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1、魯科版高中物理選修3-4導(dǎo)學(xué)案
2． 3《波的干涉和衍射》學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
（1）知道波的疊加原理，知道什么是波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣；
（2）知道什么是波的衍射現(xiàn)象，知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件；
（3）知道干涉現(xiàn)象、波的衍射現(xiàn)象都是波所特有的現(xiàn)象。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
波的疊加原理、波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣、波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。
【知識要點(diǎn)】
一、波的疊加
兩列波相遇時會互相穿過，各自保持原波繼續(xù)前進(jìn)，與一列波單獨(dú)傳播時的情形完全一樣，這兩列波互不干擾。
兩列波相遇時，在波的重疊區(qū)域，任何一個質(zhì)點(diǎn)的總位移，都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。
二．
2、、波的干涉
一般地說，振動頻率、振動方向都不相同的幾列波在介質(zhì)中疊加時，情形是很復(fù)雜的。一種最簡單的但卻是最重要的情形，就是兩個振動方向、振動頻率都相同的波源所發(fā)出的波的疊加。
1）做波的干涉：頻率相同的波，疊加時形成某些區(qū)域的振動始終加強(qiáng)，另一些區(qū)域的振動始終減弱，并且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域相互間隔，這種現(xiàn)象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣。
（2）特點(diǎn)：干涉現(xiàn)象是一切波都具有的現(xiàn)象。
（3）產(chǎn)生條件：兩列波的頻率必須相同。
只有兩個頻率相同、振動方向相同的波源發(fā)出的波，疊加時才會獲得穩(wěn)定的干涉圖樣，這樣的波源叫做相干波源，它們發(fā)出的波叫做相干波。
三、波的衍射
（1）波
3、的衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的衍射。
（2）衍射現(xiàn)象的條件
只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波的特有現(xiàn)象。
能夠引起聽覺的聲波范圍是20Hz～20 000Hz。
【典型例題】
例題1：如圖所示，S為在水面上振動的波源，M、N為在水面上的兩塊擋板，其中N板可以上下移動，兩板中間有一狹縫，此時測得A處水沒有振動。為使A處水也能發(fā)生振動，可采用的方法是 （ ）
A．使波源的頻率增大
B．使波源的頻率減小
C．移動N使狹縫的距離減小
D．移動N使狹縫的距離增大
解析：減
4、小波源的頻率，波長增大；移動N使狹縫的距離減小都可以使衍射現(xiàn)象更加明顯。故BD正確。
【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】
1．如圖所示，S1、S2是振動情況完全相同的兩個機(jī)械波波源，振幅為 A，a、b、c三點(diǎn)分別位于S1、S2連線的中垂線上，且ab＝bc。某時刻a是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，c是兩列波的波谷相遇點(diǎn)，則
A a處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2A
B c處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為－2A
C b處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A
D a處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A
2．如圖所示是波遇到小孔或障礙物后的圖像,圖中每兩條實(shí)線間的距離表示一個波長,其中正確的圖像是( ).
3．如圖所示，實(shí)線表示兩個相干波源S1、S2發(fā)出的波的波峰位置
5、，則圖中的＿＿＿＿＿點(diǎn)為振動加強(qiáng)的位置，圖中的＿＿＿＿＿點(diǎn)為振動減弱的位置．
4．石塊落入水中,激起水波使浮在湖面上的小木塊在4s內(nèi)振動了8次,當(dāng)小木塊剛開始第7次振動時,與小木塊相距20m的樹葉恰好開始振動,由此可知,水波的波長為________m,波速的大小為________m/s.
5、如圖所示，S1、S2是兩個相干波源，它們振動同步且振幅相同。實(shí)線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn)，下列說法
中正確的有（ ）
A．該時刻a質(zhì)點(diǎn)振動最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動最強(qiáng)，d質(zhì)點(diǎn)振
動既不是最強(qiáng)也不是最弱
B．該時刻a質(zhì)點(diǎn)振動最弱，b、
6、c、d質(zhì)點(diǎn)振動都最強(qiáng)
C．a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)的振動始終是最弱的， b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動始終是最強(qiáng)的
D．再過T/4后的時刻a、b、c三個質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置，因此振動最弱
6、如圖所示，波源S1在繩的左端發(fā)出頻率為f1、振幅為A1的半個波形a，同時另一個波源S2在繩的右端發(fā)出頻率為f2、振幅A2的半個波形b，f1
高中物理2．3《波的干涉和衍射》學(xué)案1(魯科版選修3-4）
