波的衍射波的干涉教案示例
一、教学目标
1．在物理知识方面的要求：
(1)知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件。
(2)知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象；知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道衍射现象的特点。
(3)知道衍射和干涉现象是波动特有的现象。
2．通过观察水波的衍射现象，认识衍射现象的特征。通过观察波的独立前进，波的叠加和水波的干涉现象，认识波的干涉条件及干涉现象的特征。
二、重点、难点分析
1．重点是波的衍射、波的叠加及发生波的干涉的条件。
2．难点是对稳定的波的干涉图样的理解。
三、教具
水槽演示仪，长条橡胶管，投影仪。
四、主要教学过程
(一)引入新课
我们向平静的湖面上投入一个小石子，可以看到石子激起的水波形成圆形的波纹，并向周围传播。当波纹遇到障碍物后会怎样？如果同时投入两个小石子，形成了两列波，当它们相遇在一起时又会怎样？本节课就要通过对现象的观察，对以上现象进行初步解释。
(二)教学过程设计
主要思想是：遵照教材的编写意图，按“观察现象，归纳特征，而后得出结论”的大顺序进行教学。观察中注意引导，分析中注意启发。
1．波的衍射
(1)波的衍射现象
首先观察水槽中水波的传播：圆形的水波向外扩散，越来越大。
然后，在水槽中放入一个不大的障碍屏，观察水波绕过障碍屏传播的情况。由此给出波的衍射定义。
波绕过障碍物的现象，叫做波的衍射。
再引导学生观察：在水槽中放入一个有孔的障碍屏，水波通过孔后也会发生衍射现象。
看教材中的插图，解释“绕过障碍物”的含义。
(2)发生明显波的衍射的条件
在前面观察的基础上，引导学生进行下面的观察：①在不改变波源的条件下，将障碍屏的孔由较大逐渐变小。可以看到波的衍射现象越来越明显。由此得出结论：障碍物越小，衍射现象越明显。②可能的话，在不改变障碍孔的条件下，使水波的波长逐渐变大或逐渐变小。可以看到，当波长越小时，波的衍射现象越明显。由此指出：当障碍物的大小与波长相差不多时，波的衍射现象较明显。
发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差
不多。
最后告诉学生：波的衍射现象是波所特有的现象。
在生活中，可遇到的波的衍射现象有：声音传播中的“隔墙有耳”现象；在房间中可以接收到收音机和电视信号，是电磁波的衍射现象。
2．波的干涉
观察现象①：在水槽演示仪上有两个振源的条件下，单独使用其中的一个振源，水波按照该振源的振动方式向外传播；再单独使用另一个振源，水波按照该振源的振动方式向外传播。现象的结论：每一个波源都按其自己的方式，在介质中产生振动，并能使介质将这种振动向外传播。
观察现象②：找两个同学拉着一条长橡皮管，让他们同时分别抖动一下橡皮管的端点，则会从两端各产生一个波包向对方传播。当两个波包在中间相遇时，形状发生变化，相遇后又各自传播。现象的结论：波相遇时，发生叠加。以后仍按原来的方式传播。
(l)波的叠加
在观察前面现象的基础上，向学生说明什么是波的叠加。
两列波相遇时，在波的重叠区域，任何一个质点的总位移，都等于两列波分别引起的位移的矢量和。
结合图1，解释此结论。
解释时可以这样说：在介质中选一点P为研究对象，在某一时刻，当波源1的振动传播到P点时，若恰好是波峰，则引起P点向上振动；同时，波源2的振动也传播到了P点，若恰好也是波峰，则也会引起P点向上振动；这时，P点的振动就是两个向上的振动的叠加，P点的振动被加强了。(当然，在某一时刻，当波源1的振动传播到P点时，若恰好是波谷，则引起P点向下振动；同时，波源2的振动传播到了P点时，若恰好也是波谷，则也会引起P点向下振动；这时，P点的振动就是两个向下的振动的叠加，P点的振动还是被加强了。)用以上的分析，说明什么是振动被加强。
波源1经过半周期后，传播到P点的振动变为波谷，就会使P点的振动向下，但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同)，所以，此时P点的振动可能被减弱，也可能是被加强的。(让学生来说明原因)提问：如果希望P点的振动总能被加强，应有什么条件？
提问：如果在介质中有另一质点Q，希望Q点的振动总能被减弱，应有什么条件？
结论：波源1和波源2的周期应相同。
(2)波的干涉
观察现象③：水槽中的水波的干涉。对水波干涉图样的解释中，特别要强调两列水波的频率是相同的，所以产生了在水面上有些点的振动加强，而另一些点的振动减弱的现象，加强和减弱的点的分布是稳定的。
详细解释教材中给出的插图，如图2所示。在解释和说明中，特别应强调的几点是：①此图是某时刻两列波传播的情况；②两列波的频率(波长)相等；③当两列波的波峰在某点相遇时，这点的振动位移是正的最大值，过半周期后，这点就是波谷和波谷相遇，则这点的振动位移是负的最大值；④振动加强的点的振动总是加强的，振动减弱的点的振动总是减弱的。
在以上分析的基础上，给出干涉的定义：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉，形成的图样叫做波的干涉图样。
反复观察水槽中的水波的干涉，分清哪些区域为振动加强的区域，哪些区域为振动减弱的区域。
最后应帮助学生分析清楚：介质中某点的振动加强，是指这个质点以较大的振幅振动；而某点的振动减弱，是指这个质点以较小的振幅振动，这与只有一个波源的振动在介质中传播时，各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。
(3)波的干涉与叠加的关系
有了前面的基础，可以启发学生说一说干涉与叠加的关系。
帮助学生认识：干涉是一种特殊的叠加。任何两列波都可以进行叠加，但只有两列频率相同的波的叠加，才有可能形成干涉。
最后指出：干涉是波特有的现象。
(三)课堂小结
今天，我们学习了波特有的现象：波的衍射和波的干涉。请同学再表达一下：什么叫波的衍射？什么叫波的干涉？什么条件下可能发生波的干涉？
课后的任务是认真阅读课本。
五、说明
教学中，教师应知道：(1)“障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长
