2017沪科版高中物理 《波的干涉与衍射 多普勒效应》word学案

2.6多普勒效应一、教材分析本节课为一个课时，主要学习波的一种现象——多普勒效应二、教学目标1.知识目标(1)知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别．(2)知道什么是多普勒效应，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。

(3)了解多普勒效应的一些应用．2.能力目标通过对多普勒效应的学习，让学生体会到物理源于生活又服务于生活3.情感目标通过对多普勒效应的探究性学习，激发学生的合作意识和创新意识，树立正确的学习观．三、重点难点重点：1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别2.多普勒效应的定义及产生条件难点：1．波源的频率与观察者接收到的频率的区别2．对多普勒效应成因的探究论证四、学情分析本节内容较为抽象，但是和实际生活联系的比较密切，学生应该是比较容易感知和掌握的。

五、教学方法1．通过实验、多媒体课件演示激发学生学习物理的兴趣，培养学生观察能力，和从物理现象入手，通过理论演绎和实验验证研究物理问题的方法。

2．通过对物理问题的分析论证培养学生勤于思考的习惯和分析问题的能力。

3．通过多普勒效应应用的学习，培养学生查阅资料和整理资料的能力。

六、教具和课前准备1、蜂鸣器2、学生准备：把导学案的课前预习内容做完整并且核对答案3、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案，还有教具的准备。

七、课时安排一个课时八、教学过程：同学们，在前面我们学习了许多关于波的知识，例如，波的干涉、衍射是一切波特有的现象，今天我们在来学习另外一种有关波的物理现象。

请观察下面的实验。

【演示实验】(1)蜂鸣器静止,学生听声音有无变化(2)两个学生分别站在教室前后,手中牵一根绳,让发生器在绳上快速运动,其他学生注意听声音有无变化学生叙述听到的声音情况(1)静止时，听不到声音的变化；(2)发生器靠近时，声音变得尖锐(音调变高)；发生器远离时，声音变得低沉(音调变低). 【问题】生活中有无类似的现象？学生举例：行驶中的汽车鸣笛；火车鸣笛进站；飞机起飞等【录像】行驶中鸣笛的汽车和火车。

波的干涉、衍射一、教学目标1 知识和技能：（1）知道波的叠加原理（2）知道波的干涉是特殊情况下波的叠加现象，知道干涉图样（3）知道干涉的必要条件（4）提高实验观察能力和正确表述实验现象的能力2 过程和方法：熟悉和适应课堂教学中运用现代信息技术和环境3 情感、态度、价值观：培养合作与分享的学习习惯二、教学设计思路和流程“波的干涉”是高中物理教学的重要内容，也是学生学习的难点。

本节课力图贯彻“以学生发展为本”的教学理念，在课堂教学模式上有所突破，同时根据学生的认知过程而致力于教学环节的设计，使学生掌握基础知识，提高基本能力。

首先注意创设学习情景，激发学生的学习兴趣，形成良好的学习动机。

在整节课上安排了多个演示和学生实验，把对干涉现象的理解建立在坚实的实验观察基础之上。

在教学手段方面则充分运用现代信息技术的平台，以多媒体动画课件复现“转瞬即逝”的物理过程，提高观察和思维训练的效果。

同时，设计一定量的学生活动与合作学习，使学生在体验和探究的基础上得出结论。

为了解决课堂教学中的个别化教学难题，尝试使用“提示卡”。

三、教学准备：自制声波驻波演示器、长约两米的透明水槽、改进的发波水槽6套、计算机一台、摄像机、投影仪等。

四、教学过程（一）引入新课（直接切入课题）上节课我们研究了波的衍射现象，知道波可以绕过障碍物继续传播，这是波特有的一种现象，今天我们来研究波特有的另一种现象——《波的干涉》。

（二）新课教学一、波的叠加演示声音驻波实验，激发学生兴趣。

约2米长的有机玻璃管中平铺一些染色泡沫粒子，一头用平滑的盖子封闭，另一头接扬声器，当扬声器发出一列约160 Hz声波，管中粒子排列成一个一个扇面，波腹处扇面高，波节处扇面小。

把盖子拿掉，现象消失，盖子装上，现象出现。

教师说明：扬声器发出的一列波与平滑的盖子反射的波在管中相遇形成了这样的现象。

提出问题：在日常生活中是否见过两列波相遇的情况？学生举例。

1、波的独立传播性播放雨滴落在水面的录像，要求学生边看边想：两列水波相遇后，是否与小球相碰一样，会改变原来的运动状态？学生通过观察，发现水波相遇后继续一圈一圈的向外传播，此时教师指出两列波相遇，跟小球相碰不一样！小球相碰后运动状态会改变，而两列波相遇，它们能彼此穿过，穿过后波的形状和传播的情形都不变，保持各自的运动状态继续传播，彼此都不受影响，这种现象表明波具有独立传播性。

第3、4节波的干涉和衍射__多普勒效应及其应用1．两列波相遇会发生叠加，当两列波频率和振动方向相同时，会发生波的干涉。

在干涉区域，振动加强的点总是加强的，振动减弱的点总是减弱的。

2．波的衍射是波绕过障碍物或通过孔隙继续向前传播的现象。

当障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多或比波长小时会发生明显的衍射。

3．干涉和衍射是波特有的现象，不仅机械波能衍射和干涉，电磁波也能衍射和干涉。

4．当波源与观察者互相靠近或互相远离时，接收到的波的频率发生变化的现象，这就是多普勒效应。

对应学生用书P241．波的叠加原理(1)波的独立传播特性：波在相遇时仍然能够保持各自的运动状态继续传播，相遇的波一旦脱离接触又会恢复原来的运动状态继续传播。

(2)波的叠加原理：波在相遇的区域里，介质内部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存在时到达该处引起的位移的叠加(矢量和)。

2．波的干涉(1)定义：振动频率和振动方向相同的两列波叠加后，振动加强和振动减弱的区域互相间隔、稳定分布的现象。

(2)干涉图样：波的干涉中所形成的图样，如图2­3­1所示。

图2­3­1(3)干涉条件：频率和振动方向相同的波。

(4)一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象。

[跟随名师·解疑难]1．干涉图样的特点(1)加强区和减弱区的位置固定不变。

(2)加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)。

(3)加强区与减弱区互相间隔。

2．振动加强点和减弱点的判断(1)从振幅判断：振幅为两列波的振幅之和的点为加强点，加强点连成的区域为加强区；振幅为两列波的振幅之差的点为减弱点，减弱点连成的区域为减弱区。

(2)从条件上判断：振动方向始终相同的两波源产生的波叠加时，加强、减弱条件如下：设点到两波源的距离之差为Δr ，那么当Δr ＝k λ(k ＝0,1,2…)时该点为加强点，当Δr ＝k λ＋λ2(k ＝0,1，2…)时为减弱点，若两波源振动方向始终相反，则上述结论正好相反。

