物理选修34 波的衍射和干涉背景图ppt课件

这是一份物理选修34 波的衍射和干涉背景图ppt课件，共28页。PPT课件主要包含了目标概览，课堂互动讲练，随堂达标自测，课时活页训练，第五节波的干涉，基础知识梳理，核心要点突破，矢量和，运动状态，频率相同等内容，欢迎下载使用。
学习目标：1.知道波的叠加原理．2．知道波的干涉、干涉图样，理解稳定的干涉产生的条件．3．知道干涉是波特有的现象．重点难点：1.重点：波的叠加原理．2．难点：波的干涉图样的理解和应用．学法指导：通过波的叠加原理，明确加强区和减弱区的产生条件及振动特征．
一、波的叠加1．波在叠加时的特点(1)合位移是两列波分别产生的位移的_________．(2)各列波_______传播，相遇及分离后互不影响．2．叠加原理几列波相遇时能够保持各自的__________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_____________．
(1)两列波叠加一定产生干涉现象吗？(2)在干涉现象中加强点是否总处于“波峰”？某时刻位移为零的点，一定是振动减弱点吗？
二、波的干涉1．波的干涉：___________的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强和振动减弱的区域相互_______的现象叫做波的干涉．2．波的干涉现象的成因：以水波为例，如果某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇，经过__________，就变成波谷和波谷相遇．波峰和波峰相遇时，质点的位移______，等于两列波的__________；波谷和波谷相遇时，质点的位移___________，也等于两列波的_________________．
因此在这一点，两列波引起的振动始终是________，质点的振动最剧烈，振动的振幅等于两列波的_____________．如果某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇，经过_________，就变成____和________相遇，在这一点，两列波引起的振动始终是减弱的，质点振动的振幅等于两列波的___________，如果两列波的振幅相同，质点振动的振幅就___________．
水面保持平静．其他振动质点的振幅可以介于最小振幅及最大振幅之间，合振幅是离加强点_______越大，离减弱点越近越小．3．干涉图样：在波的_________中所形成的图样叫做干涉图样．4．产生干涉的一个必要条件：两列波的____必须相同．5．一切波都能发生干涉(只要满足条件)，干涉也是波特有的现象．
【思考·提示】　(1)不一定．产生干涉现象的条件是频率相等．(2)加强点的振幅大，但有时处于波峰有时处于波谷，有时在平衡位置．某时刻位移为零的点不一定是振动的减弱点．
一、对波的叠加应如何理解？　几列波相遇时，在它们重叠的区域里，介质中点的位移等于几列波单独传播时引起的位移的矢量和，这种现象称为波的叠加．1．叠加是波与波相遇时发生的普遍现象，不论波的频率是否相同，两列波叠加之后，仍可继续保持其独立性．2．两列波相遇，必然发生叠加，但未必产生干涉，波的干涉是叠加的一种特殊情况．
3．频率不同的两列波相遇，叠加区各点的合振动的振幅，有时是两个振动的振幅之和，有时是两个振动的振幅之差，没有振动总是得到加强或总是减弱的区域，这样的两列波不能产生稳定的干涉现象，不能形成稳定的干涉图样．而波的干涉是频率相同的两列波叠加，是波叠加中的一个特例，能产生稳定的干涉图样．特别提醒干涉是稳定的叠加，只有频率相同的波才能发生干涉．　
二、如何理解波的干涉现象中的“加强区域”和“减弱区域”？1．“加强”和“减弱”的含义：在波的干涉现象中，加强区域是指该区域内质点的振幅A增大，减弱区域是指该区域内质点的振幅A减小．设两相干波源单独引起的振幅分别为A1和A2，则在振动加强区域中质点振动的振幅为A1＋A2，在振动减弱区域中质点的振幅为|A1－A2|.不论加强区还是减弱区中的质点，都仍然在其平衡位置附近做振动，它们的振动位移仍随时间发生周期性变化．因此，某一时刻，加强区域中质点的位移有可能小于减弱区中质点振动的位移．
若A1＝A2，则减弱区中质点的振幅为零，不振动． 2．理解“始终”，稳定的干涉表现在加强点始终加强，质点的振幅大，而并不是质点始终在波峰上；减弱点始终减弱，只有振幅为零的点，才始终静止在平衡位置．3．理解“隔开”，加强区域和减弱区域相互隔开，加强点连线上各点都是加强点，减弱点连线上各点都是减弱点．
1.关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是(　　)A．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B．两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C．两列频率相同的波相遇时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零D．两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大
解析：选C.根据波的叠加和干涉的概念可知，只要两列波相遇就会叠加，但如果两列波的频率不同，在叠加区域就没有稳定的干涉图样，选项A错．发生干涉时振动加强的点还有波谷和波谷相遇的点，选项B错．因为某质点振动加强仅是振幅加大，但只要仍在振动就一定有位移为零的时刻，所以选项C正确，选项D错误．
三、如何判断振动加强点和振动减弱点？1．利用干涉示意图：波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇的点为振动加强点，位于加强点连线上的所有质点都是振动加强点．波峰与波谷相遇的点是振动减弱点，位于减弱点连线上的所有质点都是振动减弱点．2．某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr.(1)当两波源振动步调一致时若Δr＝nλ，(n＝0,1,2…)，则振动加强；
(2009年高考上海卷)如图10－5－1所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出波的波峰位置，则图中的________点为振动加强的位置，图中的________点为振动减弱的位置．
解析：由图可知，b到S1、S2的距离相等，即路程差Δr＝0，故b点为加强区．a到S1、S2的距离不等，且路程差Δr＝1.5 λ，故a点为减弱区．答案：b　a
如图10－5－2甲所示，两列相同的波沿一直线相向传播，当它们相遇时，乙图所示的波形中可能的是(　　)
A．a和b　　　　　　　　B．b和cC．c和d D．a和d【解析】　当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时，根据波的叠加原理，前半个波(或后半个波)重叠区域内所有质点此刻的振动合位移为零，因两列波后半个波形(或前半个波形)不变，b图正确；当两列波恰好完全重叠时，由波的叠加原理知所有质点的位移大小均加倍，c图正确．
【答案】　B【思维升华】　两列波在空间相遇与分离时都保持其原来的特性(如f、A、λ、振动方向)沿原来方向传播，而不互相干扰，在两列波重叠的区域里，任何一个质点同时参与两个振动，其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和．
两列波叠加发生了稳定的干涉现象，得到了干涉图样，则关于干涉的下列说法正确的是(　　)A．两列波的频率一定相等，振幅不一定相等B．振动加强区域始终加强，振动减弱区域始终减弱C．振动加强区域与振动减弱区域互相间隔D．振动加强区域的位移大，振动减弱区域的位移小
【解析】　两列波叠加发生稳定的干涉现象，其条件是两列波必须频率相同，而与两列波的振幅无关，故A正确；加强区域始终加强，减弱区域始终减弱且相互间隔， 这是干涉的重要现象，故B、C正确；叠加区域的任何质点都在振动，加强区域是两列波在此时的振动方向相同，振幅大，但位移大小在不断的变化，有时为零，因而加强区域是质点的振幅大，而不是位移大，故D错．
【答案】　ABC【思维升华】　(1)发生干涉的条件是频率相同，而不是振幅相同；(2)干涉现象明显的条件是两个振幅相差不多，相等时最明显．