第十二章 第4-7节 波的反射和折射;波的衍射;波的干涉;多普勒效应
高三物理 波的干涉、衍射和多普勒效应
高三物理 波的干涉、衍射和多普勒效应一、考点聚焦1、波的叠加，波的干涉、衍射现象 Ⅰ2、声波、超声波及其应用 Ⅰ3、多普勒效应 Ⅰ二、知识扫描1、波的衍射现象：波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。
发生明显衍射的条件是，孔、缝、障碍物的尺寸比波长小或跟波长相差不多。
一切波都能发生衍射，衍射是拨特有的现象。
2、波的叠加：几列波相遇时能够保持各自的运动状态继续传播；在他们重叠的区域内，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分别引起的位移的矢量和。
3、波的干涉：两列相干波叠加，使得某些区域振动加强，某些区域振动减弱，并且振动加强区域和振动减弱区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉，形成的图样叫做波干涉图样。
产生干涉的条件是两列波的频率相同，相位差恒定。
一切波都可能发生干涉，干涉是波特有的现象。
4、多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到波的频率发生变化的现象，叫做多普勒效应。
当波源和观察者相对静止时，观察者接收到的频率等于波源的频率。
当波源和观察者相对靠近时，观察者接收到的频率大于波源的频率。
当波源和观察者相对远离时，观察者接收到的频率小于波源的频率。
一切波都能发生多普勒效应。
设波源S 振动的频率为f ，波源和观察者A 孝沿同一直线运动，相对于地面的速度分别为v S 和v A 。
波在介质中的传播速度为v p ，且v S <v p ，v A <v p ，那么观察者接收到的频率为f v v v v f SP A P --='. 三、好题精析例1 两列相干波的振幅分别为A 1和A 2，某时刻介质中质点P 的位移大小为A 1+A 2，那么〔 〕A 、质点的振幅一直为A 1+A 2B 、质点的振幅再过半个周期为∣A 1—A 2∣C 、质点的位移大小一直为A 1+A 2D 、质点的位移大小再过半个周期为A 1+A 2〖解析〗相干波的叠加是稳定的，所以A 选项正确，B 选项错误；此刻，P 正在波峰，半个周期后P 点将运动到波谷，所以D 选项正确，C 选项错误；〖点评〗振动的位移是随时间变化的，而振动的振幅是不变的〔无阻尼振动中〕。
第十二章第4节《波的反射和折射》教案
选修3-4第十二章第4节波的反射和折射教案一、教材分析《波的反射和折射》是人教版高中物理选修3-4《机械波》第12章第4节的教学内容，本节课为一个课时，主要学习波的一种现象------反射和折射。
本节内容是对以后学习光的反射和折射是很好的促进。
二、教学目标1、知识目标：1）、知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折射。
2）、知道波发生反射时，反射角等于入射角，反射波的频率、波速和波长都与入射波相同。
3）、知道波发生折射是由于波在不同的介质中速度不同，知道折射角与入射角的关系。
2、能力目标：培养学生对实验的观察、分析和归纳的能力。
3、情感、态度和价值观目标：通过对现象的观察、解释、培养学生观察生活，探索知识的能力。
三、教学重点、难点分析★教学重点1、波的反射和折射现象。
2、知道波的反射和折射现象中折射角与入射角及反射角的关系。
3、理解波发生折射时的频率、波速和波长都不改变。
★教学难点用波的反射和折射现象解决实际问题。
四、学情分析我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。
而且学生在日常生活中会接触到很多的有关波的知识和现象，在初中已经学过诸如声波之类的波的知识，但是那时候的知识过于感性和肤浅，通过高中的学习会把知识落实的更加科学和深刻。
五、教学方法自学辅导法六、教具和课前准备1、学生准备：把导学案的课前预习内容做完整并且核对答案。
2、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。
3.教具准备：实物投影仪，自制投影片，水波槽，长木板和厚玻璃板各一块七、课时安排：1课时八、教学过程（一）引入新课［放录像］一位演员在山中唱山歌，歌声缭绕不断。
［提出问题］为什么会产生上述现象？［学生讨论分析］上述录像中：演员发出的声波传到山崖时，会返回来继续传播，使我们听到回声，这属于声波的反射现象。
那么：水波在传播过程中遇到障碍物时，能不能产生反射现象呢？［做演示实验，并通过实物投影仪投影］在水波槽的装置中，把一根金属丝固定在振动片上。
波的衍射、干涉和多普勒效应、折射