相差不多”是产生明显衍射现象的条件，而不是产生衍射现象的条件。波遇到障碍物就会发生衍射，只是在上述的条件下可以明显观察到。(2)波的干涉的条件是：同一类的两列波，频率(波长)相同，相差恒定，在同一平面内振动。当它们发生叠加时，会出现干涉现象，由于课本中没有提出相和相差的概念，并且只讨论一维的振动情况，所以，教学中只强调“频率相同”的条件就可以了。更多的时间，应放在认识干涉与一般叠加相比的特殊之处上。
课例：《波的干涉》教学设计 [设计思路] 教师在本节课的设计中，坚持以学生为主体，尊重学生的认知需要和规律，循序渐进的引领学生，使其学会观察实验现象，学会对实验现象背后的规律及原因，层层深入的进行思考和分析，最终能够对实验现象给予比较圆满的解释。整节课的教学过程遵循着从简单到复杂、从现象到理论、从直观到抽象、从静态到动态、从特殊到一般、从定性到定量的教学顺序和层次。教师通过整节课学习活动的设计，提高学生的观察、探究，以及思维能力。这一设计思路具体体现在以下几个方面。 1.创设问题情境，激发学生兴趣，将学生带入教学主题。 教师用声波的干涉实验作为本节课的课堂引入，让学生对干涉现象形成初步的感性认识，也让学生产生认知冲突，即用两个音箱放出的声音并不是在任何位置都会让声音变大、变强。为了加深学生对这一现象的认识，教师用示波器向学生演示声音波形，发现声波的振幅在不同位置呈现出明显差异，既让学生印象深刻，也突破了学生仅凭听觉对声音高低、大小分辨不清的问题。这个实验可以起到调动学生积极性、激发探究兴趣和学习愿望的作用。 2.循序渐进引导学生观察实验、思考分析，与学生一起“做中学”。 （1）课堂引入 从本节课开始的实验中，教师就给予学生明确的观察指导，如“捂上一只耳朵，在不同位置，分辨声音的大小（强弱）有没有变化”。“捂上一只耳朵”，目的是避免两只耳朵的位置不同给观察造成障碍，提醒学生“在不同位置”和“分辨声音的大小变化”，目的是避免学生观察时过多地受到音调变化的干扰或将注意力放在音调的变化上，造成观察结果偏差。之后，教师用示波器向学生演示声音波形，既让学生印象深刻，也突破了学生仅凭听觉对声音高低、大小分辨不清的问题。这一过程也体现了从直接到间接，先感受后验证的观察认知顺序。 （2）波的叠加原理教学 教师首先利用一维的弹簧波实验，让学生认识到波在传播过程中的独立性，即两波相遇后彼此错开或穿过，各自保持原有的运动状态，继续传播。在实验中，引导学生“每次只盯住一个脉冲波”，观察两波相遇前后这个脉冲波是怎样传播
§10-5 波的干涉 【教学目的】 1、知道波的叠加原理 2、知道波的干涉现象、掌握产生稳定干涉的条件、能识别干涉图样的特征 3、知道干涉是波特有的现象 【教学重点】 叠加原理、干涉现象 【教学难点】 干涉现象的解释、振动强弱的物理意义理解 【教学方法】 电教法、讲练法 【教具】 Flash课件《波的叠加》《波的干涉》、投影仪 干涉照片挂图 【教学过程】 ○、复习＆引入 1、学生思考：什么是波的衍射？产生明显衍射现象的条件是什么？ 2、学生思考：怎样理解衍射是波特有的现象？ 3、除了同一列波在同一界质传播、穿越不同界质传播的规律外，我们还常常面临这样的事实：在同一界质中多列波在同时传播，这些波之间会怎样相互作用、最终将会发生什么现象呢？ 这就是本节课要研究的波的叠加和干涉现象。 一、波的叠加 先看同一界质中的两列一维波相遇时会发生什么现象—— 素材：演示实验介绍… 配套课件展示：Flash课件《波的叠加》 学生观察：a、波相遇时的现象； b、波相遇后的现象。… 波的叠加：几列波在同一界质相遇，相遇时，重叠部分的界质点参与几列波引起的振动的矢量叠加，相遇过后，各列波保持原有特征不变而继续传播。 课件演示照应（演示含波峰与波谷的完整波——仍然是脉冲——叠加） 学生列举：几列波相遇后特征不变的事例… 答：嘈杂的教室中我们仍然能够辨别某同学的声音。 过渡：我们刚才研究的是不连续的脉冲波的叠加情形，如果是连续波的叠加，情况又会怎样？ 二、波的干涉 演示：水波的干涉。 学生表达观察到的物理现象… 过渡：为什么会形成这样的现象呢？ 板图——教材图10-23。 说明：在“俯视图”怎样对应波峰、波谷… 板图分析：a、某时刻波峰与波峰的叠加、波谷与波谷的叠加→半个周期末了它们再叠加
高二物理上学期振动和波波的衍射和干涉学 案新人教版 12、4波的衍射和干涉 【知识概要】 1、波的衍射： _____________________________________________________的现象、衍射是波的特性，一切波都能发生衍射、产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸________________或 _________________。例如：声波的波长一般比院坡大，“隔堵有耳”就是声波衍射的例证、说明：衍射是波特有的现象、2、波的叠加与波的干涉(1)波的叠加原理：在两列波相遇的区域里，每个质点都将参与两列波引起的振动，其位移是两列波分别引起位移的______________、相遇后仍保持原来的运动状态、波在相遇区域里，互不干扰，有独立性、(2)波的干涉：①条件： __________________的两列同性质的波相遇、②现象：某些地方的振动加强，某些地方的振动减弱，并且加强和减弱的区域间隔出现，加强的地方始终加强，减弱的地方始终减弱，形成的图样是稳定的干涉图样、任何波相遇都能叠加，但两列频率不同的同性质波相遇不能产生干涉、说明：①加强、减弱点的位移与振幅、加强处和减弱处都是两列波引起的位移的矢量和，质点的位
移都随时间变化，各质点仍围烧平衡位置振动，与振源振动周期相同、②干涉是波特有的现象、③加强和减弱点的判断：波峰与波峰（波谷与波谷）相遇处一定是加强的，并且用一条直线将以上加强点连接起来，这条直线上的点都是加强的；而波峰与波谷相遇处一定是减弱的，把以上减弱点用直线连接起来，直线上的点都是减弱的、加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点振幅之间、 【例1】 ( ) 点光源照射到一个障碍物，在屏上所形成的阴影的边缘部分模糊不清，产生的原因是： A、光的反射； B、光的折射； C、光的干涉； D、光的衍射。甲→←xy乙 【例2】 （）两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波（如甲图所示），在相遇的某一时刻（如乙图所示），两列波消失，此时介质中的x、y两质点的运动方向是： A、x向上，y向下 B、x向下，y向上 C、x、y都向上