2017沪科版高中物理选修2[学习目标定位] 1.明白波的叠加原理，明白波的干涉现象实质上是波的一种专门的叠加现象.2.明白波的干涉图样的特点，懂得形成稳固干涉图样的条件，把握振动加大点、减弱点的振动情形.3.明白什么是波的衍射现象，明白波发生明显衍射现象的条件.4.了解多普勒效应，能运用多普勒效应讲明一些物理现象．1．振幅：振动物体离开平稳位置的最大距离．2．波峰和波谷：在横波中，凸起部分的最高处叫做波峰，凹下部分的最低处叫做波谷．3．波的叠加原理在几列波传播的重叠区域里，质点要同时参与由几列波引起的振动，质点的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．4．波的干涉现象(1)定义：振动频率相同、步调一致的两列波叠加，使某些区域的振动加大，某些区域的振动减弱，而且振动加大的区域和振动减弱的区域相互隔开，始终稳固，这种现象叫做波的干涉．(2)条件：两列波的频率相同、步调一致．5．波的衍射现象(1)定义：波能够绕过障碍物连续传播的现象，叫做波的衍射．(2)波发生明显衍射现象的条件：当缝的宽度或障碍物的大小与波长相差不多或比波长小时，就能发生明显的衍射现象．6．由于波源跟观看者之间有相对运动，使观看者感受到波的频率发生了变化的现象，叫做多普勒效应.一、波的叠加[咨询题设计]你明白“风声、雨声、读书声、声声入耳”体现了波的什么性质？答案声波在相互交错、叠加之后互不阻碍，仍能保持原先的性质向前传播，这种现象体现了波的传播具有独立性．[要点提炼]1．波的独立性：大量事实证明，几列波相遇时能保持各自的特性(频率、波长、振动方向等)连续传播，互不阻碍．这确实是波的独立性．2．波的叠加原理：几列波相遇时在相遇区域内，任一质点的位移是各列波单独存在时在该点引起的位移的矢量和．这确实是波的叠加原理．例1如图1所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能显现的波形是下列选项中的()图1解析该题考查波的叠加原理．半个波形(或前半个波形)相遇时，B正确．当两列波完全相遇时(即重叠在一起)，由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有质点的振动的位移加倍，C正确．答案BC二、波的干涉[咨询题设计]1．如图2所示，操场上两根电线杆上各有一只扬声器，接在同一扩音机上，一位同学沿着MN方向走来，他听到的声音会有什么变化？什么原因？图2答案声音忽强忽弱，因为声波发生了干涉现象．2．如图3所示，水波干涉实验装置上，作为波源的两个小球什么原因固定在同一振动发生器上？图3答案为了获得两个振动频率和振动步调相同的波源．3．如图4所示为水波干涉图样，你发觉有什么明显特点？图4答案存在着一条条从两波源中间舒展出来的相对安静的区域和猛烈振动的区域，而且两区域间隔显现．[要点提炼]1．干涉条件：只要是振动频率相同、步调一致(相差恒定)的两列波叠加就会产生干涉现象．2．干涉图样的特点(1)加大区和减弱区的位置固定不变．(2)加大区始终加大，减弱区始终减弱(加大区与减弱区不随时刻变化)．(3)加大区与减弱区互相间隔．例2图5表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种平均介质中相遇．图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列讲法正确的是()图5A．a、c两点的振动加大，b、d两点的振动减弱B．e、f两点的振动介于加大点和减弱点之间C．经适当的时刻后，加大点和减弱点的位置互换D．经半个周期后，原先位于波峰的点将位于波谷，原先位于波谷的点将位于波峰解析题图中波的干涉示意图所示的仅是某一时刻两列相干波叠加的情形，形成干涉图样的所有介质质点都在不停地振动着，其位移的大小和方向都在不停地变化着．但要注意，对稳固的干涉，振动加大和减弱的区域的空间位置是不变的．a点是波谷和波谷相遇的点，c是波峰和波峰相遇的点，差不多上振动加大的点；而b、d两点差不多上波峰和波谷相遇的点，是振动减弱的点，A正确．e位于加大点的连线上，仍为加大点，f位于减弱点的连线上，仍为减弱点，B错误．相干波源叠加产生的干涉是稳固的，可不能随时刻变化，C错误．因形成干涉图样的介质质点不停地做周期性振动，经半个周期步调相反，D正确．答案AD三、波的衍射[咨询题设计]大伙儿都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象，你能讲出是什么缘故吗？答案声波在传播过程中遇到障碍物时，能够绕过障碍物，不沿直线传播；而光沿直线传播，不能绕过障碍物．如此就发生了“闻其声不见其人”的现象．[要点提炼]1．产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多或比波长小．2．懂得(1)衍射是波特有的现象，一切波都能够发生衍射．(2)波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异，可不能显现“不发生衍射现象”的讲法．(3)波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)看起来是一个新波源，由它发出与原先同频率的波在孔(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形．例3如图6所示是观看水面波衍射的实验装置．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的波的传播情形，每两条相邻波浪(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则关于波通过孔之后的传播情形，下列描述中正确的是( )图6A ．现在能明显观看到波的衍射现象B ．挡板前后波浪间距离相等C ．如果将孔AB 扩大，有可能观看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，能更明显地观看到衍射现象 解析 本题要紧考查发生明显衍射现象的条件．观看题图可知孔的尺寸与波长差不多，能明显观看到波的衍射现象，故选项A 对；因波的传播速度不变，频率不变，故波长不变，即挡板前后波浪间距应相等，故选项B 对；若将孔AB 扩大，且孔的尺寸远大于波长，则可能观看不到明显的衍射现象，故选项C 对；若f 增大，由λ＝v f 知，λ变小，衍射现象变得不明显了，故选项D 错．答案 ABC四、多普勒效应[咨询题设计]有体会的铁路工人能够从火车汽笛声判定火车的运行方向和运行快慢，请你讲一讲如何样判定？答案 火车靠近时，音调变高；火车远离时，音调变低；由音调变化的高低和快慢可判定火车运行的方向和快慢．[要点提炼]1．多普勒效应如果波源或观看者有关于介质运动时，使观看者所接收到的频率与波源的振动频率不同．这一效应称为多普勒效应．2．规律(1)波源和观看者无相对运动时，观看者接收到的频率等于波源的频率；(2)当波源与观看者相互靠近时，观看者接收到的频率大于波源的频率；(3)当波源与观看者相互远离时，观看者接收到的频率小于波源的频率．例4如图7所示为产生气械波的波源O 做匀速运动的情形，图中的圆表示波峰．图7(1)该图表示的是( )A ．干涉现象B ．衍射现象C ．反射现象D ．多普勒效应(2)波源正在向哪处移动( )A ．AB ．BC ．CD ．D(3)观看到波的频率最低的位置是( )A ．AB ．BC ．CD ．D解析 题图表示的是多普勒效应，波源的左边波长较小，讲明波源正向左运动，因此A 处的观看者接收到的频率偏高，B 处的观看者接收到的频率最低．答案 (1)D (2)A (3)B 2．波的衍射⎩⎪⎨⎪⎧ 定义：波能够绕过障碍物连续传播的现象产生明显衍射的条件：障碍物孔、缝的 尺寸比波长小或者相差不多波特有的现象：一切波都能发生衍射3．多普勒效应 ⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧ 定义规律⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 波源与观看者无相对运动时，观看者 接收到的频率等于波源频率波源与观看者相互接近，观看者接收到的 频率增大波源与观看者相互远离，观看者接收到的 频率减小应用 1．下列关于波的衍射的讲法正确的是( ) A ．衍射是一切波特有的现象 B ．对同一列波，缝、孔或障碍物越小，衍射现象越明显C ．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较长答案ABD解析衍射是一切波特有的现象，因此选项A正确，选项C错；发生明显的衍射现象是有条件的，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长小时，才能观看到明显的衍射现象，因此选项B是正确的；声波的波长在1.7 cm到17 m 之间，一样常见的障碍物或孔的大小可与之相比，正是由于声波波长较长，因此声波容易发生衍射现象，因此选项D 也是正确的．故正确答案为A、B、D.2．关于波的叠加和干涉，下列讲法中正确的是()A．两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳固的干涉图样，因此波没有叠加B．两列频率相同的波相遇时，振动加大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，介质中振动加大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，振动加大的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大答案C解析两列波相遇时一定叠加，没有条件，A错；振动加大是指振幅增大，而不只是波峰与波峰相遇，B错；加大点的振幅增大，质点仍旧在自己的平稳位置两侧振动，故某时刻的位移能够是振幅范畴内的任何值，C 正确，D错误．3．利用发波水槽得到的水面波形如图8中a、b所示，则()图8A．图a、b均显示了波的干涉现象B．图a、b均显示了波的衍射现象C．图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象D．图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象答案D解析由波的干涉和衍射概念知，图a是一列波的传播，显示了波的衍射现象，图b是两列波的传播，显示了波的干涉现象．。

