●自主學(xué)習(xí)1．波的獨(dú)立傳播原理兩列波相遇前、相遇過程中和相遇后，各自的傳播特性不發(fā)生任何變化，即各列波之間不相互干擾．2．波的疊加原理在兩列波相遇的區(qū)域里，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將參與兩列波引起的振動(dòng)，其位移是兩列波分別引起的位移是

，相遇后仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．波在相遇區(qū)域里互不干擾，具有

(即保持原有波速、頻率、波長(zhǎng)、振動(dòng)方向不變)．3．波的干涉(1)產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件：性質(zhì)相同且

相同的兩列波相遇．(2)現(xiàn)象：兩列波相遇時(shí)，某些區(qū)域振動(dòng)總是加強(qiáng)，某些區(qū)域振動(dòng)總是減弱，且加強(qiáng)和減弱區(qū)域互相

．矢量和獨(dú)立性頻率間隔●深化拓展對(duì)波的干涉的理解(1)兩列波相遇時(shí)都會(huì)進(jìn)行疊加，但不一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象．(2)干涉現(xiàn)象是由波的疊加而引起的一種特殊現(xiàn)象，有穩(wěn)定的干涉圖樣．(3)干涉現(xiàn)象的特征是振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱有固定的區(qū)域，且相互間隔．(4)振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱是一個(gè)“區(qū)域”，這個(gè)“區(qū)域”就是那些“強(qiáng)”“弱”所示“實(shí)線”“虛線”上的所有點(diǎn)．(5)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的振動(dòng)總是加強(qiáng)的，但并不是始終處于波峰或波谷，它們都在平衡位置附近振動(dòng)，也有的時(shí)候位移為零，振幅為兩列波振幅之和，顯得振動(dòng)劇烈．(6)振動(dòng)減弱點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱，振幅為兩列波振幅之差．如果兩列波的振幅相同，則振動(dòng)減弱點(diǎn)將總是處于靜止?fàn)顟B(tài)．●針對(duì)訓(xùn)練如圖所示，表示兩列同頻率相干水波在t＝0時(shí)刻的疊加情況，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷．已知兩列波的振幅均為2cm，波速為2m/s，波長(zhǎng)為0.4m，E點(diǎn)在B、D連線和A、C連線的交點(diǎn)，下列說法正確的是 (

)A．A、C兩點(diǎn)是振動(dòng)的減弱點(diǎn)B．E點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)C．B、D兩點(diǎn)在該時(shí)刻的豎直高度差4cmD．t＝0.05s時(shí)，E點(diǎn)離平衡位置的位移大小為2cm解析：圖中B、D均為振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，E位于B、D的中線上，故也是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，而A、C兩點(diǎn)為波峰與波谷相遇，故是振動(dòng)減弱點(diǎn)．圖中所示時(shí)刻，B點(diǎn)偏離平衡位置－4cm，而D點(diǎn)偏離平衡位置4cm，故二者豎直高度差為8cm，再過0.05s，兩列波的波峰恰在E點(diǎn)相遇，故E點(diǎn)偏離平衡位置的距離將達(dá)到4cm.故答案為A、B.答案：AB總結(jié)提升：關(guān)于干涉和衍射，應(yīng)注意以下問題①衍射現(xiàn)象始終存在，只有明顯、不明顯的區(qū)別．②干涉和衍射現(xiàn)象是波的特有現(xiàn)象．一切波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象.●自主學(xué)習(xí)1．發(fā)生明顯衍射的條件：障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng) 或

．2．關(guān)于衍射的兩點(diǎn)說明：(1)衍射始終存在，只是有的衍射明顯，有的衍射不明顯．(2)衍射和干涉都是波的特有現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生

．小與波長(zhǎng)差不多干涉和衍射【特別提醒】(1)在干涉現(xiàn)象中，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域是指該區(qū)域內(nèi)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅最大，而不是指位移始終最大，其實(shí)質(zhì)是兩列波引起該點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)一致，即“齊步走”．(2)振動(dòng)減弱區(qū)域是指該區(qū)域內(nèi)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅最小，而不是指位移始終為零，其實(shí)質(zhì)是兩列波引起該點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)相反，即“唱反調(diào)”．●深化拓展對(duì)波的衍射的理解波的衍射是波在傳播過程中遇到障礙物而發(fā)生的繞過障礙物(偏離直線傳播)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，或者說波進(jìn)入障礙物后面的“影區(qū)”引起“影區(qū)”中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)．一切波在傳播時(shí)都能發(fā)生衍射，只是現(xiàn)象明顯或不明顯而已．波的直線傳播只是近似的，障礙物尺寸越小，波長(zhǎng)越大，衍射現(xiàn)象越明顯．●針對(duì)訓(xùn)練如圖所示是觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置．AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列描述正確的是 (