人教版选修2《机械波的衍射和干涉》教案及 教学反思 教学背景 本课程是高中物理选修课程，学生需要具备一定的物理基 础知识，包括波动理论、光学基础等知识。本节课主要是通过实验和讲解，使学生了解机械波在通过狭缝、光栅等障碍物后的衍射和干涉现象，为学生提供物理实验操作的机会和思考的空间。 教学目标 1.掌握机械波的衍射和干涉现象； 2.能够理解狭缝衍射、正弦屏幕以及双缝干涉实验； 3.熟练使用物理仪器，学会进行物理实验操作，并对 实验结果进行分析； 4.鼓励学生进行思考和探究，培养学生实验操作技能； 5.培养学生的团队合作精神和进取心。 教学内容 1. 狭缝衍射实验 实验目的 通过狭缝衍射实验，掌握波的衍射现象及相关实验方法。 实验步骤 1.准备材料：光源、带支架的单缝，直尺，白纸等。 2.将单缝垂直于平面镜，将光源对准，调整缝隙宽度 到适当位置。
3.在缝的后面将白纸放置，可以观察到缝道后的走向 变窄，出现了弱的明暗条纹，这就是狭缝衍射现象。 4.调整实验条件，观察其它的实验现象。 教学思路 让学生通过手工操纵实验器材，观察实验现象，慢慢发现 和理解物理现象，从而掌握波的衍射现象及相关实验方法。在实验的过程中，老师应该及时解答学生的问题，引导学生思考、分析，从而使学生能够更好的理解物理现象。 2. 正弦屏幕干涉实验 实验目的 通过正弦屏幕干涉实验，掌握机械波的干涉现象及相关实 验方法。 实验步骤 1.准备材料：光源、正弦屏幕，直尺，白纸等。 2.将正弦屏幕放在光源的前面，调整屏幕和屏幕之间 的距离，使其平行。 3.在屏幕的后面将白纸放置，观察到出现了干涉条纹， 其中明暗相间的条纹为“明条”，这就是正弦屏幕干涉实 验。 教学思路 正弦屏幕干涉实验是一种非常常见的干涉实验，学生通过 观察实验现象，了解波的干涉现象。通过该实验能够让学生理解干涉现象的本质和机理。
第4节波的衍射和干涉 一、波的衍射 1．定义：波绕过障碍物继续传播的现象。 2．两种衍射现象 (1)在水波槽中，在波源的前方放一个障碍物，使波源振动产生水波。当障碍物较大时波被阻挡，在靠近障碍物后面没有波，只是在障碍物较远处，波才稍微有些绕到“影子”区域里，如图12-4-1甲所示，虽然发生衍射现象，但不明显。 图12-4-1 当障碍物较小时发现波能绕过障碍物继续前进，如同障碍物不存在一样，如图乙所示，衍射现象明显。 (2)在水波槽中，在波源前方放一个有孔的屏，使波源振动产生水波。当孔较大时发现水波经过孔后在连接波源与孔的两边的两条直线所限制的区域里传播，如图丙所示。当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波，如图丁所示，衍射现象明显。 3．发生明显衍射现象的条件 只有当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。 二、波的叠加 1．波的叠加原理 1.波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。 2．发生明显衍射的条件：缝孔的宽度或障碍物的尺 寸跟波长差不多，或者比波长小。 3．波的干涉是指频率相同的两列波叠加，使某些区 域的振幅加大，某些区域的振幅减小。
几列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质中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矢量和。图12-4-2表示了分别向右、向左传播的两列波1和2在相遇区域内的叠加过程。 2．波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果，由于总位移是两个位移的矢量和，所以叠加区域的质点的位移可能增大，也可能减小。 两列同相波的叠加，振动加强，振幅增大。(如图12-4-2所示) 两列反相波的叠加，振动减弱，振幅减小。(如图12-4-3所示) 图12-4-2 图12-4-3 三、波的干涉 1．定义 频率相同的两列波叠加时，某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小的现象。 2．稳定干涉条件 (1)两列波的频率必须相同。 (2)两个波源的相位差必须保持不变。 3．干涉的普遍性 一切波都能够发生干涉，干涉是波特有的现象。 1．自主思考——判一判 (1)“隔墙有耳”指的是声波的衍射现象。(√) (2)在操场上不同位置听到学校喇叭的声音大小不同，是声波的干涉现象。(×) (3)两列频率不同的水波不能发生波的干涉现象。(×) (4)不是所有的波都能发生干涉。(×) (5)只有障碍物尺寸和波长差不多时，才能发生衍射现象。(×) 2．合作探究——议一议 (1)既然一切波都能够发生衍射，那为什么生活中见不到光波的衍射现象？ 提示：光波的波长通常在0.4～0.7 μm的范围内，跟一般障碍物的尺寸相比非常小，所以通常的情况下看不到光的衍射，看到的是光的直线传播。 (2)如图12-4-4所示，操场中两根竖直杆上各有一个扬声器，接在同一扩音机上，一位
1．波的衍射 (1)波的衍射现象 首先观察水槽中水波的传播：圆形的水波向外扩散，越来越大。然后，在水槽中放入一个不大的障碍屏，观察水波绕过障碍屏传播的情况。 波绕过障碍物的现象，叫做波的衍射。 再引导学生观察：在水槽中放入一个有孔的障碍屏，水波通过孔后也会发生衍射现象。 看教材中的插图，解释“绕过障碍物”的含义。 (2)发生明显波的衍射的条件 ①在不改变波源的条件下，将障碍屏的孔由较大逐渐变小。可以看到波的衍射现象越来越明显。 由此得出结论：障碍物越小，衍射现象越明显。 ②可能的话，在不改变障碍孔的条件下，使水波的波长逐渐变大或逐渐变小。可以看到，当波长越小时，波的衍射现象越明显。 由此得出结论：当障碍物的大小与波长相差不多时，波的衍射现象较明显。 小结：发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多。 波的衍射现象是波所特有的现象。 在生活中，可遇到的波的衍射现象有：声音传播中的“隔墙有耳”现象；在房间中可以接受到收音机和电视信号，是电磁波的衍射现象。 教师在线 例1．一列水波穿过小孔产生衍射现象，衍射后水波的强度减弱是因为（ ） A 、水波的波长增大 B 、水波的周期增大 C 、水波的频率减小 D 、水波的振幅减小 例2．如图所示，S 为波源，M 、N 为两块挡板，其中M 板固定，N 板可上下移动，两板中间有狭缝。 此时，测得A 点没有振动，为了使A 点发生振动，可采用的方法是（ ） A 、增大波源频率 B 、减小波源频率 C 、将N 板向上移动一些 D 、将N 板向下移动一些 同步训练 1．