《2017-2018學(xué)年高中物理 第二章 機(jī)械波 第5、6講 波的干涉、衍射 多普勒效應(yīng)課件 教科版選修3-4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中物理 第二章 機(jī)械波 第5、6講 波的干涉、衍射 多普勒效應(yīng)課件 教科版選修3-4.ppt（24頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第5講波的干涉、衍射 第6講多普勒效應(yīng),目標(biāo)定位1.知道波的疊加原理，知道波的干涉現(xiàn)象實質(zhì)上是波的一種特殊的疊加現(xiàn)象.2.知道波的干涉圖樣的特點，理解形成穩(wěn)定干涉圖樣的條件，掌握振動加強(qiáng)點、減弱點的振動情況.3.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.4.了解多普勒效應(yīng)，能運(yùn)用多普勒效應(yīng)解釋一些物理現(xiàn)象.,一、波的疊加原理 在幾列波傳播的重疊區(qū)域內(nèi)，質(zhì)點要同時參與由幾列波引起的振動，質(zhì)點的________等于各列波單獨存在時在該處引起的振動位移的________,總位移,矢量和,二、波的干涉現(xiàn)象 1定義：__________的兩列波疊加，使介質(zhì)中某些區(qū)域的質(zhì)點振動始終______

2、，另一些區(qū)域的質(zhì)點振動始終______，并且這兩種區(qū)域互相間隔、位置__________這種穩(wěn)定的疊加現(xiàn)象(圖樣)叫做波的干涉 2產(chǎn)生干涉的一個必要條件是兩列波的______必須相同 3波的干涉現(xiàn)象是在特殊條件下波的______________只要滿足一定條件，都能發(fā)生干涉現(xiàn)象,頻率相同,加強(qiáng),減弱,保持不變,頻率,疊加,一切波,想一想在波的干涉中，振動加強(qiáng)的點和振動減弱的點的振動情況是怎樣的？是不是振動減弱的點始終位于平衡位置不動？ 答案在波的干涉中，振動加強(qiáng)的點是指兩列波在該點的振動方向始終相同，因而使該點以兩列波的振幅之和作為新的振幅做簡諧運(yùn)動；而振動減弱的點是指兩列波在該點的振動方向始

3、終相反，因而使該點以兩列波的振幅之差作為新的振幅做簡諧運(yùn)動只有當(dāng)兩列波的振幅相等時，所形成的干涉中的振動減弱的點的振幅才為零，此時該點表現(xiàn)為始終處于平衡位置不動,三、波的衍射現(xiàn)象 1定義：波能夠繞到________的后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象 2波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：當(dāng)縫的寬度或障礙物的尺寸大小與______相差不多或比______小時，就能看到明顯的衍射現(xiàn)象 3________都可發(fā)生衍射現(xiàn)象 想一想在日常生活中我們常遇到“聞其聲而不見其人”的現(xiàn)象，你能用學(xué)過的知識解釋一下嗎？ 答案聲波的波長比較長，容易衍射，而光波波長短，不容易衍射，所以會有“聞其聲而不見其人”的現(xiàn)象,障礙物,波長,波長,一切波,

4、四、多普勒效應(yīng) 1定義：當(dāng)觀測者與波源之間有相對運(yùn)動時，觀測者測得的頻率與波源頻率______ 2成因 (1)波源S與觀測者A相對于介質(zhì)都靜止時，觀測者單位時間內(nèi)接收到的完整波的數(shù)目與單位時間內(nèi)波源發(fā)出的______，所以，觀測者接收到的頻率和波源的振動頻率______,不同,相同,相同,(2)當(dāng)觀測者與波源兩者相互接近時，它在單位時間內(nèi)接收到的完整波的數(shù)目______，接收到的頻率將______波源振動的頻率 (3)當(dāng)觀測者與波源兩者遠(yuǎn)離時，它在單位時間內(nèi)接收到的完整波數(shù)目______，接收到的頻率將______波源振動的頻率,增多,大于,減少,小于,3應(yīng)用 (1)測心臟血流速度；(2)測人