高考物理一轮复习 11.4波的反射、折射、干涉、衍射及多普勒效应学案基础知识归纳1.波的特征：干涉与衍射(1)波的叠加原理：当两列机械波在某区域相遇时，都会引起该区域质点振动，它们同时传播到某点时，该点振动的位移是两列波各自引起该质点振动位移的 矢量和 . (2)波的独立传播原理：几列波在相遇区域叠加后分开，就像从来没有相遇过一样，各自独立传播. (3)波的衍射：当波传播过程中遇到障碍物时，它将绕过障碍物，传播到障碍物的后面去.发生明显衍射的条件是： 障碍物或孔的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小 . (4)波的干涉：当两列波 频率 相等，波源振动的相位差保持恒定，那么就会出现干涉现象——振动加强与减弱的区域相互间隔，且加强区域永远加强，减弱区域永远减弱.2.多普勒效应当波源与观察者之间有 相对运动 时，观察者会感觉到波的频率与两者相对静止时不同.设波源的振动频率为f 0，则当两者相对远离时，观察者感觉到频率减小，当两者相对靠近时，观察者感觉到频率增大.这是高速公路上用超声波测量汽车车速的原理，也是天文学上测量星体运动速度的主要方法.3.声波人的可闻声波频率在20 Hz 到20 000 Hz 之间，频率高于20 000 Hz 的声波叫超声波，频率低于20 Hz 的声波叫次声波.4.波的反射和折射(1)惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的 波源 ，其后任意时刻，这些子波在波前进方向上的包络面就是新的 波面 .如果知道某时刻一列波的某个 波面 的位置，还知道 波速 ，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个 波面 的位置，从而可确定波的 前进方向 .(2)波的反射：指波遇到介质界面会 返回来 继续传播的现象.反射现象：①反射角 等于 入射角；②反射波的波长、频率和波速都与入射波 相同 .(3)波的折射：波从一种介质 射入 另一种介质时，波的 波速 通常会发生改变的现象. 折射现象：发生折射时波的 频率 不变， 波长 、 波速 改变；入射角的正弦跟折射角的正弦之比，等于波在第一种介质中的波速与第二种介质中的波速之比，即21 sin sin θθ＝21v v . 折射的两种情况：①若v 1>v 2，则θ1>θ2，即波从波速大的介质进入波速小的介质时，波线 向法线偏近 . ②若v 1< v 2，则θ1<θ2，即波从波速小的介质进入波速大的介质时，波线 远离法线 . 重点难点突破一、波的反射定律与折射定律1.反射定律：入射波线、法线、反射波线位于同一平面内，且反射角等于入射角.反射波的波长、频率、波速都与入射波相同.2.折射定律：入射角的正弦与折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度与在第二种介质中的速度之比，即21 sin sin θθ＝21v v .二、波的干涉分析1.在波的传播过程中，介质中质点的振动频率相同，但步调不一致，离波源越远的质点振动越滞后，每推移一个波长滞后一个周期.滞后一个周期的两个质点的振动步调一致，为同相振动；每推移半个波长滞后1/2个周期，滞后1/2个周期的两个质点的振动步调相反，为反相振动.波源S 1、S 2产生的两列波在同一介质中传播，介质中各质点同时参与两个振源引起的振动，质点的振动为这两个振动的矢量和.2.两列波产生稳定干涉的必要条件：两列波要产生干涉，频率相同是首要条件.假设频率不同，在同一种介质中传播的波其波长就不相等，在某时刻的某点(设为P 点)为两列波的波峰相遇点，振动加强，但此后两列波并不总使P 点的振动加强，也可以是波峰与波谷相遇，使振动减弱，这样不能形成稳定的加强点和减弱点.因此我们就看不到稳定的干涉图样，只能看到振动的叠加现象.3.振动加强点是波峰与波峰，或波谷与波谷相遇的点，因此很多同学误认为它的位移总为两列波的振幅和.实际上，加强点之所以加强是因为两列波在此的位移总是同向，使质点振动的位移比单列波在此引起的位移大.所以加强点的位移应是两列波正的位移之和与负的位移之和之间的任意位移.加强点振幅是两列波的振幅之和，同理减弱点的位移为两列波单独存在时的位移矢量和.三、衍射条件与明显衍射条件一切波都能发生衍射，即使现象不明显，不易观察，也一定发生了衍射现象，而明显衍射现象是障碍物(或孔)的尺寸比波长小或跟波长差不多时才会发生.明显衍射发生时，并不一定能清楚地观察到，如当孔远小于水波波长时，衍射应当非常明显，但因孔很小，单位时间内通过的能量很小，水波将非常弱，不易看清楚.典例精析1.识别各种波现象【例1】对声波的各种现象，以下说法正确的是( BC )A.在空房子里讲话，声音特别响，这是声音的共鸣现象B.绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，这是声音的干涉现象C.古代某和尚房里挂着的磬常自鸣自响，属于声波的共鸣现象D.把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，属于声波的衍射现象【解析】空房中说话的声音特响是声音不断反射的结果，与共鸣无关，A 错；音叉有两叉股，是典型的两个相干波源，所以B 对； 挂着的磬常自鸣自响是共鸣，原因是并非任何时刻它都会自鸣自响，只是在外界传来与磬的固有频率差不多的声音时才会响，故C 对；耳朵贴铁轨是声音在固体里传播得快且损耗比较小而被听见的，与波的衍射没有关系，D 错.【答案】BC【思维提升】理解和区分自然界和生产生活中各种有关波的现象是解题的关键.【拓展1】以下关于波的认识，正确的是( ABCD )A.潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理B.隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊吸波材料，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C.雷达的工作原理是利用波的反射D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象【解析】此题考查波的反射、折射现象在实际问题中的应用，声呐、雷达都是利用接收反射波来进行定位，D 选项中水波的传播方向改变属于波的折射现象.2.波的反射【例2】某物体发出的声音在空气中的波长为1 m ，波速为340 m/s ，在海水中的波长为4.5 m ，此物体在海面上发出的声音经0.5 s 听到回声，则海水深为多少米？【解析】波的频率f ＝气气v在海水中有v 水＝λ水f ＝气水λλv 气＝4.5×340 m/s＝1 530 m/s 则海水的深度h ＝v 水·2t ＝1 530×21×0.5 m＝382.5 m 【思维提升】本题是波的反射的应用，知道不同介质中同一列波的频率是定值是解决本题的关键. 【拓展2】甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距2a ，距墙均为a 3，当甲开了一枪后，乙在时间t 后听到第一声枪响，则乙在什么时候才听到第二声枪响( C )A.听不到B.甲开枪后3tC.甲开枪后2tD.甲开枪后273+t 【解析】如图所示，第一声枪响是从甲直接传到乙，所用时间为t ＝va 2 ①第二声枪响是声波经墙反射后传到乙，根据波的反射定律，反射后声波所走的路程： s ′＝222)3(a a +＝4a所需时间t ′＝va v s 4=' ② 由①②式解得t ′＝2t ，故C 正确.3.波的叠加【例3】如图所示，S 1和S 2是两个波源，由它们发出的波频率相同，相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷.对于a 、b 、c 三处质点的振动情况，下列判断正确的是( )A.b 质点的振动永远减弱B.a 质点永远是波峰与波峰相遇C.b 质点在此刻是波谷与波谷相遇D.c 质点的振动永远减弱【解析】b 质点此刻是波谷和波谷相遇，位移为负的最大值，振动是加强的，A 错误，C 正确；a 质点此刻是波峰与波峰相遇，过半个周期变成波谷与波谷相遇，始终是振动加强点，但并非永远是波峰与波峰相遇的点，B 错误；c 质点此刻是波峰与波谷相遇，过半个周期后是波谷与波峰相遇，c 质点振动永远减弱，D 正确.【答案】CD【思维提升】振动加强的点并非永远是峰峰相遇或谷谷相遇，只是该处质点振幅最大，它的位移也是随时间做周期性变化的，在某一时刻，振动加强点的位移可以小于或等于振动减弱处的质点的位移.【拓展3】如图甲所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是图乙所示的( BC )【解析】当两列波的前半个波相遇时，根据波的叠加原理，在前半个波重叠的区域内所有的质点振动的合位移为零，而两列波的后半个波的波形保持不变，所以选项B 正确；当两列波完全相遇时，由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有的质点振动的位移加倍，所以选项C 也是正确的.易错门诊【例4】水平面上相距为r 的两个点S 1、S 2同时开始一个向上、一个向下做频率都为f 的简谐运动，在均匀介质中形成了两列波，波速都是v (rf >nv ，n 为大于2的自然数).试确定水平面上振动加强点的位置关系.【错解】以其中的一个振源作为坐标原点，以指向另一个振源的有向射线作为x 轴，建立直角坐标系如图.设水平面上点P (x ，y )，因为S 2的坐标为(r,0)，我们得到P 到两个振源的距离差为Δr ＝|2222)(y r x y x +--+|两列波的波长都是λ＝fv ，只有到两列波的波源的距离差等于波长的整数倍时，振动是加强的，所以有Δr ＝kλ＝kv /f ，(k ∈N )，即|2222)(y r x y x +--+|＝kv /f ，(k ∈N )满足上述方程的点的集合就是水平面上振动加强的点.这是双曲线，因为到两点的距离差等于定长的点的轨迹就是双曲线.【错因】没有理解振动加强的点必须是两列波到达该点时，引起该点的振动相位是相同的.当两波源同时振动，且振动方向相同的时候，介质中的点到它们的距离之差为波长的整数倍时，振动加强；若两列波的波源同时振动的方向相反时，振动加强的点到两波源的距离差等于半波长的奇数倍时，振动减弱.【正解】因为两个波源的初相相差π，所以振动加强的点是水平面上到两个波源的距离差等于半波长的奇数倍的点，于是可以得到|2222)(y r x y x +--+|＝(2k ＋1)v /2f (k ∈N )依然还是双曲线.【思维提升】物理问题经常会有随初始条件不同而结果大不相同的情况，平常做题时要对初始条件多多留意.。