如图所示是观察水面波衍射的试验装置，AC 和BD 是两块挡板，AB 是一个孔，O 为波源，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）之间距 离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（ ） A ．此时能明显观察到波的衍射现象 B ．挡板前波纹间距离相等 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，能更明显地观察衍射现象 2．如图是不同频率地水波通过相同地小孔所能到达区域地示意图， 情况中水波地频率最大； 情况中水波地频率最小。 a b c 3．将一只小瓶立于水波槽中，在槽中激发水波，若想在瓶子后面看到水波绕进的现象，激发水波的振子振动频率大写好还是小些好？为什么？ 4．下列说法中正确的是（ ） A ．衍射是一切波特有的现象 B ．对同一列波，障碍物或小孔越小衍射越明显 C ．听到回声是声波的衍射现象 D ．听到回声是共鸣现象 5．一列水波穿过小孔产生衍射现象，衍射后水波的强度减弱是因为（ ） A ．水波的波长增大 B ．水波的周期增大 C ．水波的频率减小 D ．水波的振幅减小
波的衍射和干涉 教学目标 一、知识与技能 1．知道什么是波的衍射和干涉现象。 2．知道波发生明显衍射的条件。 3．知道波的叠加原理，知道波的干涉现象实质上是波的一种特殊的叠加现象。 4．知道波的干涉的条件及波的干涉图样的特点。 5．知道衍射与干涉是波所特有的现象。 二、过程与方法 1．通过实验的演示，观察和发现波的衍射的现象，理解发生衍射的条件。 2．明确波的叠加原理，通过观察、分析干涉现象，了解干涉图样的特点。 三、情感、态度和价值观 1．培养学生“观察现象→归纳特征→得出结论”的实验方法。 2．培养学生的空间想象能力。 教学重、难点 重点 1、波发生明显衍射的条件 2、波的叠加原理 3、波的干涉的条件及波的干涉图样的特点 难点 波的衍射、叠加、及干涉的应用 教学过程 一、学生自主学习并完成 1.波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的________。 2．实验表明：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。 3．一切波________发生衍射。衍射是波________的现象。4．事实表明，几列波相遇时能够保持________运动状态，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________。
5．频率____________两列波叠加时，使某些区域的振幅________、某些区域的振幅________，这种现象叫做波的干涉，形成的图样常常叫做________。 6．产生干涉的必要条件是，两列波的________必须相同。跟________一样，干涉也是波所________的现象。 答案： 1．衍射 2．相差不多更小 3．都能特有 4．各自的同时矢量和 5．相同的加大减小干涉图样 6．频率衍射特有 二、重点讲解 （一）波的衍射 (1)定义：波可以绕过障碍物继续传播的现 象。如图12－4－1所示。 注意：①衍射是波特有的现象。 ②一切波都能发生衍射现象。 (2)产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相 差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的 衍射现象。例如：声波的波长一般比院墙大，“隔 墙有耳”就是声波衍射的例证。 注意：一切波都能发生衍射，而要发生明显 的衍射现象须满足上述条件，当不满足上述条件 时，衍射现象仍存在，只不过是衍射现象不明显， 不易被我们观察到。波的直线传播就是衍射不明显时的近似。 【例1】如图12－4－2所示是观察水面波衍射现象的实验装置，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，则波经过孔之后的传 播情况，下列描述中正确的是 ( ) A．此时能明显观察到波的衍射现象 B．挡板前后波纹间距离相等
高中物理教案：机械波的传播与干涉实验设 计 一. 实验目的和背景介绍 机械波的传播和干涉实验是高中物理实验的重要内容之一，它能够帮助学生 深入理解波的特性和波的干涉现象。通过该实验，学生将能够掌握机械波的传播规律和波的干涉现象，并且能够通过实验结果来验证相关理论知识。本次实验将通过设计一个简单的实验来探究机械波的传播和干涉规律。 二. 实验原理和设备介绍 1. 实验原理：机械波是由质点的振动引起的能量传递现象，根据波的传播方 式分为横波和纵波。机械波的传播速度与介质本身的性质有关，也与波的频率和波长相关。在干涉实验中，当两个波源发出的波在空间中相遇时，会出现波的叠加现象，即波的干涉现象。 2. 设备介绍： a. 弹簧：用于产生机械波的振动源。 b. 声音检测器：用于检测波的传播情况。 c. 平面镜：用来反射波。 d. 波浪箱：用来模拟波的传播。 e. 纸片：用来观察干涉现象。 三. 实验步骤和操作要点 1. 搭建实验装置：将弹簧固定在桌面上，使其一端紧固，另一端可自由摆动；将声音检测器放置在弹簧下方，用于检测波的传播情况。
2. 施加激励：通过手轻轻摇动弹簧的固定端，使其振动产生波动。 3. 观察波的传播：同时打开声音检测器和波浪箱，在声音检测器上观察到波的传播情况。观察波的波形、传播速度等特征。 4. 调整波源位置：移动波浪箱的位置，观察波的传播情况是否受到波源位置的影响。 5. 添加反射器：在波浪箱的前方放置平面镜，调整镜面的倾斜角度，观察波在反射器上的反射情况。 6. 观察干涉现象：将两个平面镜放置在波浪箱前方，使其间距适当，通过纸片观察到波的干涉现象，可以调整平面镜的间距和角度，观察干涉现象的变化。 四. 实验数据和分析 1. 记录波的传播速度和频率对波浪箱位置的影响。 2. 观察到的干涉现象并记录下来，可以通过改变反射器间距和角度来观察干涉现象的变化。 3. 对实验结果进行分析，验证机械波的传播规律和干涉现象。 五. 实验结论和思考 通过本实验，我们可以得到以下结论： 1. 机械波在介质中传播的速度与介质的性质、波的频率和波长等相关。 2. 波浪箱的位置会影响到波的传播情况，波源离测量点越远，波传播的时间越长。 3. 平面镜可以对波进行反射，反射角等于入射角。 4. 两个波源之间的干涉现象取决于波源间距和角度，可以通过调整波源距离和角度来观察干涉现象的变化。
