高中物理沪科技版（2020）选修第一册第四节 机械波的干涉和衍射完整版ppt课件

这是一份高中物理沪科技版（2020）选修第一册第四节 机械波的干涉和衍射完整版ppt课件，共38页。PPT课件主要包含了学习目标，波的衍射，障碍物，相差不多，波的叠加，矢量和，波的干涉，相位差，振动方向，波特有的等内容，欢迎下载使用。
1.理解波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件.2.理解波的叠加原理，知道干涉是波叠加的结果.3.知道形成稳定干涉图样的条件.
在水塘里，微风激起的水波遇到小石、芦苇等细小的障碍物，会绕过它们继续传播。在波的前进方向上放一个有孔的屏，可以看到波通过小孔而在屏的后面向各个方向传播。在平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成了复杂而美丽的图案。这种图案是怎样产生的？
如图所示是一个可观察水波衍射的发波水槽，振源的频率是可以调节的，槽中放置两块可移动的挡板形成宽度可调节的小孔，观察水波的传播，也可以在水槽中放置宽度不同的挡板，观察水波的传播.思考下列问题：
(1)水波遇到小孔时，会观察到什么现象？依次减小小孔尺寸，观察到的现象有什么变化？
答案　水波遇到小孔时，水波能穿过小孔，并能到达挡板后面的“阴影区”，小孔的尺寸减小时，水波到达“阴影区”的现象更加明显
(2)当水波遇到较大的障碍物时，会观察到什么现象？当障碍物较小时，会观察到什么现象？
答案　当水波遇到较大的障碍物时，将会返回，当障碍物较小时，波能继续向前传播
1.波的衍射：波绕过　　　继续传播的现象.2.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.3.波的衍射的普遍性：一切波都能发生　　，　　是波特有的现象.衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射.衍射只有“明显”与“不明显”之分，障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多，或比波长小是产生明显衍射的条件.4.声波波长较长，一般在1.7 cm～17 m.5.波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况.
例1　如图所示是观察水波衍射的实验装置.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，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是
A.此时不能观察到波明显的衍射现象B.挡板前后波纹间距离不相等C.如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显　的衍射现象
解析　观察题图可知孔的尺寸与波长差不多，能观察到波明显的衍射现象，故A错误；因波的传播速度不变，频率不变，故波长不变，即挡板前后波纹间距离应相等，故B错误；若将孔AB扩大，且孔的尺寸远大于波长，则可能观察不到明显的衍射现象，故C正确；
若f 增大，由λ＝ ，知λ变小，衍射现象变得不明显了，故D错误.
针对训练　如图所示为观察水面波衍射的实验示意图，CA、BD是挡板，它们之间有一窄缝，A、B分别为窄缝边缘的两点.S点表示波源，相邻两波纹之间的距离表示一个波长，已知A、B间的距离与波长相差不多，则波穿过窄缝之后
A.波纹之间距离变大B.波的振幅变大C.波仅在SA与SB两直线之间的扇形区域内传播D.波能传播到SA、SB两直线外侧的区域
解析　穿过窄缝之后，波的频率不变，波速不变，所以波长不变，即波纹间距不变，振幅不变，故选项A、B错误；波衍射后偏离直线传播路径，故C错误，D正确.
(1)两个同学分别抓住绳子的两端，各自抖动一下，绳上产生两列凸起且相向传播的波，两列波相遇后是否还保持原来的运动状态继续传播？答案　两列波相遇后仍然保持原来各自的运动状态继续传播，并没有受到另一列波的影响(2)当教室内乐队合奏时，我们听到的某种乐器的声音与这种乐器独奏时发出的声音是否相同？这种声音是否受到了其他乐器的影响？答案　相同，没有受到其他乐器的影响
1.波的独立传播特性：几列波相遇时各自的波长、频率等运动特征，不受其他波的影响.2.波的叠加原理：几列波相遇时能够保持各自的运动特征，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　　　.
例2　如图所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b，且f1