)A．此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B．擋板前后波紋間距離相等C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可以觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯觀察到衍射現(xiàn)象解析：由圖可見兩波紋間距λ與AB孔的大小接近，所以水波通過AB孔會(huì)發(fā)生明顯的衍射．由于衍射后水波的頻率不變，波速不變，因此水波的波長(zhǎng)也不變．A、B選項(xiàng)正確．AB孔擴(kuò)大后若破壞了明顯衍射的條件時(shí)就不會(huì)看到明顯的衍射現(xiàn)象，故C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．此題重在理解；障礙物尺寸和波長(zhǎng)的相對(duì)大小關(guān)系，并以此作為判斷明顯衍射的條件．答案：ABC●自主學(xué)習(xí)1．聲波是縱波．2．聲波的分類(1)可聞聲波：頻率范圍在

的聲波．(2)超聲波：頻率高于

Hz的聲波，可用于工程質(zhì)量檢測(cè)及疾病的診斷．(3)次聲波：頻率低于

Hz的聲波．3．人耳能夠把回聲與原聲區(qū)別開來(lái)的最小時(shí)間間隔為

.20～20000Hz20000200.1s●深化拓展次聲波、可聞聲波和超聲波在同種介質(zhì)中的波速相等，常溫下在空氣中的波速約為340m/s，只是因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)不同，表現(xiàn)出的物理性質(zhì)不同，應(yīng)用也不同．介質(zhì)對(duì)低頻率的次聲波吸收極少，次聲波能傳播遠(yuǎn)距離．海嘯、風(fēng)暴、核爆炸能產(chǎn)生很強(qiáng)的次聲波，利用次聲波接收器可以探測(cè)．超聲波波長(zhǎng)很短，其衍射現(xiàn)象很不明顯，近于直線傳播，其應(yīng)用有超聲定位，B超診斷，利用沖擊力強(qiáng)可清洗物品，超聲加濕擊碎結(jié)石．聲波同其他波一樣，能發(fā)生疊加、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)，聲音的共振現(xiàn)象叫共鳴．●針對(duì)訓(xùn)練下列關(guān)于次聲波和超聲波的說法，正確的是(

)A．次聲波和超聲波不能形成聲音，所以它們不是聲波B．次聲波和超聲波都是由機(jī)械振動(dòng)引起的C．次聲波的波長(zhǎng)很短、超聲波的波長(zhǎng)很長(zhǎng)D．次聲波和超聲波都不容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象解析：次聲波和超聲波與我們所能聽到的聲音的聲波一樣，都是由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的，只是它們的頻率比我們可聽到的聲波或小或大，故它們都是聲波．A錯(cuò)誤，B正確；次聲波的頻率小(20Hz以下)，波長(zhǎng)長(zhǎng)，容易產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象，超聲波的頻率較大(大于2×104Hz)，波長(zhǎng)短，不易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，C、D錯(cuò)誤．答案：B●自主學(xué)習(xí)1．定義：由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到

發(fā)生變化的現(xiàn)象．2．實(shí)質(zhì)：波源的真實(shí)頻率不發(fā)生變化，只是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化．3．說明：機(jī)械波、電磁波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)．頻率●深化拓展對(duì)多普勒效應(yīng)的理解1．多普勒效應(yīng)的實(shí)質(zhì)：波源頻率沒有變化，而是觀察者接收的頻率發(fā)生了變化．2．接收頻率的實(shí)質(zhì)：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)．當(dāng)波以速度v通過接收者時(shí)，時(shí)間t內(nèi)通過的完全波的個(gè)數(shù)為N＝，因而單位時(shí)間內(nèi)通過接收者的完全波的個(gè)數(shù)即接收頻率．3．波源不動(dòng)：觀察者朝向波源以某一速度運(yùn)動(dòng)，由于相對(duì)速度增大而使得單位時(shí)間內(nèi)通過觀察者的完全波的個(gè)數(shù)增多，接收頻率增大．同理可知，當(dāng)觀察者背離波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收頻率將減小．4．觀察者不動(dòng)：波源朝向觀察者以某一速度運(yùn)動(dòng)，由于波長(zhǎng)變短，而使得單位時(shí)間內(nèi)通過觀察者的完全波的個(gè)數(shù)增多，接收頻率亦增大．同理可知，當(dāng)波源背離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收頻率將減小．【特別提醒】所有波，包括電磁波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)，根據(jù)發(fā)生多普勒效應(yīng)后接收頻率發(fā)生變化的情況，可以測(cè)量出波源與觀察者的相對(duì)速度．●針對(duì)訓(xùn)練根據(jù)多普勒效應(yīng)，下列說法中正確的是 (

