2018-2019高中物理 第十二章 机械波 第4节 波的衍射和干涉课件 新人教版选修3-4.ppt

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1、物理选修3-4·人教版新课标导学第十二章机械波第四节波的衍射和干涉※知道波的衍射现象及衍射条件※知道衍射是波特有的现象※知道两列波叠加的位移规律※理解波的干涉现象及产生干涉的条件※知道波的干涉现象是波特有的现象1课前预习2课内探究3素养提升4课堂达标5课时作业课前预习1．定义波可以绕过_________继续传播的现象。2．实验及现象(1)实验装置：在水槽里放两块挡板，中间留一个_________。(2)现象：①狭缝宽度比波长大得多时：波的传播如同光沿_________传播一样，挡板后面产生“_________”。②狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时：水波

2、_________挡板后面继续传播。3．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__________，或者比波长______时，才能观察到明显的衍射现象。波的衍射障碍物狭缝直线阴影区绕到相差不多更小1．波的独立传播特性两列波相遇后，每列波仍象相遇前一样，保持各自____________，继续向前传播。(如图所示)波的叠加原来的波形2．波的叠加原理在两列波重叠的区域里，任何一个质点同时参与____________，其振动位移等于这两列波分别引起的位移的_________，当两列波振动方向在同一直线上时，这两个位移的矢量和在选定正方向后可简化为___

3、______。两个振动矢量和代数和1．干涉现象频率相同的两列波叠加，使某些区域的____________，使某些区域的____________，并且振动加强和振动减弱的区域____________，这种现象叫波的干涉，形成的图样叫波的干涉图样。2．两列波产生稳定干涉的条件①两列波的______必须相同。②两个波源的_________必须保持不变。3．波的干涉和衍射都是波所特有的现象一切波都能够发生________和________现象；反之能够发生_______和_________现象的，一定是波。波的干涉振动加强振动减弱互相间隔频率相位差干涉衍射干涉衍射『判一判

4、』(1)“隔墙有耳”指的是声波的衍射现象。()(2)敲击音叉使其发声，然后转动音叉，听到声音忽强忽弱是声波的干涉现象。()(3)只有频率相同的两列波才可以叠加。()(4)在两列波重叠的区域里，任何一个质点的位移都等于原来位移的2倍。()(5)一切波都能发生衍射现象。()(6)产生干涉的一个必要条件是，两列波的频率必须相同。()√√××√√『选一选』蟋蟀是利用了a发出声音，某同学围绕蟋蟀走了一圈，听到忽高忽低的蟋蟀声，这是由于声波的b现象，请选择a、b组合正确的是()A．蟋蟀的嘴　衍射B．蟋蟀的翅膀　干涉C．蟋蟀的翅膀　共振D．蟋蟀的嘴　共振解析：蟋蟀是依靠一双翅膀

5、的振动发声，两翅膀的振动频率、振幅相同，形成相干波源，在周围出现振动加强与减弱的区域。B『想一想』如图所示，日常生活中“闻其声不见其人”的物理现象的原因是什么？答案：声波在空气中的波长较长，可以跟一般障碍物的尺寸相比拟，很容易发生衍射现象，绕过障碍物传入人耳。而光波由于波长很短，障碍物或孔的尺寸远大于光的波长，不能绕过障碍物发生衍射，所以只能听到声音而看不到说话的人。课内探究我们在家中经常听到优美的声乐从窗外飘来，(如图)，声音为什么没被障碍物所挡住？探究一　对波的衍射现象的理解提示：这是声波的衍射现象。声波在传播过程中遇到障碍物时，可以绕过障碍物继续传播。1．生

6、活中常见的波的衍射现象(1)声波：声波的波长在1.7cm～17m之间，与一般障碍物的尺寸相比差不多，或比其大，故声波的衍射现象极为明显。(2)水波：水面上传播的波能够越过水面上的芦苇、小石块等障碍物，都是典型的水波的衍射现象。(3)无线电波：在房间中可以接收到收音机和电视信号，是电磁波的衍射现象。2．对明显衍射发生条件的理解(1)波的衍射是波在传播过程中所具有的特征之一，衍射是否明显，通常的衡量就是孔或缝的宽度d与波长λ的比值，比值越小，衍射现象相对越明显。(2)孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长的关系仅是衍射能否明显发生的条件，波的衍射没有条件。(3)明显衍射发生

7、时，并不一定能清楚地感受到，如当孔远远小于水波波长时，衍射应当非常明显，但因孔很小，单位时间内通过的能量很小，又分布到很大的区域上，水波非常弱，将看不清楚。特别提醒：(1)衍射是波所特有的现象，一切波都会产生衍射现象，只有明显和不明显的差异。(2)凡能发生衍射现象的就是波。把M、N两块挡板中间的空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了如图所示的图样，位置P处的水没有振动起来，现要使挡板左边的振动传到P处，在不改变挡板M和P点位置的情况下，可以采用哪些办法？解题指导：波能发生明显衍射的条件是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。在同种介质中，波速确

8、定，当改变