波的干涉教案 【篇一：《波的干涉》教学设计】 《波的干涉》教学设计 1 2 3 4 【篇二：《波的干涉和衍射》教学设计】 人教版高中物理现行教材第二册第十八章第一节 《波的干涉和衍射》教学设计 【设计思想】 新课程强调高中物理应促进学生自主学习，而高二学生的学习自觉性增强，初步具备一定的独立学习能力和思考能力，结合本课内容特点，本节教学设计的主导思想是采用以教师启发引导为主的探究式教学，其中在探究干涉和衍射时采用不同的操作程序，旨在引导学生体会科学探究的思想和知道科学探究方法的多样性。 【教材分析】 波的干涉和衍射是第十八章光的本性的第一节，本节由光的干涉和衍射两个部分组成，是对波的特性的一个总体介绍，也是进一步研究光的干涉和衍射的基础。由于光的干涉和衍射现象在生活中并不常见，因此教材从学生熟悉的水波入手来研究波的干涉和衍射。在对波的特性有一个总体认识的基础上再进一步研究光的本性，学生就比较容易接受。 【学情分析】 学习本节的是高二的学生，此时的他们从形象思维为主的经验水平向以抽象思维为主的理论型水平的转变已初步完成，学习方式有所转变，接受知识的能力加强，逻辑思维推理能力已逐渐成熟，但学生缺乏对波的干涉和衍射必要的感性认识，要想学好，需要较高的抽象逻辑思维能力和空间想象能力，这对大部分学生来说具有相当的难度。因此在教学中应充分发挥多媒体辅助教学的作用。 【教学目标】 1．知识与技能 ①知道波的干涉和产生干涉的条件；
②知道波的干涉是特殊情况下波的叠加； ③知道波的衍射和明显衍射的条件； ④知道一切波都能发生衍射； ⑤了解生活中波的干涉和衍射的应用。 2．过程与方法 ①通过观察水波干涉的实验，使学生了解如何获取相干波和知道波 的干涉现象及干涉条 件； ②通过观察水波衍射现象和观察不同缝宽波的衍射让学生知道波的 衍射现象及明显衍射 的条件。 2．情感态度与价值观 ①通过提问—猜想—实验—总结来培养同学们科学探究的方法和精神； ②通过生活中干涉和衍射应用实例的学习来培养同学们把科技应用 于社会发展的理念。 【重点和难点】 重点：波的干涉和衍射的概念；干涉的条件及产生明显衍射的条件；难点：波的干涉和衍射的概念；干涉的条件及产生明显衍射的条件；【教学策略与手段】 本节主要采用教师启发引导为主的探究式教学，但考虑到波的干涉 和衍射实验现象不如课件模拟明显直观，因此借助电化教具做媒体 的教学手段来辅助教学，以便突破教学难点。 【课前准备】 学生学习准备 课前收集波的干涉在生活中的应用实例以便于课堂讨论。 教师教学准备 ①上课所用的教学课件。 ②实验所需的器材：水波演示仪。 ③收集波的干涉和衍射应用的实例，以便参与学生的讨论。 【教学过程】 一、创设问题情境，引出探究问题 1、创设问题情境，让同学思考和探讨 ①日常生活中常见的波有哪些？请同学们举例。 ②当两列波相遇会怎样？
机械波的传播与干涉现象物理教案 一、教学目标 1. 了解机械波的传播特点和规律。 2. 掌握波的传播方式和传播速度的计算方法。 3. 理解和分析波的干涉现象，并能够解释干涉现象的原理。 4. 运用所学知识解决与机械波传播和干涉相关的问题。 二、教学重点 1. 机械波的传播特点和规律。 2. 波的传播方式和传播速度的计算方法。 3. 波的干涉现象及其原理。 三、教学内容 1. 机械波的传播特点和规律 机械波是由介质的振动引起的能量传播现象。根据传播方向的不同，机械波可分为横波和纵波。横波是指波动方向垂直于波的传播方向的波，如水波、光波；纵波是指波动方向与波的传播方向平行的波，如 声波。 机械波的传播速度取决于介质的性质和波长。对于绳上的横波，其 传播速度v与绳的线密度μ和张力F之间存在关系：v = √(F/μ)。对于
弹性介质中的纵波，其传播速度v与介质的弹性模量E和密度ρ之间存在关系：v = √(E/ρ)。 2. 波的传播方式和传播速度的计算方法 通过实验观察和分析，我们可以得出以下结论： - 声波是一种纵波，传播速度取决于介质的性质，如空气中的声速约为340 m/s。 - 水波是一种横波，传播速度取决于水深，如水中的波速公式为v = √(gh)，其中g为重力加速度，h为水深。 - 光波是一种电磁波，传播速度在真空中为恒定值，即光速，约为3×10^8 m/s。 3. 波的干涉现象及其原理 干涉现象指两个或多个波同时作用于同一介质产生的波动现象。干涉分为构成干涉的两种波的干涉和构成干涉的多种波的干涉。 - 构成干涉的两种波的干涉 当两个波同相位相加时，叠加波的振幅增大，称为增强干涉；当两个波反相位相加时，叠加波的振幅减小，称为减弱干涉。 - 构成干涉的多种波的干涉 当多个波同时作用于同一介质时，波的传播方向相同的叠加波产生加强干涉，波的传播方向相反的叠加波产生减弱干涉。
波的干涉和衍射 ●教学目标 一、知识目标 1.知道波的叠加原理。 2.知道什么是波的干涉现象和衍射现象。 3.知道波发生衍射的条件。 4.知道干涉和衍射现象是波特有的现象。 二、能力目标 培养学生的空间想象能力。 三、德育目标 通过波的叠加原理，使学生认识到事物之间的普遍联系。 ●教学重点 波的叠加原理、波的干涉和衍射现象。 ●教学难点 波的干涉中加强点和减弱点的位移和振幅的区别。 波能够产生明显衍射的条件。 ●教学方法 实验法、电教法、训练法。 ●教学用具 实物投影仪、CAI课件、波的干涉实验仪。 ●课时安排 1课时 ●教学过程 ［投影］本节课的学习目标： 1.知道波具有独立传播的特性和两波叠加的位移规律。 2.知道波的干涉和衍射现象，知道干涉和衍射是波的特性。 3.理解波的干涉原理。 ●学习目标完成过程
一、波的干涉 新课教学 1.1波的叠加原理 ［设问］把两块石子在不同的地方投入池塘的水中，就有两列波在水面上传播，两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，都改变原来的运动状态呢？ ［演示］ 取一根长绳，两位同学在这根水平长绳的两端分别向上抖动一下，学生观察现象。 ［学生叙述现象］ 现象一：抖动一下后，看到有两个凸起状态在绳上相向传播。 现象二：两列波相遇后，彼此穿过，继续传播，波的形状和传播的情形跟相 遇前一样［教师总结］ 两列波相遇后，每列波都像相遇前一样，保持各自原来的波形，继续向前传播，这是波的独立传播特性。 ［多媒体模拟绳波相遇前和相遇后的波形］ ［教师］ 刚才，通过实验，我们知道了两列波在相遇前后，它们都保持各自的运动状 态，彼此都没有受到影响，那么在两列波相遇的区域里情况又如何呢？ ［多媒体模拟绳波相遇区的情况］ ［教师总结］ 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.当两列波在同一直线上振动时，这两种位移的矢量和简化为代数和，这叫做波的叠加原理。
