2017教科版高中物理选修（3-4）2.6《波的干涉、衍射 多普勒效应》word学案

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1、波的干涉、衍射　多普勒效应[学习目标定位]　1.知道波的叠加原理，知道波的干涉现象实质上是波的一种特殊的叠加现象.2.知道波的干涉图样的特点，理解形成稳定干涉图样的条件，掌握振动加强点、减弱点的振动情况.3.知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件.4.了解多普勒效应，能运用多普勒效应解释一些物理现象．1．振幅：各质点离开平衡位置的________2．波峰和波谷：在横波中，________叫做波峰，________叫做波谷．一、波的叠加原理在几列波传播的重叠区域内，质点要同时参与由几列波引起的________，质点的总位移等于各列波________

2、时在该处引起的振动位移的________二、波的干涉现象1．定义：________的两列波叠加，使介质中某些区域的质点振动始终________，另一些区域的质点振动始终________，并且这两种区域互相________、位置保持________，这种稳定的叠加现象(图样)叫做波的干涉．2．条件：两列波的________相同．三、波的衍射现象1．定义：波能够绕到________的后面传播的现象，叫做波的衍射．2．波发生明显衍射现象的条件：当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与________相差不多或比________小时，就能看到明显的衍射现象．四、多普勒效应当观测

3、者与波源之间有相对运动时，观测者测得的频率与波源频率________一、波的叠加原理[问题设计]你知道“风声、雨声、读书声、声声入耳”反映了波的什么性质吗？[要点提炼]1．波的独立传播特性介质中几列波相遇后，仍将保持着它们各自原有的特征(________、________、________、传播方向等)继续传播，并不因为有其他波的存在而发生变化．2．波的叠加原理在几列波传播的重叠区域内，质点要________参与由几列波引起的振动，质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的________．二、波的干涉现象[问题设计]如图1所示，操场中两根竖直杆上

4、各有一个扬声器，接在同一扩音机上，一位同学沿着MN方向走来，他听到的声音会有什么变化？为什么？图1[要点提炼]1．干涉的条件：两列波的频率相同，振动方向在同一直线上，________恒定．2．加强点(区)和减弱点(区)(1)加强点：质点振动的振幅等于两列波的振幅之和，A＝A1＋A2.(2)减弱点：质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，A＝

5、A1－A2

6、，若两列波振幅相同，质点振动的合振幅就等于零．(3)判断加强点和减弱点的方法①条件判断法振动频率相同、振动情况相同的两列波叠加时．某点到两列波的路程差为Δs＝

7、s2－s1

8、＝kλ时为振动加强点；当Δs＝(2k＋1)

9、(k＝0,1,2，…)时为振动减弱点．若两波源振动步调相反，则上述结论相反．②现象判断法若某点总是波峰与波峰或波谷与波谷叠加，该点为加强点；若总是波峰与波谷叠加，则为减弱点．3．干涉图样及其特征(1)干涉图样：如图2所示．图2(2)特征①加强区和减弱区的位置固定不变．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．三、波的衍射现象[问题设计]大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象，你能说出是什么原因吗？[要点提炼]1．产生明显衍射现象的条件：缝的宽度或障碍物的尺寸大小与________或________．2．理解(1)

10、衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射．(2)波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异，不会出现“不发生衍射现象”的说法．(3)波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛是一个新波源，由它发出与原来________的波在孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向．因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况．一、波的叠加例1　如图3所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是下列选项中的(　　)图3二、波的干涉例2　如图4所示，S是水面波的波源，x、y是挡板，S1、S2是两个狭缝(SS1＝SS2，狭缝的尺寸比波长小得

11、多)，试回答以下问题：图4(1)若闭上S1，只打开S2，会看到什么现象？(2)若S1、S2都打开，会发生什么现象？(3)若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D四点中，哪些点是振动加强点，哪些点是振动减弱点？(4)若两列波单独传播时的振幅相等，都为A，现两列波同时传播．关于加强点的理解，小明认为：由于加强点始终加强，故加强点的位移始终是2A.他的说法对吗？为什么？三、波的衍射例3　如图5所示是观察水面波衍射的实验装置．AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源．图中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)之间的距离表示一个波长，

12、则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述