2.5波的干涉与衍射教学目标一、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干涉图样，知道干涉现象也是波所特有的现象．3、知道什么是波的衍射现象，知道波发生衍射的条件，知道衍射是波特有的现象。

二、能力目标提高学生从实验现象总结规律的能力。

三、德育目标通过对干涉和衍射现象的学习，使学生学会从现象中发现规律的方法。

教学重点1、波的干涉现象及其产生条件。

2、波的衍射现象、波能够产生明显衍射的条件。

教学难点1、波的干涉现象及其产生条件。

2、产生明显衍射条件的教学。

教学方法实验归纳法、电教法、讲练法教学过程(一)进行新课一、波的干涉1.波的叠加教师：我们有这样的生活经验：将两块石子投到水面上的两个不同地方，会激起两列圆形水波。

它们相遇时会互相穿过，各自保持圆形波继续前进，与一列水波单独传播时的情形完全一样，这两列水波互不干扰。

观察其他波动现象，同样可以发现在同一介质中传播的几列波相遇时，每一列波都能保持自身的频率、波长、振动方向和传播方向不发生变化，这叫做波的独立传播原理。

两个或几个运动着的物体相遇时，发生碰撞，结果它们原来的运动状态一定会发生改变。

只有波相遇时会互相穿过，相遇后跟没有遇到其他波一样，能保持本身特性继续传播。

两列波相遇时是怎样互相穿过的呢？我们可以仔细观察下述实验。

【演示】在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下，分别产生两个凸起状态1和2在绳上相向传播。

观察现象：两列波彼此穿过，继续传播。

波形和传播情况跟相遇前一样。

［课件演示：波的干涉，演示波的叠加场景。

］对现象的解释：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。

学 习 资 料 汇编第5、6节 波的干涉、衍射__多普勒效应对应学生用书P31[自读教材·抓基础]1．波的叠加原理(1)波的独立传播特性：两列波在相遇后相互穿过，仍然保持各自的运动状态继续传播，彼此之间好像未曾相遇。

(2)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。

图2－5－12．波的干涉现象(1)实验及现象：1.当几列波相遇时，质点的总位移等于各列波单独存在时所产生的振动位移的矢量和，这就是波的叠加原理。

2．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叫做波的干涉。

产生干涉现象的必要条件之一是两列波的频率相同。

3．当缝的宽度或障碍物的尺寸比波长小或与波长相差不多时，将发生明显的衍射现象，波发生衍射是无条件的，发生明显的衍射是有条件的。

4．当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率高于波源的频率，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的波的频率低于波源的频率。

①实验：波源是固定在同一个振动棒上的两个小球，当振动棒带动两个小球振动时，将会产生振动方向和振动频率都相同的两列水波。

②现象：在振动的水面上，出现了一条条从两个波源中间展开来的相对平静的区域和振动较强的区域，这两种区域的分布固定而且相互隔开。

(2)现象解释：①加强区：在某一时刻，两列波的波峰(或波谷)同时到达某一点，该质点的振动最剧烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和。

加强点形成的区域是加强区。

②减弱区：某一时刻，两列波的波峰和波谷同时到达某一点，该质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，减弱点形成的区域是减弱区。

若两列波振幅相同，质点振动的合振幅就等于零。

(3)波的干涉：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，并且这两种区域相互间隔、位置保持不变，这种稳定的叠加现象叫做波的干涉。

2.6多普勒效应一、教材分析本节课为一个课时，主要学习波的一种现象——多普勒效应二、教学目标1.知识目标(1)知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别．(2)知道什么是多普勒效应，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。

(3)了解多普勒效应的一些应用．2.能力目标通过对多普勒效应的学习，让学生体会到物理源于生活又服务于生活3.情感目标通过对多普勒效应的探究性学习，激发学生的合作意识和创新意识，树立正确的学习观．三、重点难点重点：1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别2.多普勒效应的定义及产生条件难点：1．波源的频率与观察者接收到的频率的区别2．对多普勒效应成因的探究论证四、学情分析本节内容较为抽象，但是和实际生活联系的比较密切，学生应该是比较容易感知和掌握的。

五、教学方法1．通过实验、多媒体课件演示激发学生学习物理的兴趣，培养学生观察能力，和从物理现象入手，通过理论演绎和实验验证研究物理问题的方法。

2．通过对物理问题的分析论证培养学生勤于思考的习惯和分析问题的能力。

3．通过多普勒效应应用的学习，培养学生查阅资料和整理资料的能力。

六、教具和课前准备1、蜂鸣器2、学生准备：把导学案的课前预习内容做完整并且核对答案3、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案，还有教具的准备。

七、课时安排一个课时八、教学过程：同学们，在前面我们学习了许多关于波的知识，例如，波的干涉、衍射是一切波特有的现象，今天我们在来学习另外一种有关波的物理现象。

请观察下面的实验。

【演示实验】(1)蜂鸣器静止,学生听声音有无变化(2)两个学生分别站在教室前后,手中牵一根绳,让发生器在绳上快速运动,其他学生注意听声音有无变化学生叙述听到的声音情况(1)静止时，听不到声音的变化；(2)发生器靠近时，声音变得尖锐(音调变高)；发生器远离时，声音变得低沉(音调变低). 【问题】生活中有无类似的现象？学生举例：行驶中的汽车鸣笛；火车鸣笛进站；飞机起飞等【录像】行驶中鸣笛的汽车和火车。

第二章机械波第5、6节波的干涉、衍射多普勒效应【学习目标】1.通过自主学习，让学生知道波的叠加原理、干涉现象,的衍射现象，了解什么是多普勒效应及其产生的原因和应用.。

2.小组合作，掌握波的干涉条件，波发生明显衍射现象的条件.3.激情投入，理解干涉现象、衍射现象都是波所特有的现象。

【重难点】重点：1.波的叠加原理.2.波的干涉条件、干涉现象和干涉图样.3.波发生明显衍射现象的条件.难点：1.波的叠加原理.2.对波的干涉的理解.3.对多普勒效应的理解.【课程内容标准】1、通过实验，认识波的干涉现象、衍射现象。