)A．醫(yī)生檢查身體用的“B超”是根據(jù)超聲波的多普勒效應(yīng)制成的B．一位有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士聽到飛行的炮彈尖叫聲越來(lái)越尖銳，可以判斷炮彈正向他靠近C．根據(jù)光波的多普勒效應(yīng)，由地球接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率越來(lái)越小，可以判斷此天體正遠(yuǎn)離地球D．當(dāng)波源和觀察者間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率一定和波源發(fā)出的頻率不同解析：超聲波檢查人體時(shí)，不同組織反射的超聲波的量是不同的，從而形成B超影像，A不正確；當(dāng)波源與觀察者間相對(duì)靠近時(shí)，觀察者感到頻率變大，所以聽到飛行的炮彈尖叫聲越來(lái)越尖銳，聲音的頻率增大，可以判斷炮彈正向他靠近，B正確；光波和機(jī)械波一樣，也有多普勒效應(yīng)，地球接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)生的光波的頻率越來(lái)越小，可以判斷此天體正遠(yuǎn)離地球，C正確；設(shè)想如果人繞波源做圓周運(yùn)動(dòng)，那么，觀察者接收到的頻率和波源發(fā)出的頻率相同，D不正確．答案：BC●規(guī)律方法波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)受鄰近質(zhì)點(diǎn)的帶動(dòng)而做受迫振動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)力最終來(lái)自于波源．當(dāng)有兩列波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)受來(lái)自于兩個(gè)波源的驅(qū)動(dòng)力而同時(shí)參與兩個(gè)振動(dòng)，其位移等于兩列波分別引起的位移的矢量和，其速度等于兩列波分別引起的速度的矢量和．位移同向時(shí)取其和，位移反向時(shí)取其差．【例1】一波源在繩的左端發(fā)出半個(gè)波①，頻率f1，振幅A1

；同時(shí)另一波源在繩右端發(fā)出半個(gè)波②，頻率f2(f2>f1)，振幅A2，P為兩波源的中點(diǎn)，由圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是 (

)A．兩列波同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)B．兩列波相遇時(shí)P點(diǎn)波峰值可達(dá)到A1＋A2C．兩列波相遇再分開后，各自保持原波形傳播D．因頻率不同，這兩列波相遇不能疊加[解析]

在同一繩上的兩個(gè)半波，傳播速度相同，由于P為兩波源的中點(diǎn)，兩列波同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，即A正確．由于波長(zhǎng)不同，兩波峰到P點(diǎn)的距離不同，兩波峰不可能同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，即P點(diǎn)的波峰值不可以達(dá)到A1＋A2，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確．只要相遇一定會(huì)疊加，所以D錯(cuò)誤．[答案]

BD[總結(jié)提升]

本題極易誤選B.原因是沒有考慮兩列波的波長(zhǎng)大小關(guān)系，只由波速相等，得兩列波能同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，兩列波的波峰也同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，P點(diǎn)的波峰值才可達(dá)到A1＋A2.(2009·上海市盧灣區(qū)模擬)如下圖所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源S1和S2分別位于x軸上－0.2m和1.2m位置處，兩列波的波速均為v＝0.4m/s、振幅均為A＝2cm.圖示為t＝0時(shí)刻兩列波的圖象，此刻平衡位置位于x軸上0.2m和0.8m處的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置位于x＝0.5m.則下列判斷正確的是 (

