐变小。可以看到,当波长越小时，波的

2、衍射现象越明显。由此得出结论：当障碍物的大小与波长相差不多时，波的衍射现象较明显。小结：发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多。波的衍射现象是波所特有的现象。在生活中，可遇到的波的衍射现象有：声音传播中的“隔墙有耳”现彖；在房间中可以接受到收音机和电视信号，是电磁波的衍射现象。教师在线例1.一列水波穿过小孔产生衍射现象，衍射后水波的强度减弱是因为()A、水波的波长增大B、水波的周期增大C、水波的频率减小D、水波的振幅减小例2.如图所示，S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有狭缝。此时，测得A点没有振动，为了使

3、A点发生振动，可釆用的方法是()A、增大波源频率B、减小波源频率C、将N板向上移动一些D、将N板向下移动一些同步训练1.如图所示是观察水面波衍射的试验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O为波源，图屮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，下列描述正确的是（）A.此时能明显观察到波的衍射现象B.挡板前波纹间距离相等C.如果将孔AB扩大有可能观察不到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察衍射现象2.如图是不同频率地水波通过相同地小孔所能到达区域地示意图，情况中水波地频率最

4、大；情况中水波地频率最小。3.将一只小瓶立于水波槽中，在槽中激发水波，若想在瓶子后面看到水波绕进的现象，激发水波的振子振动频率大写好还是小些好？为什么？4.下列说法中正确的是（）A.衍射是一切波特有的现象B.对同一列波，障碍物或小孔越小衍射越明显C.听到回声是声波的衍射现象D.听到冋声是共鸣现象5.一列水波穿过小孔产生衍射现象，衍射后水波的强度减弱是因为（）A.水波的波长增大B.水波的周期增大C.水波的频率减小D.水波的振幅减小水波在水槽中6.在做水波通过小孔衍射的演示实验时，激发水波的振子振动频率为5Hz,A传播速度为0.05m/s,为使实验效果更明显，使用小孔直

5、径d应为m。拓展尝新1.如图10-38所示，正中O是水面上一波源，实、焜线分别表示该吋刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段吋I'可，水面上的波形将分布于（）A.整个区域B.阴影I以外区域1.波的干涉①观察现象：在水槽演示仪上有两个振源的条件下，单独使用其中的一个振源，水波按照该振源的振动方式向外传播：再单独使用另一个振源，水波按照该振源的振动方式向外传播。现象的结论：每一个波源都按其自己的方式，在介质屮产生振动，并能使介质将这种振动向外传播。②观察现象：找两个同学拉着--条长橡皮管，让他们同吋分别抖动一下橡皮管的端点,E1则会从两端各产生一个波包向对方传播。

6、当两个波包在屮间相遇时，形状发生变化，相遇后又各自传播。甲现象的结论：波相遇时，发生叠加。以后仍按原来的方式传播。乙丙丁（1）波的叠加戊两列波相遇时，在波的重叠区域，任何一个质点的总位移，都等于两列波分别引起的位移的矢量和。结合图1,解释此结论。解释：在介质中选一点P为研究对象，在某一时刻，当波源1的振动传播到P点时，若恰好是波峰，则引起P点向上振动；同时，波源2的振动也传播到了P点，若恰好也是波峰，则也会引起P点向上振动；这时，P点的振动就是两个向上的振动的叠加，P点的振动被加强了。（当然，在某一时刻，当波源1的振动传播到P点时，若恰好是波谷，则引起P点向下振动；

7、同时，波源2的振动传播到了P点时，若恰好也是波谷，则也会引起P点向下振动；这时，P点的振动就是两个向下的振动的叠加，P点的振动还是被加强了。）用以上的分析，说明什么是振动被加强。波源1经过半周期后，传播到P点的振动变为波谷，就会使P点的振动向下，但此时波源2传过來的振动不一定是波谷（因为两波源的周期可能不同），所以，此时P点的振动可能被减弱，也可能是被加强的。（让学生来说明原因）思考：如果希望P点的振动总能被加强，应有什么条件？Si思考：如果在介质屮有另一质点Q,希望Q点的振动总能被减弱，应有什么条件？结论：波源1和波源2的周期应相同。(2)波的干涉观察现象③：