2、对多普勒效应的理解..【课前预习案】【使用说明】1．同学们要先通读教材，然后依据课前预习案再研究教材；通过梳理掌握：知道波的叠加原理、干涉现象,的衍射现象.知道它们之间的关系.解什么是多普勒效应及其产生的原因和应用.2．勾划课本并写上提示语．标注序号；完成学案，熟记基础知识，用红笔标注疑问。

（一）教材助读一、波的干涉1.波的叠加原理(1)波的独立传播特性：两列波在相遇后相互穿过，仍然保持各自的_________继续传播，彼此之间好像未曾相遇.(2)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___________在该处引起的振动位移的矢量和.2.波的干涉现象①实验：波源是固定在同一个振动棒上的两个小球，当振动棒带动两个小球振动时，将会产生振动_____和振动_____都相同的两列水波.②现象：在振动的水面上，出现了一条条从两个波源中间展开来的水面相对平静的区域和振动较强的区域，这两种区域的分布_____而且相互隔开.①加强区：在某一时刻，两列波的_____________同时到达某一点，该质点的振动最剧烈，振动的振幅等于两列波的_________.加强点形成的区域是加强区.②减弱区：某一时刻，两列波的___________同时到达某一点，该质点振动的振幅等于两列波的_________，减弱点形成的区域是减弱区.若两列波振幅相同，质点振动的合振幅就等于零.(3)波的干涉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_________，另一些区域的质点振动始终减弱，并且这两种区域_________、位置保持不变的稳定的叠加现象.②干涉图样：波的干涉中所形成的图样.如图所示.③干涉条件：_____相同的两列波叠加.④一切波都能发生干涉，干涉是波_____的现象.二、波的衍射现象1.定义：波能够绕到_____________传播的现象.2.实验及现象(1)实验：在水槽里放两块挡板，挡板之间留一狭缝：①保持波源的振动频率不变，改变缝的_____.②保持缝的宽度不变，通过改变波源的振动频率来改变波长.(2)现象①狭缝宽度远大于水波波长时：_____明显的衍射现象.②当狭缝的宽度接近水波的波长时，水波在狭缝的边缘发生了_____.③当狭缝的宽度更接近水波的波长时，水波通过狭缝后成为近似于点波源发出的球面波，衍射现象更加_____.3.发生明显衍射的条件： 缝的宽度或障碍物的尺寸大小跟波长_________或比波长小.4.一切波都能发生衍射，衍射是波_____的现象.三、多普勒效应及其应用1.多普勒效应当波源和观测者之间有相对运动时，观测者测得的频率与波源频率_____的现象.2.多普勒效应产生的原因(1)波源与观测者相对静止时，单位时间内通过观测者的完全波的个数是_____的，观测者观测到的频率_____波源振动的频率.(2)波源与观测者相互靠近时，单位时间内通过观测者的完全波的个数_____，观测者观测到的频率_____波源的频率，即观测到的频率变大.(3)波源与观测者相互远离时，观测者观测到的频率_____.（二）预习自测1、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D ．x 、y 都静止 2、两列振动情况完全相同的振源。