5、造衛(wèi)星位置的變化；(3)測定流體流速；(4)檢查車速；(5)判斷遙遠(yuǎn)的天體相對于地球的運(yùn)動速度 想一想當(dāng)汽車遠(yuǎn)離觀察者時，聽到的汽車的聲音越來越小，這種現(xiàn)象就是多普勒效應(yīng)嗎？ 答案不是多普勒效應(yīng)指的是接收到的頻率的變化情況，即音調(diào)的變化情況，而聲音大小指的是響度,1波的疊加是無條件的，任何頻率的兩列波在空間相遇都會疊加 2穩(wěn)定干涉圖樣的產(chǎn)生是有條件的，必須是兩列波的頻率相同、步調(diào)一致(相差恒定),一、對干涉現(xiàn)象的理解,3干涉圖樣及其特點 (1)干涉圖樣：如圖1所示,(2)特點 加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變 加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始終減弱(加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)不隨時間變化) 加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)互相間隔,4

6、振動加強(qiáng)點和減弱點 (1)振動加強(qiáng)點：振動的振幅等于兩列波振幅之和，AA1A2. (2)振動減弱點：振動的振幅等于兩列波振幅之差，A|A1A2|. (3)振動加強(qiáng)點和振動減弱點的判斷 若某點總是波峰與波峰或波谷與波谷相遇，該點為振動加強(qiáng)點；若總是波峰與波谷相遇，則為振動減弱點,【例1】(多選)兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇下列說法正確的是() A波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅為|A1A2| B波峰與波峰相遇處質(zhì)點離開平衡位置的位移始終為A1A2 C波峰與波谷相遇處質(zhì)點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移 D波峰與波峰相遇處質(zhì)點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅,

7、解析兩列振動方向相同的相干波相遇疊加，在相遇區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點仍做簡諧運(yùn)動，其振動位移在0到最大值之間，B、C項錯誤；在波峰與波谷相遇處質(zhì)點振幅為兩波振幅之差，在波峰與波峰相遇處質(zhì)點振幅為兩波振幅之和，故A、D項正確 答案AD 借題發(fā)揮不管是振動加強(qiáng)點，還是振動減弱點，還是一般位置的質(zhì)點在振動時，其位移都在隨時間做周期性變化，位移均可為0.,針對訓(xùn)練兩列頻率、振動方向、初始相位均相同的波S1、S2，在同一介質(zhì)中傳播時，某時刻t形成如圖2所示的干涉圖樣，圖樣中兩波源S1、S2同時為波谷(實線表示波峰，虛線表示波谷)，在圖中標(biāo)有A、B、C三個點，則振動加強(qiáng)點是___，振動減弱點是____,解析由圖可知A

8、點為波峰與波峰相遇，是振動加強(qiáng)點；B點是波谷與波谷相遇，是振動加強(qiáng)點；C點是波峰與波谷相遇，是振動減弱點 答案A、BC,1衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都可以發(fā)生衍射 2波的衍射總是存在的，只有“明顯”與“不明顯”的差異，“障礙物或孔的尺寸比波長小或跟波長差不多”只是發(fā)生明顯衍射的條件 3波傳到小孔(障礙物)時，小孔(障礙物)仿佛一個新波源，由它發(fā)出與原來同頻率的波在孔(障礙物)后傳播，就偏離了直線方向因此，波的直線傳播只是在衍射不明顯時的近似情況,二、對衍射現(xiàn)象的理解,答案ABC,1多普勒效應(yīng)是波共有的特征，不僅機(jī)械波，光波和電磁波也都會發(fā)生多普勒效應(yīng) 2發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源發(fā)出的頻率不變，變

9、化的是觀察者接收到的頻率,三、對多普勒效應(yīng)的理解,3當(dāng)波源與觀察者相互接近時，f觀察者變大，音調(diào)變高如圖4甲中波源S不動，觀察者A向B運(yùn)動和圖乙中觀察者A不動，波源由S1向S2運(yùn)動； 當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，f觀察者變小，音調(diào)變低如圖甲中波源S不動，觀察者A向C運(yùn)動,【例3】(多選)下面說法中正確的是() A發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率變化了 B發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化 C多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對運(yùn)動時產(chǎn)生的 D多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的 解析當(dāng)波源與觀察者之間有相對運(yùn)動時會發(fā)生多普勒效應(yīng)，故選項C正確；發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化，而波源的頻率并沒有改變，故選項A錯誤，選項B正確；此現(xiàn)象是奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的，故選項D正確 答案BCD,借題發(fā)揮判斷觀察者接收的頻率是怎么樣變化的，就是看波源與觀察者間的相對運(yùn)動情況.,