2019-2020年高中物理 12.4 波的衍射和干涉学案新人教版选修3-4

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1、2019-2020年高中物理12.4波的衍射和干涉学案新人教版选修3-4学习目标：1.通过观察水波的衍射现象，认识衍射现象的特征。2.知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件。3.了解波的叠加原理。4.认识波的干涉现象和波的干涉图样。5.知道波发生明显干涉现象的必要条件。6.知道衍射和干涉现象是波所特有的现象。教学重点：衍射现象及产生明显衍射现象的条件。教学难点：波的叠加原理及干涉现象。目标一：波的衍射观看图片，提出问题：在水塘里，当微风激起的水波遇到小石、芦苇等障碍物时，波会受到影响吗？若在波的前进方向放一个有孔的屏，会看到什

2、么？波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做__________.【探究1】在什么条件下产生明显衍射现象？（1）在水槽里放两块挡板，中间留有一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况。保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察水波的传播情况有什么变化。现象：1、2、结论：1．只有在的现象。2．一切波都能发生。衍射是波特有的现象。3．衍射现象总是（存在,不存在）的，只有明显和不明显的差异．【探究2】1.为什么能“闻其声不见其人”？（声波波长在1.7cm--17m之间）2.为什么光波衍射现象不明显？（光波波长在0.4--0.7ūm之间）

3、例1.有一障碍物的高度为10m，下列波衍射现象最明显的是（）A．波长为40m的波B．波长为9．9m的波C．频率为40Hz的声波D．频率为5000MHz的电磁波（v＝3.0×108m／s）目标二：波的干涉1．波的叠加：事实表明，几列波相遇时能够保持________运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点________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________。2．波的干涉：频率____________两列波叠加时，使某些区域的振幅________、某些区域的振幅________，这种

4、现象叫做波的干涉，形成的图样常常叫做________。注意：①干涉是波叠加的结果，任意两列机械波都会叠加，但只有满足频率相同，即f1＝f2时，才能出现稳定的干涉现象。②振动加强(减弱)的区域是指质点的振幅大(小)，而不是指振动的位移大(小)，因为位移是在时刻变化的。③一切波都能发生干涉现象，干涉是波特有的现象。但是两列频率不同的波叠加后，加强和减弱不稳定，不能形成干涉图样。3．产生干涉的必要条件是，两列波的________必须相同。跟________一样，干涉也是波所________的现象。4．两个完全相同的波源产生的干涉，当某点到两

5、波源的路程差等______时，振动加强；当某点到两波源的路程差等于_________________________时，振动减弱。理解：加强点和减弱点①加强点：振动加强的点振动总是加强，但并不是始终处于波峰或波谷，它们都在平衡位置附近振动，也有的时刻位移为零。只是振幅为两列波振幅之和，显得振动剧烈。②减弱点：振动减弱点的振动始终减弱，它位移的大小始终等于两列波分别引起位移的大小之差，振幅为两列波振幅之差。如果两列波的振幅相同，则振动减弱点将会总是处于静止的。【典型例题】一、波的叠加【例1】．如图12－4－5所示，波源S1在绳的左端发出

6、频率为f1，振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2，振幅为A2的半个波形b，且f1

7、4－7所示表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示波谷，下列说法正确的是(　　)A．a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱B．e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换D．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【例4】当两列振动情况完全相同的水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法正确的是(　　)A．质点P的振动始终是加强的B．质点P的振幅最大C．质点P的位移始终最大D．质点P的位移有时为零【例5】

8、．如图12－4－8所示是水波干涉示意图，S1、S2是两波源，A、D、B三点在一条直线上，两波源频率相同，振幅相等，下列说法正确的是(　　)A．质点A一会儿在波峰，一会儿在波谷B．质点B一会儿在波峰，一会儿在波谷C．质点C