第5讲波的干涉、衍射第6讲多普勒效应[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“闻其声而不见其人”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“闻其声而不见其人”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振动的频率．(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振动的频率．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，而声音大小指的是响度．一、对干涉现象的理解1．波的叠加是无条件的，任何频率的两列波在空间相遇都会叠加．2．稳定干涉图样的产生是有条件的，必须是两列波的频率相同、步调一致(相差恒定)．3．干涉图样及其特点(1)干涉图样：如图1所示图1(2)特点①加强区和减弱区的位置固定不变．②加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)．③加强区与减弱区互相间隔．4．振动加强点和减弱点(1)振动加强点：振动的振幅等于两列波振幅之和，A＝A1＋A2.(2)振动减弱点：振动的振幅等于两列波振幅之差，A＝|A1－A2|.(3)振动加强点和振动减弱点的判断．若某点总是波峰与波峰或波谷与波谷相遇，该点为振动加强点；若总是波峰与波谷相遇，则为振动减弱点．【例1】(多选)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是()A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析两列振动方向相同的相干波相遇叠加，在相遇区域内各质点仍做简谐运动，其振动位移在0到最大值之间，B、C项错误；在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差，在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和，故A、D项正确．答案AD借题发挥不管是振动加强点，还是振动减弱点，还是一般位置的质点在振动时，其位移都在随时间做周期性变化，位移均可为0.针对训练两列频率、振动方向、初始相位均相同的波S1、S2，在同一介质中传播时，某时刻t形成如图2所示的干涉图样，图样中两波源S1、S2同时为波谷(实线表示波峰，虚线表示波谷)，在图中标有A、B、C三个点，则振动加强点是，振动减弱点是_．图2解析由图可知A点为波峰与波峰相遇，是振动加强点；B点是波谷与波谷相遇，是振动加强点；C点是波峰与波谷相遇，是振动减弱点．答案A、B C二、对衍射现象的理解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2】(多选)如图3所示是观察水面波衍射的实验装置，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()图3A．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，能更明显地观察到衍射现象解析从图中可以看出，孔的大小与波长相差不多，故能够发生明显的衍射现象，A选可得波项正确；由于在同一均匀介质中，波的传播速度不变，波的频率不变，又根据λ＝vf长λ不变，所以B选项正确；当孔扩大后，发生明显衍射的条件将被破坏，故C选项正确；如果孔的大小不变，使波源频率增大，则波长减小，孔的尺寸将比波长大，失去发生明显的衍射现象的条件，因此D选项不正确．答案ABC三、对多普勒效应的理解1．多普勒效应是波共有的特征，不仅机械波，光波和电磁波也都会发生多普勒效应．2．发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到的频率．3．当波源与观察者相互接近时，f观察者变大，音调变高．如图4甲中波源S不动，观察者A向B运动和图乙中观察者A不动，波源由S1向S2运动；当波源与观察者相互远离时，f观察者变小，音调变低．如图甲中波源S不动，观察者A 向C运动．图4【例3】 (多选)下面说法中正确的是( )A ．发生多普勒效应时，波源的频率变化了B ．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化C ．多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的D ．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的解析 当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应，故选项C 正确；发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化，而波源的频率并没有改变，故选项A 错误，选项B 正确；此现象是奥地利物理学家多普勒首先发现的，故选项D 正确．答案 BCD借题发挥 判断观察者接收的频率是怎么样变化的，就是看波源与观察者间的相对运动情况.波的衍射1．在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子的振动频率是5 Hz ，水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s ，为观察到明显的衍射现象，小孔直径d 应为( )A ．10 cmB ．5 cmC ．d ≥1 cmD ．d ＜1 cm解析 在水槽中激发的水波波长为λ＝v f ＝0.055m ＝0.01 m ＝1 cm.若要在小孔后产生明显的衍射现象，应取小孔的尺寸小于波长或与波长相差不多．答案 D波的叠加2．两列简谐横波，波速大小均为20 m/s ，如图5所示为某时刻两列波各自传播的波动图像．一列波沿着x 轴向右传播(实线所示)，另一列沿着x 轴向左传播(虚线所示)．下列说法不正确．．．的是( )图5A ．两列波的频率均为2.5 HzB ．此时刻b 、d 处的质点速度为零，a 、c 处质点速度最大C ．两列波在b 、d 点处引起的振动加强，在a 、c 点处引起的振动减弱D ．经过0.1 s ，a 处质点在波峰，c 处质点在波谷解析 由图可知波长λ＝8 m ，则频率f ＝v λ＝20 8Hz ＝2.5 Hz ，选项A 正确；两列波在b 、d 点处引起的振动减弱，在a 、c 点处引起的振动加强，选项C 错误；由图可知此时刻b 、d 处的质点在最大位移处，所以速度为零，a 、c 处质点在平衡位置，速度最大，选项B 正确；由图可知a 质点向上振动，经0.1 s 即T 4到达波峰，同理c 在波谷，选项D 正确． 答案 C波的干涉3．(多选)图6表示两个相干波源S 1、S 2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示某时刻的波谷，下列说法正确的是( )图6A ．a 、c 两点的振动加强，b 、d 两点的振动减弱B ．e 、f 两点的振动介于加强点和减弱点之间C ．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换D ．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰解析 波的干涉示意图表示某一时刻两列相干波叠加的情况，形成干涉图样的所有介质质点都在不停地振动着，其位移的大小和方向都在不停地变化着．但要注意，对稳定的干涉，振动加强和减弱的区域的空间位置是不变的．a 点是波谷和波谷相遇的点，c 点是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强的点；而b 、d 两点都是波峰和波谷相遇的点，是振动减弱的点，A 正确；e 点位于加强点的连线上，也为加强点，f 点位于减弱点的连线上，也为减弱点，B错误；相干波源叠加产生的干涉是稳定的，不会随时间变化，C错误；因形成干涉图样的介质质点也在不停地做周期性振动，故经半个周期步调相反，D正确．答案AD多普勒效应4．(多选)火车上有一个声源发出一定的乐音．当火车静止、观测者也静止时，观测者听到并记住了这个乐音的音调．以下情况中，观测者听到这个乐音的音调比原来降低的是()A．观测者静止，火车向他驶来B．观测者静止，火车离他驶去C．火车静止，观测者乘汽车向着火车运动D．火车静止，观测者乘汽车远离火车运动解析观测者与声源相向运动时，观测者接收到的声波的频率变大，听到的乐音音调比原来要高；观测者与声源背离运动时，观测者接收到的声波的频率变小，听到的乐音音调比原来要低，故选项B、D正确．答案BD题组一多普勒效应1．(多选)根据多普勒效应，下列说法正确的是()A．当波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的频率一定发生变化B．当波源与观察者同向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低C．当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高D．当波源与观察者反向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低解析当波源与观察者的相对距离减小时，观察者单位时间内接收到的完全波的个数增多，即观察者接收到的频率比波源发出的频率高；当二者的相对距离增大时，观察者单位时间内接收到的完全波的个数减少，即观察者接收到的频率比波源发出的频率低．当波源与观察者有相对运动，但距离不变时(如圆周运动)，则不会出现多普勒效应，选项A错误；当波源与观察者同向运动时，二者的距离可能增大，也可能减小，也可能不变，选项B错误；当波源与观察者相向运动时，二者的相对距离减小，故选项C正确；当波源与观察者反向运动时，二者的相对距离增大，选项D正确．答案CD2．(多选)下面哪些应用是利用了多普勒效应()A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D．有经验的战士从炮弹飞行的尖啸声判断飞行炮弹是接近还是远去解析凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可测定遥远星体相对地球远离的速度，故A选项正确；被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应的计算公式可以求出运动物体的速度，故B选项正确；对于C选项，铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动情况做出判断的，故不正确；炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，故D选项正确．答案ABD3．(多选)如图1所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是()图1A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高C．女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变D．女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低解析女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她就有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她都能感到哨声音调变高；反之女同学向左运动时，她感到音调变低，选项A、D正确，B、C错误．答案AD4．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的超声波，结果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波频率比发出时低．(1)此现象属于()A．波的衍射B．波的干涉C．多普勒效应D．波的反射(2)若该路段限速为100 km/h，则该轿车是否超速？(3)若该轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变化？解析(1)巡警车接收到的超声波频率比发生时低，此现象为多普勒效应．(2)因巡警车接收到的频率低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而警车车速恒定且在后面，可判断轿车车速比巡警车车速大，故该轿车超速．(3)若该轿车以20 m/s的速度行进时，此时巡警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应偏高．答案(1)C(2)超速(3)偏高题组二波的衍射5．(多选)以下说法中正确的是()A．波的衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象B．要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长C．波长越长的波，越容易发生明显的衍射D．只有波才有衍射现象解析衍射是波特有的现象，即任何波都会发生衍射现象，只不过存在明显与不明显的差别而已，只有当障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长小时，才会观察到明显的衍射现象．选项C、D正确．答案CD6．(多选)如图2所示，S是波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可左右自由移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点无明显振动，为使A点能发生明显振动，下列采取的办法可行的是()图2A．增大波源振动频率B．减小波源振动频率C．将N板向右移D．将N板向左移答案BD7．如图3所示，图中O点是水面上一波源，实线、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于()图3A．整个区域B．阴影Ⅰ以外区域C．阴影Ⅱ以外区域D．上述答案均不对解析从题图中可以看出挡板A比波长大的多，因此波不会绕过挡板A，而小孔B的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确．答案 B题组三波的叠加8．(多选)如图4所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是下列选项中的()图4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，在前半个波(或后半个波)重叠的区域内所有的质点振动的合位移为零，而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变，所以选项B正确；当两列波完全相遇时(即重叠在一起)，由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有的质点振动的位移加倍，所以选项C正确．答案BC9．(多选)如图5所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－2×10－1 m和x＝12×10－1 m处，两列波的波速均为v＝0.4 m/s，两波源的振幅均为A＝2 cm.图示为t＝0时刻两列波的图像(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x＝0.2 m和0.8 m的P、Q两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于x＝0.5 m处，关于各质点运动情况判断正确的是()图5A．质点P、Q都首先沿y轴负向运动B．t＝0.75 s时刻，质点P、Q都运动到M点C．t＝1 s时刻，质点M的位移为4 cmD．t＝1 s时刻，质点M的位移为－4 cm解析根据“上下坡”法可以判断，质点P、Q都首先沿y轴负向运动；两列波波速相等，经过t＝0.75 s，两波传播的路程都为30 cm，但P、Q两质点并不沿x轴运动；t＝1 s 时刻，左边波传到x＝60 cm处，右边波传到x＝40 cm处，两波的波谷相遇在M点，叠加后质点M的位移为－4 cm.答案AD题组四波的干涉10．消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题．内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来消弱高速气流产生的噪声．干涉型消声器的结构及气流运行如图6所示，产生波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播．当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到消弱噪声的目的．若Δr＝r2－r1，则Δr等于()图6A．波长λ的整数倍B．波长λ的奇数倍C ．半波长λ2的奇数倍D ．半波长λ2的偶数倍解析 根据波的干涉，两列波的路程差等于半波长奇数倍时，叠加后减弱，从而达到消弱噪音的目的，C 正确．答案 C11．(多选)当两列相干波发生干涉时，如果两列波的波峰在P 点相遇，下列说法正确的是( )A ．质点P 的振动始终是加强的B ．质点P 的振幅最大C ．质点P 的位移始终最大D ．质点P 的位移有时为零解析 两列波的波峰在P 点相遇，说明P 点是振动加强点，P 点振幅等于两列波的振幅之和，质点P 的振幅最大，质点P 振动加强，位移随时间做周期性变化，位移有时为零，有时最大，选项A 、B 、D 正确．答案 ABD12．如图7所示为t ＝0时刻简谐横波a 与b 的波形图，其中a 沿x 轴正方向传播，b 沿x 轴负方向传播，波速都是10 m/s ，振动方向都平行于y 轴．下列选项画出的是平衡位置在x ＝2 m 处的质点从t ＝0时刻开始在一个周期内的振动图像，其中正确的是( )图7解析 两列波的波速相等，波长相等，则频率相等，能发生干涉．过14周期后，两列波的波峰同时到达x＝2 m处的质点，则此质点振动总是加强，振幅为两列波振幅之和，即为3 cm.t＝0时刻x＝2 m处的质点开始从平衡位置沿y轴正方向开始振动，所以图像B正确．答案 B题组五波的衍射现象和干涉现象的比较13．利用发波水槽得到的水面波形如图8甲、乙所示，则()图8A．图甲、乙均显示了波的干涉现象B．图甲、乙均显示了波的衍射现象C．图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象D．图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象解析由图可以看出，图甲是水波通过小孔的情况，属于波的衍射现象，图乙是两列波在传播过程中叠加形成的干涉图样，属于波的干涉现象，选项D正确．答案 D14．(多选)在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2.在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图9所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是()图9A．波1速度比波2速度大B．这两列波的频率相同C．在这两列波传播方向上，不会产生稳定的干涉现象D．相对于同一障碍物，波1比波2发生衍射现象更明显解析在同一种介质中，各种频率的机械波传播的速度相同，选项A错误；从图中可以看出波1的波长大于波2的波长，由公式v＝λf可得，波1的频率小于波2的频率，选项B错误；由于两列波的频率不同，两列波不能发生干涉，选项C正确；对于同一障碍物，波长越大衍射越明显，选项D正确．答案CD15．如图10所示为某一报告厅主席台的平面图，AB 是讲台，S 1、S 2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示．报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫．为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消．已知空气中声速为340 m/s ，若报告人声音的频率为136 Hz ，问讲台上这样的位置有多少个？图10解析 相应于声频f ＝136 Hz 的声波的波长是λ＝vf＝2.5 m①式中v ＝340 m/s 是空气中的声速．在下图中，O 是AB 的中点，P 是OB 上任一点．将S 1P －S 2P 表示为S 1P －S 2P ＝k λ2②式中k 为实数，当k ＝0,2,4，…时， 从两个喇叭来的声波因干涉而加强； 当k ＝1,3,5，…时，从两个喇叭来的声波因干涉而相消．由此可知，O 是干涉加强点；对于B 点， S 1B －S 2B ＝20 m －15 m ＝4λ2③所以，B 点也是干涉加强点．因而O 、B 之间有两个干涉相消点，由对称性可知，AB 上有4个干涉相消点．答案 4个。

