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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册4 波的干涉备课课件ppt
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册4 波的干涉备课课件ppt，共20页。PPT课件主要包含了波的叠加，运动特征，矢量和，波的干涉，波特有，相位差，振动方向，振幅增大，对干涉的理解等内容，欢迎下载使用。
两个运动的小球相遇后会发生碰撞而各自改变运动状态。
思考：如果两列或几列波在空间相遇时及相遇后将会发生什么现象?
阅读教材“波的叠加”下的内容、观看视频并填空
1.波的独立传播：几列波相遇并彼此穿过后,仍然保持各自的 ,继续传播。即各自的 、 等保持不变。
2.波的叠加:在几列波重叠的区域里,介质的质点同时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. 如图所示,实线和虚线表示两个波长和振幅都相同的简谐横波( 各只有半个波形),两波在同一根弹性绳上分别向左、向右传播。 某一时刻两列波的位置如图所示。P、Q、S 表示三个质点的平衡位置，以下说法正确的是（ ）
2.如图所示，S1、S2是软绳两端的波源，同时做半个周期的简谐运动形成两列简谐波，已知波源S1、S2的振幅分别为A1、A2，周期为T1、T2，P为软绳的中点，下列分析正确的是（ ）
(1) 经时间 t1 左侧波的波峰到达 M 点,此时绳中 M 点的位移的大小、方向及振动方向如何?
3.一条长为 L 的弹性绳子呈水平状态,M为绳子中点,左右两侧的 P、Q 点同时开始上下振动,一段时间后产生的波形如图,左侧的波长是右侧的 2 倍,右侧波长为 λ,左侧振幅为 2A,右侧振幅为 A。 试分析:
此时M点的位移为2A，方向向上，振动方向向下
(2)经时间 t2 右侧第二个波峰刚好到达M 点,此时绳中 M 点的位移的大小、方向及振动方向如何?
(3)在两列波相遇的过程中,绳中质点的最大位移为多少? 绳中 M 点的位移能否达到最大位移？
在两列波相遇的过程中，绳中质点的最大位移为3A，绳中M点的最大位移不会达到3A
两列周期相同的波相遇时，在它们重叠的区域里会发生什么现象？我们先观察，然后再作解释。
1.波的干涉: 相同 恒定 相同的两列波叠加时,某些区域的 ,振动总是 ;某些区域的振幅减小,振动总是 ,而且振幅增大的区域和振幅减小的区域相互间隔,这种现象叫波的干涉，所形成的稳定图样叫作干涉图样。
2. 干涉条件:频率 、相位差 ，振动方向相同。
3. 一切波都能发生干涉,干涉是 的现象。
①在波的叠加区域，若峰峰（或谷谷）同时抵达同一点如a点，则该点振动叠加后振幅最大，振动最为强烈，形成振动加强点A=A1+A2——该点称为相长干涉或建设性干涉。
③可以证明振动加强区和减弱区交替出现，各自构成双曲线。且介于加强点和削弱点之间的各质点振幅A1－A2
②在波的叠加区域，若峰谷同时抵达同一点如b点，则该点振动叠加后振幅最小，振动最弱，形成振动削弱点，A=A1－A2——该点称为相消干涉或摧毁性干涉。
据双曲线的性质可知，0级、1级、2级加强线上任意一点到s1、s2距离之差绝对值依次为：0、1λ、2λ……
请归纳总结出加强点和减弱点的判断方法！！！
三、波的干涉中振动加强点和减弱点的判断1.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。
2.图像法：在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接形成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间。
1.如图所示为两列波传播过程中某时刻的图像，这两列波频率相同、相位差恒定，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2m，波速为1m/s，在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为1cm，C点是B、D两点连线的中点，则（ ）
A．图示时刻A、B两点的高度差为2cmB．图示时刻C点正处在平衡位置且向下运动C．F点到两波源的路程差为零D．经过0.1s，A点的位移为零
2．如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P是振动加强区域中的一点，从图中可看出（ ）
A．S1波在该区域的传播速度比S2波的大B．P点到两波源的距离差等于1.5λC．P点此时刻振动最强，过半个周期后振动变为最弱D．S1、S2连线和加强区交点等间距，间距为半波长
3．如图为水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），两波源振幅均为3.5cm，下列说法正确的是（ ）
A．B、C两质点都是振动加强点B．质点A、D在该时刻的高度差为14cmC．再过半个周期，质点B、C是振动加强点D．再过半个周期，质点D的位移为零
4．如图所示，在同一均匀介质中有S1、S2两波源。这两个波源的频率和振动步调都相同。S1、S2之间的距离为一个波长λ，以S1为圆心，以λ为半径画圆，B点为S2、S1延长线与圆的交点。则在该圆周上除S2点外，共有振动加强点的个数为（ ）
A．5 B．4 C．3 D．2
两个运动的小球相遇后会发生碰撞而各自改变运动状态。
思考：如果两列或几列波在空间相遇时及相遇后将会发生什么现象?