第三章机械波3.(教案)波的反射、折射和衍射 【教学目标】 1．知道什么是波的反射现象，什么是波的折射现象，什么是波的衍射现象。 2．掌握波的反射规律和折射规律。 3．掌握波发生明显衍射的条件。 4．知道衍射现象是波特有的现象。 【教学重点】 1．波的反射规律和折射规律。 2．波发生明显衍射的条件。 【教学难点】 波发生明显衍射的条件。 【教学过程】 一、复习提问、新课导入 教师：前几节课我们学习了机械波的形成过程以及机械波的描述方法，今后几节课我们将要学习波的一些特有现象：波的反射和折射，波的衍射，波的干涉。这些现象是波动形式的共同特征，也是学好以后知识的基础。 教师出示幻灯片展示蝙蝠的“眼睛”和雷达的相关资料，引出波的反射。 二、新课教学 （一）波的反射 1．波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射。 观看回音壁的相关视频。 思考讨论并回答：同学们在日常生活中看到或听到的哪些现象是属于波的反射现象？ （1）回声是声波的反射现象。原因是对着山崖或高墙说话，声波传到山崖或高墙时，会被反射回来继续传播。 （2）夏日的雷声轰鸣不绝。原因是声波在云层界面多次反射。 （3）在空房间里讲话感觉声音响。原因是：声波在普通房间里遇到墙壁，地面，
天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳。人耳只能分开相差0.1s 以上的声音。所以，人在房间里讲话感觉声音比在野外大，而普通房间里的慢帐、地毯、衣物等会吸收声波，会影响室内的声响效果。 （4）水波传到岸边也会发生反射现象。 下面我们通过水波的反射来研究波的反射特点。 【演示】在水波槽的装置中，把一根金属丝固定在振动片上，当金属片振动时，金属丝周期性的触动水面，形成波源，在水面上从波源发出一列圆形波。 将实验现象用投影仪投影在屏幕上。 实验现象： （1）水面上形成一列圆形波。 （2）画面上的圆形是朝各个方向传播的波峰波谷。 教师阐述一下概念： （1）波面：朝各个方向传播的波峰或波谷是在同一时刻构成的，叫做波面。 （2）波线：与各个波面垂直的线用来表示波的传播方向，叫做波线。 【演示】观察反射现象：在水波槽中放一块长木板，会看到从波源发出的圆形波，遇到长木板后，有一列圆形波从长木板反射回来。 波的反射是波遇到障碍物会返回来继续传播的现象。 入射角：入射波的波线与平面法线的夹角，用字母i表示。 反射角：反射波的波线与平面法线的夹角，用字母i＇表示。 由实验得出： 2．反射规律 ①入射线、法线、反射线在同一平面内。 ②入射线与反射线分居法线两侧。 ③反射角等于入射角。 ④反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同。 3．用惠更斯原理解释波的反射 教师用动画演示
一．知识目标 1．知道波的叠加原理 2．知道什么是波的干涉现象和波的干涉图样 3．知道干涉现象也是波特有的现象 二．能力目标 培养学生的空间想象能力 三．德育目标 通过波的叠加原理，使学生认识到事物之间的普遍联系四．教学重点 波的叠加原理和波的干涉现象 五．教学难点 波的干涉中加强点的减弱点的位移和振幅的区别 六．教学过程
一． 引入 什么是波的衍射？ 产生明显衍射的条件是什么？ 波的衍射是一个波源发出的波的情况，那么两列波或两列以上的波在同一介质中传播又会发生什么样的情况呢？ 二． 新课教学 1．波的叠加原理 设问：把两个石子在不同的地方投入到池塘的水中，就会有两列波在水面上传播，两列波相遇时会不会像两个小球相碰时那样，都将改变原来的运动状态呢， 演示：用一根长绳，两同学在这根长绳的两端分别向上抖动一下学生观察现象。 现象：抖动一下后，看到有两个凸起的状态相向传播， 两列波相遇后彼此穿过，继续传播，波的形状和传播情况和相遇前完全一样。 总结：两列波相遇以后，每列波都像相遇前一样，保持各自原来的波形继续向前传播，这就是波的独立特性。 [多媒体演示相遇前和相遇后的波形] 引导：两列波在相遇前后都保持各自的运动状态，那么在两列波相遇的区域里，情况又是怎样的呢？ [多媒体演示绳波相遇区的情况] 总结：几列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，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矢量和，这叫波的叠加原理。 讨论：两列波振动方向相同和相反的波叠加时，振幅如何变化？振动是加强还是减弱？ 两列波叠加时，若两列波振动方向相同，则振动加强，振幅增大；若两列波振动方向相反，则振动减弱，振幅减小。 2．波的干涉 演示：把两个金属丝固定在同一个振片上，当振片振动时两根金属丝周期性的触动水面，形成两列波，观察在两列波相遇重叠的区域出现的现象。 说明：由于这两列波是同一个振动片引起的，所以这两列波的振动频率和振动步调相同 现象：在振动的水面上出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域，这两种区域在水面上是固定的，而且相互隔开。 [多媒体演示课本中水波的干涉图样及波的干涉示意图] 为什么会出现这种现象呢？ 会析：A 点，设波源S 1、S 2在A 点引起的振幅分别为A 1、A 2，以波峰和波峰在A 点相遇开始计时，波源S 1、S 2在A 点引起的振动图像分别如图甲、乙所示，当两列波重叠时，由波的叠加原理可知，质点A 同时参与这两个振动，合振动的图像如图丙所示。 相遇前 相遇后