第5、6节 波的干涉、衍射__多普勒效应对应学生用书P31[自读教材·抓基础]1．波的叠加原理(1)波的独立传播特性：两列波在相遇后相互穿过，仍然保持各自的运动状态继续传播，彼此之间好像未曾相遇。

(2)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。

图2－5－12．波的干涉现象(1)实验及现象：1.当几列波相遇时，质点的总位移等于各列波单独存在时所产生的振动位移的矢量和，这就是波的叠加原理。

2．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叫做波的干涉。

产生干涉现象的必要条件之一是两列波的频率相同。

3．当缝的宽度或障碍物的尺寸比波长小或与波长相差不多时，将发生明显的衍射现象，波发生衍射是无条件的，发生明显的衍射是有条件的。

4．当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率高于波源的频率，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的波的频率低于波源的频率。

①实验：波源是固定在同一个振动棒上的两个小球，当振动棒带动两个小球振动时，将会产生振动方向和振动频率都相同的两列水波。

②现象：在振动的水面上，出现了一条条从两个波源中间展开来的相对平静的区域和振动较强的区域，这两种区域的分布固定而且相互隔开。

(2)现象解释：①加强区：在某一时刻，两列波的波峰(或波谷)同时到达某一点，该质点的振动最剧烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和。

加强点形成的区域是加强区。

②减弱区：某一时刻，两列波的波峰和波谷同时到达某一点，该质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，减弱点形成的区域是减弱区。

若两列波振幅相同，质点振动的合振幅就等于零。

(3)波的干涉：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，并且这两种区域相互间隔、位置保持不变，这种稳定的叠加现象叫做波的干涉。