)A．兩列波的周期均為1sB．t＝0.75s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)C．t＝1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為－4cmD．在兩列波疊加的過程中，質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)得到了加強(qiáng)，位移始終是－4cm解析：由波形圖可知，波長(zhǎng)λ＝0.4m，波的周期T＝λ/v＝1s，A正確；t＝0.75s時(shí)刻，兩列簡(jiǎn)諧橫波都傳播到M點(diǎn)，但質(zhì)點(diǎn)P、Q只在平衡位置附近振動(dòng)，不會(huì)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，B錯(cuò)誤；t＝1s時(shí)刻，兩列簡(jiǎn)諧橫波的波谷到達(dá)0.5m處，兩列簡(jiǎn)諧橫波的波谷與波谷在該點(diǎn)疊加，質(zhì)點(diǎn)M的位移為－4cm，C正確；在兩列波疊加的過程中，質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)得到加強(qiáng)，但質(zhì)點(diǎn)M的位移仍隨時(shí)間按照正弦規(guī)律變化，振幅為4cm，相對(duì)于平衡位置的位移不是總為4cm，D錯(cuò)誤．答案：AC方法總結(jié)：波動(dòng)傳播是波形傳播，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移；兩列波相遇發(fā)生干涉，形成穩(wěn)定的干涉圖樣，增強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)相互間隔．若兩列波振動(dòng)方向在一直線上，增強(qiáng)區(qū)的質(zhì)點(diǎn)振幅是兩列波振幅之和，減弱區(qū)的質(zhì)點(diǎn)振幅是兩列波振幅之差．注意，增強(qiáng)區(qū)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于平衡位置的位移隨時(shí)間變化，會(huì)出現(xiàn)零位移.●規(guī)律方法振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)與振動(dòng)減弱點(diǎn)的判斷(1)位移判斷法：波峰與波峰(或波谷與波谷)相遇處一定是加強(qiáng)的，波峰與波谷相遇處一定是減弱的．(2)速度判斷法：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)參與的兩個(gè)振動(dòng)位移均為零，兩列波引起的速度方向相同時(shí)一定是加強(qiáng)的，兩列波引起的速度方向相反時(shí)，一定是減弱的．(3)路程差判斷法：當(dāng)兩相干波源振動(dòng)情況完全相同時(shí)，某質(zhì)點(diǎn)到兩波源的路程差Δs＝kλ(k＝0,1,2,3，…)時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，Δs＝(2k＋1)(k＝0,1,2,3，…)時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱．若兩個(gè)波源振動(dòng)情況相反，上述結(jié)論也相反．【例2】如圖所示，MN是水池的邊緣，S1、S2是池中水面上兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的波源，它們激起的水波波長(zhǎng)為2m.S1、S2連線垂直于MN，且與MN分別相距8m和3m，設(shè)MN足夠長(zhǎng)，則MN上有幾處水面是平靜的 (

)A．1處 B．2處C．5處 D．無(wú)數(shù)多處[解析]

兩波源S1、S2激起的水波在水面上發(fā)生干涉，水面平靜位置是振動(dòng)減弱點(diǎn)，條件是Δs＝PS1－PS2＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)在P0點(diǎn)，Δs＝P0S1－P0S2＝5m，此時(shí)n＝2是振動(dòng)減弱點(diǎn)．在無(wú)窮遠(yuǎn)處Δs≈0，故在P0左側(cè)距離差為λ、λ均為振動(dòng)減弱點(diǎn)，在P0右側(cè)同樣有兩處振動(dòng)減弱點(diǎn)，故在MN上共有5處水面是平靜的，C正確．[答案]

C[總結(jié)提升]

利用Δs＝nλ和Δs＝(2n＋1)，判斷振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)個(gè)數(shù)時(shí)，由Δs的最大值和最小值求出n或Δs的范圍即可得到．如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)O和x＝3m處的A點(diǎn)放有兩個(gè)完全相同的聲源，聲源發(fā)出聲波的波長(zhǎng)均為1m.則在y軸正方向上除O點(diǎn)外，聲音加強(qiáng)的點(diǎn)的位置有__________處．解析：由O點(diǎn)和A點(diǎn)分別引直線OP和AP交y軸正方向于P點(diǎn)，兩相干波的路程差為Δs＝AP－OP設(shè)想P由O點(diǎn)向y軸上方移到無(wú)窮遠(yuǎn)處，于是可得Δs＝nλ，由振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的條件0<nλ<AO(其中n＝1,2,3…)將λ＝1m和AO＝3m代入上式，得0<n<3即取n＝1,2，由此可知從O點(diǎn)以上至＋∞處，聲波加強(qiáng)的區(qū)域僅有兩處．答案：兩【例3】

(2009·天星金考)單位時(shí)間內(nèi)垂直通過單位面積的聲波能量達(dá)1×10－4J時(shí)，其聲強(qiáng)為80分貝，超過80分貝就會(huì)影響人們的正常生活．噴氣式飛機(jī)飛行時(shí)產(chǎn)生的噪音很強(qiáng)，其聲源的功率是3.14×104W，假設(shè)其聲源能量均勻地向整個(gè)空間傳播，已知球面積公式S＝4πR2，為了使飛機(jī)的噪音傳到地面時(shí)其強(qiáng)度不超過80分貝，則飛機(jī)飛行的高度不得低于 (

)A．1000m B．2000mC．4000m D．5000m[解析]

設(shè)飛機(jī)飛行高度為h