第三章机械波 第4节波的干涉 本节课程是在学习了波的反射、折射以及衍射的基础上更进一步的了解波的特征，教材通过波的叠加这种普遍的物理现象，引起学生探究波的叠加规律的兴趣，从而引出波的干涉这种特殊叠加现象，学生要清楚波的干涉是一种特殊的叠加形式，发生波的干涉现象需要满足一定的条件，并要知道波的干涉规律。 【物理观念】了解波的叠加原理，波的干涉条件及干涉规律。 【科学思维】通过对波的叠加及波的干涉现象的学习，培养学生空间想象的思维能力。 【科学探究】通过观看视频，观察演示实验，体会波的叠加规律及干涉规律，引导学生养生多观察、多思考乐于探究事物本质的学习习惯。 【科学态度与责任】提升观察能力，养成透过事物的宏观现象，探索其本质的学习习惯。 【教学重点】知道波的叠加原理，了解波的干涉条件及干涉现象，并学会利用干涉定律解释生活中的的相关现象。 【教学难点】波的叠加现象，波的干涉规律。 一、【引入新课】 想一想： 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？ 二、【进行新课】 探究点一、波的叠加 想一想： 在介质中常常有几列波同时传播。两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，改变各自的运动
特征呢？ 观察波的叠加现象（观看视频） 在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下，在绳上分别产生相向传播的两列波（图甲）。观察两列波的传播情况（图）。 波的叠加 波传播的独立性原理或波的叠加原理：各列波在相遇前和相遇后都保持原来的特性(频率、波长、振动方向、传播方向等)不变，与各波单独传播时一样；而在相遇处各质点的振动则是各列波在该处激 生活中波的独立传播和叠加 开会时，大家讨论的面红耳赤，会议室内声音特响，但还是能区分出每一个人的说话声音。 几列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，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矢量和。
3 波的干涉和衍射 教学目标 1.了解波的叠加原理，了解波的叠加过程中质点的合位移。 2.掌握波的干涉现象及产生的条件 3.通过实验，认识波的干涉现象和干涉图样 4.知道干涉现象是波特有的现象，了解波发生稳定干涉的条件。 5.认识波的衍射现象并知道波的衍射现象和波产生明显衍射现象的条件 教学重难点 教学重点 1.波的叠加原理的认识。 2.两列波发生干涉的条件，加强区域和减弱区域的认识。 3.产生明显衍射现象的条件。 教学难点 1.对干涉现象中振动加强区域和减弱区域中各质点振动的特点的认识。 2.加强点和减弱点的判断。 3.波的衍射与波沿直线传播的区别。 教学准备 长绳，水波干涉仪，多媒体课件 教学过程 新课引入 教师设问：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呢？ 图3-27 水波相遇
讲授新课 一、波的叠加原理 为了便于分析，我们先做一个实验。 迷你实验室： 波的叠加的演示 如图3-28所示，两位同学分别握着 长绳的一端上下抖动，使长绳产生两列 相向传播的波。仔细观察两列波相遇时 和相遇后的运动 由实验可看出，两列波相遇时，波形会发生；相遇 后，这两列波又保持原来各自的形态继续传播（图3-29） 1.波传播的独立性：几列波相遇之后，仍然保持它 们各自原有的特征（频率、波长、振幅、振动方向等）不 变并继续传播，就像没有与其他波遇到过一样. 2.波的叠加原理：在相遇的区域里，介质的质点同时 参与相遇的波列的振动，质点的位移等于相遇波列单独 存在时在该处引起的位移的矢量和。 二、波的干涉现象 下面我们通过实验来认识一种特殊的波的叠加现象——波的干涉实验与探究： 水波的干涉现象 图3-30是一个水波槽，在振动棒上固定两 个小球，让小球刚刚接触到水波槽内的水面。 当振动棒带动两个小球振动时，会产生振动方 向、振动频率都相同的两列水波。观察这两列 波叠加时的现象。 由上面实验可得到如图3-31所示波的叠加 图3-30 水波干涉实验示意图图3-28 水波干涉实验示意图 图3-30 水波干涉实验示意图
3 波的反射、折射和衍射 4 波的干涉 一、波的反射和折射 1．当波遇到障碍物时会发生反射．波的反射与光的反射遵循同样的规律．反射线、法线与入射线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射角． 2．光从一种介质进入另一种介质时会发生折射,波也会发生折射．一列水波在深度不同的水域传播时，在交界面处将发生折射． 二、波的衍射 1．定义 波绕过障碍物继续传播的现象． 2．发生明显衍射的条件 缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小． 3．一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象．“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象． 在日常生活中我们常遇到“不见其人,先闻其声"的现象，为什么看不到人却能听到他发出的声音呢? 提示：声波的波长比较长，容易衍射，而光波波长短，不容易衍射，所以会有“不见其人，先闻其声"的现象． 三、波的干涉 1．波的叠加原理 （1)波的独立传播：几列波相遇时能够保持各自的运动特征，继续传播． （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矢量和．
2．波的干涉 （1）频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振动总是加强、某些区域的振动总是减弱的现象．形成的这种稳定图样常常称为干涉图样． (2）产生干涉的必要条件：两列波的频率和振动方向必须相同和两个波源的相位差保持不变． (3）一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象． 内燃机、通风机、鼓风机、压缩机、燃气轮机在排放各种高速气流的过程中，都伴随有噪声．利用干涉原理制成的干涉型消声器可以降低这种噪声．如图所示为一台干涉型消声器的原理图．试讨论其消声原理． 提示：如果有一列波长为λ的声波，沿水平管道自左向右传播，当入射波达到a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2再在b处相遇．若Δr＝r2－r1恰好等于声波半波长错误!的奇数倍，即Δr＝错误!（k＝0,1，2,…)时，声波干涉后的合振幅A＝0。这就是说该频率的声能被削弱,从而达到控制噪声的目的． 考点一波的衍射 1．定义:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射． 2.两种衍射现象 (1)在水波槽中,在波源的前方放一个障碍物，使波源振动产生水波．当障碍物较大时波被阻挡，在靠近障碍物后面没有波,只是在障碍物较远处，波才稍微有些绕到“影子”区域里，如下图甲所示，虽然发生衍射现象,但不明显．