阅读教材“波的叠加”下的内容、观看视频并填空
1.波的独立传播：几列波相遇并彼此穿过后,仍然保持各自的 ,继续传播。即各自的 、 等保持不变。
2.波的叠加:在几列波重叠的区域里,介质的质点同时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. 如图所示,实线和虚线表示两个波长和振幅都相同的简谐横波( 各只有半个波形),两波在同一根弹性绳上分别向左、向右传播。 某一时刻两列波的位置如图所示。P、Q、S 表示三个质点的平衡位置，以下说法正确的是（ ）
2.如图所示，S1、S2是软绳两端的波源，同时做半个周期的简谐运动形成两列简谐波，已知波源S1、S2的振幅分别为A1、A2，周期为T1、T2，P为软绳的中点，下列分析正确的是（ ）
(1) 经时间 t1 左侧波的波峰到达 M 点,此时绳中 M 点的位移的大小、方向及振动方向如何?
3.一条长为 L 的弹性绳子呈水平状态,M为绳子中点,左右两侧的 P、Q 点同时开始上下振动,一段时间后产生的波形如图,左侧的波长是右侧的 2 倍,右侧波长为 λ,左侧振幅为 2A,右侧振幅为 A。 试分析:
此时M点的位移为2A，方向向上，振动方向向下
(2)经时间 t2 右侧第二个波峰刚好到达M 点,此时绳中 M 点的位移的大小、方向及振动方向如何?
(3)在两列波相遇的过程中,绳中质点的最大位移为多少? 绳中 M 点的位移能否达到最大位移？
在两列波相遇的过程中，绳中质点的最大位移为3A，绳中M点的最大位移不会达到3A
两列周期相同的波相遇时，在它们重叠的区域里会发生什么现象？我们先观察，然后再作解释。
1.波的干涉: 相同 恒定 相同的两列波叠加时,某些区域的 ,振动总是 ;某些区域的振幅减小,振动总是 ,而且振幅增大的区域和振幅减小的区域相互间隔,这种现象叫波的干涉，所形成的稳定图样叫作干涉图样。
2. 干涉条件:频率 、相位差 ，振动方向相同。
3. 一切波都能发生干涉,干涉是 的现象。
①在波的叠加区域，若峰峰（或谷谷）同时抵达同一点如a点，则该点振动叠加后振幅最大，振动最为强烈，形成振动加强点A=A1+A2——该点称为相长干涉或建设性干涉。
③可以证明振动加强区和减弱区交替出现，各自构成双曲线。且介于加强点和削弱点之间的各质点振幅A1－A2
②在波的叠加区域，若峰谷同时抵达同一点如b点，则该点振动叠加后振幅最小，振动最弱，形成振动削弱点，A=A1－A2——该点称为相消干涉或摧毁性干涉。
据双曲线的性质可知，0级、1级、2级加强线上任意一点到s1、s2距离之差绝对值依次为：0、1λ、2λ……
请归纳总结出加强点和减弱点的判断方法！！！
三、波的干涉中振动加强点和减弱点的判断1.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。
2.图像法：在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接形成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间。
1.如图所示为两列波传播过程中某时刻的图像，这两列波频率相同、相位差恒定，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2m，波速为1m/s，在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为1cm，C点是B、D两点连线的中点，则（ ）
A．图示时刻A、B两点的高度差为2cmB．图示时刻C点正处在平衡位置且向下运动C．F点到两波源的路程差为零D．经过0.1s，A点的位移为零
2．如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P是振动加强区域中的一点，从图中可看出（ ）
A．S1波在该区域的传播速度比S2波的大B．P点到两波源的距离差等于1.5λC．P点此时刻振动最强，过半个周期后振动变为最弱D．S1、S2连线和加强区交点等间距，间距为半波长
3．如图为水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），两波源振幅均为3.5cm，下列说法正确的是（ ）
A．B、C两质点都是振动加强点B．质点A、D在该时刻的高度差为14cmC．再过半个周期，质点B、C是振动加强点D．再过半个周期，质点D的位移为零
4．如图所示，在同一均匀介质中有S1、S2两波源。这两个波源的频率和振动步调都相同。S1、S2之间的距离为一个波长λ，以S1为圆心，以λ为半径画圆，B点为S2、S1延长线与圆的交点。则在该圆周上除S2点外，共有振动加强点的个数为（ ）
A．5 B．4 C．3 D．2
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