選修3-4第十二章第6節(jié)波的干涉 學案
課前預習學案
一、預習目標
通過預習并且聯(lián)系生活中的一些實例,達到簡單的了解一下波的疊加和干涉,達到感性認識的地步。
二、預習內(nèi)容
1.在介質(zhì)中常常有幾列波同時傳播,例如把兩塊石子在不同的地方投入池塘的水里,就有兩列波在水面上傳播.兩列波相遇時,會不會像兩個小球相碰時那樣,都能改變原來的運動狀態(tài)呢?
2.預習完畢后,用自己的語言描述一下波的疊加這現(xiàn)象。
3.什么叫做波的干涉,兩列波發(fā)生干涉的條件是什么啊?
4.用自己的話說一說波的疊加和波的干涉的關系。
三、提出疑惑
同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學案
一、學習目標
(1).知道波的疊加原理.
(2).知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣.
(3).知道干涉現(xiàn)象也是波特有的現(xiàn)象.
二、學習過程
1、波的疊加
【演示】在一根水平長繩的兩端分別向上抖動一下,就分別有兩個凸起狀態(tài)1和2在繩上相向傳播.(參見課本圖10-28)我們可以看到,兩列波相遇后,彼此穿過,繼續(xù)傳播,波的形狀和傳播的情形都跟相遇前一樣,也就是說,相遇后,它們都保持各自的運動狀態(tài),彼此都沒有受到影響.
仔細觀察兩列相遇的水波,也可以看到兩列水波相遇后,彼此穿過,仍然保持各自的運動狀態(tài)繼續(xù)傳播,就像沒有跟另一列水波相遇一樣.
(1).位移特點
當兩個波源產(chǎn)生的兩列波在同一介質(zhì)中傳播時,介質(zhì)中的每個質(zhì)點都要同時參與兩個分運動,在任一時刻,第一列波使某個質(zhì)點a振動所產(chǎn)生的位移是x1,第二列波同時使質(zhì)點a振動所產(chǎn)生的位移是x2,則質(zhì)點a的位移就是這兩列波分別產(chǎn)生的位移的矢量和.
如果位移x1,x2的方向相同,則質(zhì)點a的振動位移的大小為X= 方向與 。
如圖10-18所示.如果位移x1,x2方向相反,則質(zhì)點a的振動位移的大小為X= ;方向 。
(2).波的獨立性特點
n列波在同一介質(zhì)中傳播,在介質(zhì)中某一點(或某一區(qū)域)相遇時,每一列波都能夠 ;好像沒有遇到另一列波一樣,在它們重疊的區(qū)域里,介質(zhì)的質(zhì)點同時參與這幾列波所產(chǎn)生的振動,每個質(zhì)點仍然是在各自的平衡位置附近做簡諧振動.質(zhì)點振動的位移 。
( 3).疊加原理
兩列相同的波相遇時,在它們重疊的區(qū)域里
2、波的干涉
【演示】把兩根金屬絲固定在同一個振動片上,當振動片振動時,兩根金屬絲周期性地觸動水面,形成兩個波源.這兩個波源的振動頻率和振動步調(diào)相同,它們發(fā)出的波是頻率相同的波.現(xiàn)象: 解釋:
由實驗分析可知,波干涉有如下特點:
3.波的干涉特點.
最大振幅 最小振幅
位移
4.產(chǎn)生干涉的條件
任何情況下兩列波相遇都會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,而要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣則需要一定的條件,其條件是:
不僅水波、聲波,一切波都可發(fā)生干涉現(xiàn)象.
5.波的干涉與衍射一樣,也是波特有的現(xiàn)象.
6.當堂檢測
(1)插在水中的細棒對水波的傳播沒有影響,這是波的(衍射)現(xiàn)象;在墻外聽到墻內(nèi)人講話,這是波的(衍射)現(xiàn)象;一個人在兩個由同一聲源帶動的揚聲器之間走動時,聽到的聲音時強時弱,這是波的(干涉)現(xiàn)象.
(2)以下關于波的衍射的說法,正確的是:(c)
A.波遇到障礙物時,一定會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
B.當障礙物的尺寸比波長大得多時,衍射現(xiàn)象很明顯
C.當孔的大小比波長小時,衍射現(xiàn)象很明顯
D.只有當障礙物的尺寸與波長差不多時,才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
(3)當兩列水波發(fā)生干涉時,如果兩列波的波峰在P點相遇.下列說法正確的是:(ABD)
A.質(zhì)點P的振動始終是加強的
B.質(zhì)點P的振幅最大
C.質(zhì)點P的位移始終最大
D.質(zhì)點P的位移有時為零
(4)在水平方向上有兩個振動情況完全相同的振源S1、S2,S1、S2相距7m,振動所形成的波的波長為1m,則S1、S2的連線上有幾個振動加強的點?(c)
A.只有中點 B.6個點 C.13個點 D.無數(shù)個點
(5)兩列波在某區(qū)域相遇,下列說法正確的是:(AB)
A.兩波相遇時能保持各自狀態(tài)互不干擾
B.兩波相遇時引起質(zhì)點的位移等于兩列波分別引起的位移的矢量和
C.任何兩列波疊加后都能使某些區(qū)域振動始終加強,某些區(qū)域振動始終減弱,得到穩(wěn)定的干涉圖樣
D.頻率相同的兩列波相干涉時,加強區(qū)域和減弱區(qū)域交替變換.
(6)兩個頻率、振幅相同的波在介質(zhì)中傳播發(fā)生干涉得到穩(wěn)定的干涉圖樣,則下列敘述正確的是:(B)
A.振動加強的點的位移總是處于最大值
B.振動加強的點的位移可能為零
C.振動減弱的點再經(jīng)過T/2振動變?yōu)榧訌?br />D.振動減弱的點的位移總是零
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