第4课时 波的衍射和干涉 [研究选考·把握考情] 知识点一 波的衍射 [基 础 梳 理] 1.定义：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。 2.发生明显衍射的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小。 3.一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象。 [要 点 精 讲] 1.衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射。 2.波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异，“障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多”只是发生明显衍射的条件。 3.波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛一个新波源，由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向。因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。 【例1】 如图1所示是利用发波水槽观察到的水波衍射图象，从图象可知( )
图1 A.B侧波是衍射波 B.A侧波速与B侧波速相等 C.减小挡板间距离，衍射波的波长将减小 D.增大挡板间距离，衍射现象将更明显 解析小孔是衍射波的波源，A侧是衍射波，A错误；在同一种介质中，波速相等，故B正确；根据波速、波长和频率的关系式v＝λf，由于波速和频率不变，故波长不变，故C错误；波长越长越容易发生衍射现象，与波的频率和振幅没有关系，在波长无法改变的情况下可以减小挡板间距，故D错误。 答案 B 知识点二波的叠加 [基础梳理] 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：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矢量和。 [即学即练] 波源在绳的左端发出半个波①，频率为f1，振幅为A1；同时另一波源在绳右端发出半个波②，频率为f2(f2＞f1)，振幅为A2，P为绳的中点，如图2所示，下列说法正确的是( ) 图2 A.两列波同时到达P点 B.两列波相遇时P点波峰值可达到A1＋A2 C.两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播 D.因频率不同，这两列波相遇不能叠加 解析因P为绳的中点，故两列波同时到达P点，A正确；因f2＞f1，故λ2＜λ1，当①的波峰传至P点时，②的波峰已过了P点，即两波峰在P点不会相遇，根据波的叠加原理，P点的波峰值不会达到A1＋A2，选项B错误，选项C正确；因波的叠加没有条件，故选项D错误。 答案AC 知识点三波的干涉 [基础梳理] 1.定义：频率相同的两列波叠加时，某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小，这种现象叫做波的干涉，形成的
第5讲波的干涉、衍射多普勒效应 [目标定位] 1.知道波的叠加原理，知道波的干涉现象实质上是波的一种特殊的叠加现象.2.知道波的干涉图样的特点，理解形成稳定干涉图样的条件，掌握振动加强点、减弱点的振动情况.3.知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件.4.了解多普勒效应，能运用多普勒效应解释一些物理现象． 一、波的叠加原理 在几列波传播的重叠区域内，质点要同时参与由几列波引起的振动，质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的矢量和． 二、波的干涉现象 1．定义：频率相同的两列波叠加，使介质中某些区域的质点振动始终加强，另一些区域的质点振动始终减弱，并且这两种区域互相间隔、位置保持不变．这种稳定的叠加现象(图样)叫做波的干涉． 2．产生干涉的一个必要条件是两列波的频率必须相同． 3．波的干涉现象是在特殊条件下波的叠加．一切波只要满足一定条件，都能发生干涉现象． 想一想在波的干涉中，振动加强的点和振动减弱的点的振动情况是怎样的？是不是振动减弱的点始终位于平衡位置不动？ 答案在波的干涉中，振动加强的点是指两列波在该点的振动方向始终相同，因而使该点以两列波的振幅之和作为新的振幅做简谐运动；而振动减弱的点是指两
列波在该点的振动方向始终相反，因而使该点以两列波的振幅之差作为新的振幅做简谐运动．只有当两列波的振幅相等时，所形成的干涉中的振动减弱的点的振幅才为零，此时该点表现为始终处于平衡位置不动． 三、波的衍射现象 1．定义：波能够绕到障碍物的后面传播的现象． 2．波发生明显衍射现象的条件：当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长相差不多或比波长小时，就能看到明显的衍射现象． 3．一切波都可发生衍射现象． 想一想在日常生活中我们常遇到“闻其声不见其人”的现象，你能用学过的知识解释一下吗？ 答案声波的波长比较长，容易衍射，而光波波长短，不容易衍射，所以会有“闻其声不见其人”的现象． 四、多普勒效应 1．定义：当观测者与波源之间有相对运动时，观测者测得的频率与波源频率不同． 2．成因 (1)波源S与观测者A相对于介质都静止时，观测者单位时间内接收到的完整波的数目与单位时间内波源发出的相同，所以，观测者接收到的频率和波源的振动频率相同． (2)当观察测者与波源两者相互接近时，它在单位时间内接收到的完整波的数目增多，接收到的频率将大于波源的频率振动． (3)当观测者与波源两者远离时，它在单位时间内接收到的完整波数目减少，接收到的频率将小于波源的振动频率． 3．应用 (1)测心脏血流速度；(2)测人造卫星位置的变化；(3)测定流体流速；(4)检查车速； (5)判断遥远的天体相对于地球的运动速度． 想一想当汽车远离观察者时，听到的汽车的声音越来越小，这种现象就是多普勒效应吗？ 答案不是．多普勒效应指的是接收到的频率的变化情况，即音调的变化情况；