PAGE4-10波的干涉學習目標知識脈絡1．通過試驗，了解波的干涉現象．2．理解波的疊加原理，知道波的干涉是一種特別的疊加現象．3．理解形成穩定干涉圖樣的條件．(難點)學問點|波的干涉eq\a\vs4\al([先填空])1．波的疊加原理(1)波的獨立傳播：幾列波相遇時能夠保持各自的運動特征，接著傳播．即各自的波長、頻率等保持不變．(2)波的疊加：在幾列波重疊的區域里，質點同時參加這幾列波引起的振動，質點的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和．2．波的干涉(1)定義：頻率相同的兩列波疊加時，某些區域的振幅加大，某些區域的振幅減小，而且振幅加大的區域和振幅減小的區域相互間隔，這種現象叫波的干涉，所形成的圖樣叫作干涉圖樣．(2)干涉條件：兩列波的頻率必需相同；兩個波源的相位差必需保持不變．(3)一切波都能發生干涉，干涉是波特有的現象．eq\a\vs4\al([再推斷])1．兩列波相疊加就能形成穩定的干涉圖樣． (×)2．在操場上不同位置聽到學校同一喇叭的聲音大小不同，是聲波的干涉現象． (×)3．兩個人一起說話，不會發生干涉現象． (√)eq\a\vs4\al([后思索])1．敲擊音叉使其發聲，然后轉動音叉，為什么聽到聲音忽強忽弱？【提示】這是聲波的干涉現象．音叉的兩股振動頻率相同，這樣，兩列頻率相同的聲波在空氣中傳播，有的區域振動加強，有的區域振動減弱，于是聽到聲音忽強忽弱．2．有人說在波的干涉圖樣中，加強點就是位移始終最大的點，減弱點就是位移始終為零的點，這種說法對嗎？【提示】這種說法不正確．在干涉圖樣中的加強點是以兩列波的振幅之和為振幅做振動的點，某一瞬時振動位移可能是零．同理，減弱點是以兩列波的振幅之差為振幅做振動的點，它的位移不肯定始終為零．eq\a\vs4\al([核心點擊])1．波的獨立傳播特性兩列波相遇后，每列波將保持各自原來的波形接著向前傳播，相互不會發生干擾．如圖甲、乙所示，在同始終線上，向右傳播的波1和向左傳播的波2，相遇以后，各自還是根據相遇前的波速、振幅、頻率，接著沿著各自的方向傳播，不會因為相遇而發生任何改變，也就是說相互不會因相遇而發生干擾．2．對波的干涉現象的理解(1)波的疊加是無需條件的，任何頻率的兩列波在空間相遇都會疊加．(2)穩定干涉圖樣的產生是有條件的，必需是兩列波的頻率相同、相差恒定，假如兩列波的頻率不相等，在相遇的區域里不同時刻各質點疊加的結果都不相同，看不到穩定的干涉圖樣．(3)明顯的干涉圖樣和穩定的干涉圖樣意義是不同的，明顯的干涉圖樣除了滿意相干條件外，還必需滿意兩列波振幅差別不大．振幅越是接近，干涉圖樣越明顯．(4)振動加強的點和振動減弱的點始終以振源的頻率振動，其振幅不變(若是振動減弱點，振幅可為0)，但其位移隨時間發生改變．(5)振動加強的點的振動總是加強，但并不是始終處于波峰或波谷，它們都在平衡位置旁邊振動，有的時刻位移為零．(6)振動減弱的點的振動始終減弱，位移的大小始終等于兩列波分別引起位移的大小之差，振幅為兩列波的振幅之差．假如兩列波的振幅相同，則振動減弱點總是處于靜止狀態，并不振動．3．干涉圖樣及其特征(1)干涉圖樣：如圖所示．(2)特征：①加強區和減弱區的位置固定不變．②加強區始終加強，減弱區始終減弱(加強區與減弱區不隨時間改變)．③加強區與減弱區相互間隔．1．當兩列水波發生干涉時，假如兩列波的波峰在P點相遇，下列說法正確的是()A．質點P的振動有時是減弱的B．質點P的振動始終是加強的C．質點P的振幅最大D．質點P的位移始終最大E．某時刻質點P的位移可能為零解析：P點是兩列波的波峰的相遇點，故其振動始終是加強的，A錯誤，B正確；質點P處于振動加強區，振幅最大，C正確；對于某一個振動的質點，位移是會隨時間改變的，D錯誤；質點振動到平衡位置時，位移為零，E正確．答案：BCE2.如圖所示是水波干涉的示意圖，S1、S2是兩波源，A、D、B三點在一條直線上，兩波源的頻率相同，振幅相等，則下列說法正確的是()A．A點一會兒在波峰，一會兒在波谷B．B點一會兒在波峰，一會兒在波谷C．C點一會兒在波峰，一會兒在波谷D．D點一會兒在波峰，一會兒在波谷E．質點D的位移始終是零解析：在波的干涉中，振動加強區域里的質點總在自己的平衡位置兩側做簡諧振動，只是質點的振幅較大，為A1＋A2.本題中由于A1＝A2，故振動減弱區的質點并不振動，而此時A點是波峰與波峰相遇，B點是波谷與波谷相遇，都是加強點，又因為A、D、B三點在一條振動加強線上，這條線上任一點的振動都是加強的，故此三點都為加強點，且都是一會兒在波峰，一會兒在波谷．而C點是波峰與波谷相遇點，是減弱點，不振動．答案：ABD3．如圖所示，波源S1在繩的左端發出頻率為f1，振幅為A1的半個波形a，同時另一個波源S2在繩的右端發出頻率為f2，振幅為A2的半個波形b，且f1＜f2，P為兩個波源連線的中點．已知機械波在介質中傳播的速度只由介質本身的性質確定．下列說法正確的是()A．兩列波比較，a波將先到達P點B．兩列波同時到達P點C．兩列波在P點疊加時，P點的位移最大可達A1＋A2D．b的波峰到達P點時，a的波峰還沒有到達P點E．兩列波相遇時，繩上位移可達A1＋A2的點只有一個，此點在P點的左側解析：因兩波波速相等，故兩列波能同時到達P點，A錯誤，B正確；因f1＜f2，由λ＝eq\f(v,f)可知，λ1＞λ2，故當兩列波同時到達P點時，a波的波峰離P點的距離比b波的波峰離P點的距離大，因此兩波峰不能同時到達P點，兩波峰應相遇在P點左側，此位置對應的位移為A1＋A2，位移最大，綜上所述，C錯誤，D、E正確．答案：BDE推斷振動加強和減弱的常用方法(1)條件推斷法振動頻率相同、振動步調完全相同的兩波源的波疊加時，設某點到兩波源的距離差為Δr.①當Δr＝k·λ(k＝0，1，2，…)時為加強點．②當Δr＝(2k＋1)·λ/2時為減弱點(k＝0，1，2，…)．若兩波源振動步調相反，則上述結論相反．(2)現