5 波的干涉与衍射多普勒效应[学习目标定位] 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．1．振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离．2．波峰和波谷：在横波中，凸起部分的最高处叫做波峰，凹下部分的最低处叫做波谷．3．波的叠加原理在几列波传播的重叠区域里，质点要同时参与由几列波引起的振动，质点的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．4．波的干涉现象(1)定义：振动频率相同、步调一致的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开，始终稳定，这种现象叫做波的干涉．(2)条件：两列波的频率相同、步调一致．5．波的衍射现象(1)定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象，叫做波的衍射．(2)波发生明显衍射现象的条件：当缝的宽度或障碍物的大小与波长相差不多或比波长小时，就能发生明显的衍射现象．6．由于波源跟观察者之间有相对运动，使观察者感受到波的频率发生了变化的现象，叫做多普勒效应.一、波的叠加[问题设计]你知道“风声、雨声、读书声、声声入耳”体现了波的什么性质？答案声波在相互交错、叠加之后互不影响，仍能保持原来的性质向前传播，这种现象体现了波的传播具有独立性．[要点提炼]1．波的独立性：大量事实证明，几列波相遇时能保持各自的特性(频率、波长、振动方向等)继续传播，互不影响．这就是波的独立性．2．波的叠加原理：几列波相遇时在相遇区域内，任一质点的位移是各列波单独存在时在该点引起的位移的矢量和．这就是波的叠加原理．例1如图1所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是下列选项中的( )图1解析该题考查波的叠加原理．半个波形(或前半个波形)相遇时，B正确．当两列波完全相遇时(即重叠在一起)，由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有质点的振动的位移加倍，C正确．答案BC二、波的干涉[问题设计]1．如图2所示，操场上两根电线杆上各有一只扬声器，接在同一扩音机上，一位同学沿着MN方向走来，他听到的声音会有什么变化？为什么？图2答案声音忽强忽弱，因为声波发生了干涉现象．2．如图3所示，水波干涉实验装置上，作为波源的两个小球为什么固定在同一振动发生器上？图3答案为了获得两个振动频率和振动步调相同的波源．3．如图4所示为水波干涉图样，你发现有什么显著特点？图4答案存在着一条条从两波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域，而且两区域间隔出现．[要点提炼]1．干涉条件：只要是振动频率相同、步调一致(相差恒定)的两列波叠加就会产生干涉现象．2．干涉图样的特征(1)加强区和减弱区的位置固定不变．(2)加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化)．(3)加强区与减弱区互相间隔．例2图5表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列说法正确的是( )图5A．a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱B．e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰解析题图中波的干涉示意图所示的仅是某一时刻两列相干波叠加的情况，形成干涉图样的所有介质质点都在不停地振动着，其位移的大小和方向都在不停地变化着．但要注意，对稳定的干涉，振动加强和减弱的区域的空间位置是不变的．a点是波谷和波谷相遇的点，c是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强的点；而b、d两点都是波峰和波谷相遇的点，是振动减弱的点，A正确．e位于加强点的连线上，仍为加强点，f 位于减弱点的连线上，仍为减弱点，B错误．相干波源叠加产生的干涉是稳定的，不会随时间变化，C错误．因形成干涉图样的介质质点不停地做周期性振动，经半个周期步调相反，D正确．答案AD三、波的衍射[问题设计]大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象，你能说出是什么原因吗？答案声波在传播过程中遇到障碍物时，可以绕过障碍物，不沿直线传播；而光沿直线传播，不能绕过障碍物．这样就发生了“闻其声不见其人”的现象．[要点提炼]1．产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多或比波长小．2．理解(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，不会出现“不发生衍射现象”的说法．(3)波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛是一个新波源，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3如图6所示是观察水面波衍射的实验装置．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的波的传播情况，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，下列描述中正确的是( )图6A．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，能更明显地观察到衍射现象解析本题主要考查发生明显衍射现象的条件．观察题图可知孔的尺寸与波长差不多，能明显观察到波的衍射现象，故选项A对；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应相等，故选项B对；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，故选项C 对；若f 增大，由λ＝v f知，λ变小，衍射现象变得不明显了，故选项D 错．答案 ABC四、多普勒效应[问题设计]有经验的铁路工人可以从火车汽笛声判断火车的运行方向和运行快慢，请你说一说怎样判断？答案 火车靠近时，音调变高；火车远离时，音调变低；由音调变化的高低和快慢可判断火车运行的方向和快慢．[要点提炼]1．多普勒效应如果波源或观察者相对于介质运动时，使观察者所接收到的频率与波源的振动频率不同．这一效应称为多普勒效应．2．规律(1)波源和观察者无相对运动时，观察者接收到的频率等于波源的频率；(2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率大于波源的频率；(3)当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率小于波源的频率．例4 如图7所示为产生机械波的波源O 做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰．图7(1)该图表示的是( )A ．干涉现象B ．衍射现象C ．反射现象D ．多普勒效应(2)波源正在向哪处移动( )A ．AB ．BC ．CD ．D(3)观察到波的频率最低的位置是( )A ．AB ．BC ．CD ．D解析 题图表示的是多普勒效应，波源的左边波长较小，说明波源正向左运动，因此A 处的观察者接收到的频率偏高，B 处的观察者接收到的频率最低．答案 (1)D (2)A (3)B2．波的衍射⎩⎪⎨⎪⎧ 定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象产生明显衍射的条件：障碍物孔、缝的 尺寸比波长小或者相差不多波特有的现象：一切波都能发生衍射3．多普勒效应 ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 定义规律⎩⎪⎨⎪⎧ 波源与观察者无相对运动时，观察者 接收到的频率等于波源频率波源与观察者相互接近，观察者接收到的 频率增大波源与观察者相互远离，观察者接收到的 频率减小应用1．下列关于波的衍射的说法正确的是( )A ．衍射是一切波特有的现象B ．对同一列波，缝、孔或障碍物越小，衍射现象越明显C ．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D ．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较长答案 ABD解析 衍射是一切波特有的现象，所以选项A 正确，选项C 错；发生明显的衍射现象是有条件的，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长小时，才能观察到明显的衍射现象，所以选项B 是正确的；声波的波长在1.7 cm 到17 m 之间，一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比，正是由于声波波长较长，因此声波容易发生衍射现象，所以选项D 也是正确的．故正确答案为A 、B 、D.2．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答案 C解析两列波相遇时一定叠加，没有条件，A错；振动加强是指振幅增大，而不只是波峰与波峰相遇，B错；加强点的振幅增大，质点仍然在自己的平衡位置两侧振动，故某时刻的位移可以是振幅范围内的任何值，C正确，D错误．3．利用发波水槽得到的水面波形如图8中a、b所示，则( )图8A．图a、b均显示了波的干涉现象B．图a、b均显示了波的衍射现象C．图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象D．图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象答案 D解析由波的干涉和衍射概念知，图a是一列波的传播，显示了波的衍射现象，图b是两列波的传播，显示了波的干涉现象．[基础题]1．下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是( )A．相遇之后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B．相遇之后，两列波的振动情况与相遇前完全相同C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰答案BCD解析两列波相遇时，每一列波引起的振动情况都保持不变，而质点的振动则是两列波共同作用的结果，故选项A错误，选项B、C正确；几个人在同一房间说话，发出的声波在空间中相互叠加后，并不改变每列波的振幅、频率，所以声波传到人的耳朵后，仍能分辨出不同的人所说的话，故选项D正确．2．当两列同频率的水波发生干涉现象时，若两列波的波峰在P点相遇，则( )①质点P的振动始终加强②质点P的频率最大③质点P的位移始终最大④质点P的位移有时可能为零A．①② B．②③ C．③④ D．①④答案 D解析由于两列波的波峰在P点相遇，P点是振动加强点，且振动始终加强，①正确；两列波发生干涉，它们的周期和频率不会发生改变，各个点的频率仍然是相同的，②错误；振动加强并不意味着其位移始终是最大，振动加强点的振幅最大，但位移总在变化，有时可能为零，③错误，④正确．故选项D正确．3．两列波在同一种介质中传播时发生了干涉现象，则( )A．振动加强区域，介质质点的位移总是比振动减弱区域介质质点的位移大B．振动加强区域，介质质点的振幅总是比振动减弱区域介质质点的振幅大C．振动加强区域，介质质点的位移随时间做周期性变化D．振动加强区域，介质质点的振幅随时间做周期性变化答案BC解析振动加强区域，各质点的位移随时间做周期性变化，它的位移某时刻可能为零，也不一定比振动减弱区域的位移大，故A错误，C正确；振幅是质点振动的最大位移，不随时间变化，故B正确，D错误．4．关于波的衍射现象，下列说法中正确的是( )A．某些波在一定条件下才有衍射现象B．某些波在任何情况下都有衍射现象C．一切波在一定条件下才有衍射现象D．一切波在任何情况下都有衍射现象答案 D解析衍射现象是波在传播过程中所特有的现象，没有条件，故一切波在任何情况下都有衍射现象，只是有的明显，有的不明显，故D正确．5．音箱装饰布网既美观又能阻止灰尘进入音箱内部，但是它又有不利的一面，对于音箱发出的声音来说，布网就成了障碍物，它阻碍了声音的传播，造成了声音失真，有的生产厂家就把装饰布网安装了子母扣，这样听音乐时就可以把布网卸下来，从而获得高保真的听觉效果．听同样的音乐不卸下布网和卸下布网相比较，你认为声音损失掉的主要是( ) A．高频部分B．低频部分C．中频部分D．不能确定答案 A解析由v＝λf知，频率越高、波长越小．波长越小，越不易发生衍射现象，故不卸布网损失掉的主要是高频部分，所以选项A正确．6．火车上有一个声源发出频率一定的乐音．当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调．以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是( ) A．观察者静止，火车向他驶来B．观察者静止，火车离他驶去C．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动答案BD7．下面哪些应用是利用了多普勒效应( )A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理C．铁路工人将耳朵贴在铁轨上可判断火车的运动情况D．有经验的战士利用炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去答案ABD解析凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远星体相对地球运动的速度，A正确．被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应的知识可以求出运动物体的速度，B正确．铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动作出判断的，C错误．炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的运动方向有关，D正确．[能力题]8．(2014·全国大纲·18)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是( )A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅答案AD解析A．波峰与波谷相遇时，振幅相消，故实际振幅为|A1－A2|，故选项A正确；B.波峰与波峰相遇处，质点的振幅最大，合振幅为A1＋A2，但此处质点仍处于振动状态中，其位移随时间按正弦规律变化，故选项B错误；C.振动减弱点和加强点的位移随时间按正弦规律变化，选项C错误；D.波峰与波峰相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振动减弱，加强点的振幅大于减弱点的振幅，故选项D正确．9．如图1所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是( )图1A ．该时刻质点O 正处在平衡位置B ．P 、N 两质点始终处在平衡位置C ．随着时间的推移，质点M 向O 点处移动D ．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M 到达平衡位置答案 BD解析 由题图可知，图中O 、M 为振动加强点，此时刻O 处于波谷，M 处于波峰，因此A 错误；N 、P 为减弱点，又因两列波振幅相同，因此，N 、P 两点振幅为零，即两质点始终处于平衡位置，B 正确；质点不会随波向前推移，C 错误；从该时刻起，经14周期，两列波在M 点分别引起的振动都位于平衡位置，故M 点位于平衡位置，D 正确．10．如图2所示，图中O 点是水面上一波源，实线、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A 是挡板，B 是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于( )图2A ．整个区域B ．阴影Ⅰ以外区域C ．阴影Ⅱ以外区域D ．上述答案均不对答案 B解析 从题图中可以看出挡板A 比波长大的多，因此波不会绕过挡板A ，而小孔B 的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故B 正确．11．如图3甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是( )甲 乙图3A．图乙中女同学从A向B运动过程中，她感受哨声音调变高B．图乙中女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高C．图乙中女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变D．图乙中女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低答案AD解析女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她就有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她都能感到哨声音调变高；反之，女同学向左运动时，她感到音调变低．选项A、D 正确，B、C错误．12．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动．以u表示声源的速度，v表示声波的速度(u＜v)，f表示接收器接收到的频率．若u增大，则( )A．f增大，v增大B．f增大，v不变C．f不变，v增大D．f减小，v不变答案 B解析由于声波的速度由介质决定，故v不变，由多普勒效应可知，当声源接近接收器时接收到的频率变高，f增大，故B项正确．[探究与拓展题]13．如图4所示，为声波干涉演示仪的原理图．两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔，声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率________的波．当声波分别通过A、B 传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅________；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________．图4答案相同等于零等于原声波振幅的2倍解析声波从左侧小孔传入管内向上、向下分别形成两列频率相同的波，若两列波传播的路程相差半个波长，则振动相消，所以此处振幅为零；若传播的路程相差一个波长，振动加强，则此处声波的振幅为原振幅的2倍．。