波的特性—衍射、干涉、多普勒效应一、波的衍射现象：发生明显衍射的条件： “未见其人，先闻其声”的解释：二、波的叠加：叠加性原理：独立性原理：三、波的干涉：产生干涉的条件： 稳定干涉图样中：振动加强区总加强；振动减弱区总减弱区推论：完全相同相同的两列波的波程差为半波长偶数倍处为振动加强区，即 波程差为半波长奇数倍处为振动减弱区四、多普勒效应： 当波源和观察者相对静止时，观察者接收到的频率 波源的频率；当波源和观察者相对靠近时，观察者接收到的频率 波源的频率；当波源和观察者相对远离时，观察者接收到的频率 波源的频率 注意：发生多普勒效应时，波源的真实率不发生任何变化，只是观察者接收到的频率发生了变化 应用练习：1．右图中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 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2．如图所示，一波源在绳的左端发生半个波1，频率为f 1,振幅为A 1；同时另一波源在绳的右端发生半个波2，频率为f 2,振幅为A 2.图中AP=PB ，由图可知（ ） A 、两列波同时到达P 点 B 、两列波相遇时，P 点的波峰可达（A 1+A 2）C 、两列波相遇后各自保持原来波形独立传播；D 、两列波相遇时，绳上振幅可达（A 1+A 2）的质点只有一点3．两列相干波的振幅分别为A 1和A 2，某时刻介质中质点P 的位移大小为A 1+A 2，则（ ）A 、质点的振幅一直为A 1+A 2B 、质点的振幅再过半个周期为∣A 1—A 2∣C 、质点的位移大小一直为A 1+A 2D 、质点的位移大小再过半个周期为A 1+A 24. 如图所示，S 1、S 2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。
波的干涉和衍射多普勒效应
波的干涉是指两个或多个波在空间相 遇时，它们相互叠加产生振幅变化的 现象。
多普勒效应则是指波源和观察者相对 运动时，观察者接收到的波频率与波 源发出的波频率不同的现象。
重要性及应用
波的干涉和衍射多普勒效应在物理学、工程学、生物学 等领域有着广泛的应用。
在医学领域，超声成像和核磁共振等技术利用波动原理 进行人体内部结构的无损检测。
非相干干涉
两个或多个不同频率的波 源产生的波在空间相遇时， 由于频率不同而产生的干 涉现象。
多波源干涉
多个波源产生的波在空间 相遇时，由于各波源产生 的波具有不同的相位差而 产生的干涉现象。
03
波的衍射
衍射现象
衍射是波在遇到障碍物或孔洞时，绕过障碍物继 续传播的现象。
当波遇到障碍物时，会按照一定的规律分布到各 个方向上，形成衍射现象。
干涉现象不仅存在于机械波，如声波、水波等，也存在于电磁波，如光波等。
干涉条件
频率相同
只有频率相同的波才能产生干涉现象。
振动方向相同
只有振动方向相同的波才能产生干涉现象。
具有稳定的相位差
只有具有稳定的相位差的波才能产生干涉现 象。
干涉的分类
01
02
03
相干干涉
两个或多个同频率的波源 产生的波在空间相遇时， 由于具有稳定的相位差而 产生的干涉现象。Fra bibliotek6结论
本章内容的总结
波的干涉和衍射是多普勒效应 的重要表现，它们在物理学、 工程学和生物学等领域有着广
泛的应用。
干涉和衍射的产生与波的相干 性和波动性密切相关，通过理 解干涉和衍射的原理，我们可 以更好地解释多普勒效应的现
象和规律。
本章介绍了干涉和衍射的基本 原理，以及多普勒效应的概念 和产生机制，并通过实验和计 算分析了多普勒效应的应用实 例。
第十二章 第4-7节 波的反射和折射;波的衍射;波的干涉;多普勒效应剖析
年级高二学科物理版本人教新课标版课程标题第十二章第4-7节波的反射和折射；波的衍射；波的干涉；多普勒效应编稿老师张子厚一校黄楠二校林卉审核薛海燕一、学习目标：1. 知道什么是波的叠加，理解波的干涉图样和干涉条件。
2. 知道衍射现象，及发生明显衍射现象的条件。
3. 知道多普勒效应，了解多普勒效应的应用。
二、重点、难点：重点：波的干涉与衍射现象的理解。
难点：波的干涉与衍射现象的条件的理解。
内容和要求考点细目出题方式波的反射与折射波面和波线的定义选择、填空题惠更斯原理波的折射的定义折射定律的内容及表达波的干涉波的独立传播原理选择、填空题波的叠加原理波的干涉现象的定义振动加强点与减弱点的判断波的衍射波的衍射的定义选择、填空题发生明显的波的衍射的条件多普勒效应多普勒效应的概念选择、填空题几种多普勒效应的解释多普勒效应的应用波的干涉与衍射问题综合波的反射与折射波面和波线的定义处理波的反射应注意的问题波的干涉波的独立传播原理和叠加原理干涉现象的定义两列波产生稳定干涉的必要条件波的衍射的定义多普勒效应的概念与解释波的衍射波的折射的定义波的折射定律的内容波的叠加原理振动加强点和减弱点的判断方法波的衍射的条件多普勒效应多普勒效应的应用波在叠加时的特点波的独立传播原理知识点1：波的反射问题：例1.有一辆汽车以15m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离有多远？（v声=340m/s）解析：若汽车静止，问题就简单了，现在汽车是运动的，声音传播，如图所示为汽车与声波的运动过程示意图，设汽车由A到C的路程为s1，C点到山崖B的距离为s；声波由A到B再反射到C的路程为s2，因汽车与声波的运动时间同为t，又sss212+=，则v声t=v汽t+2s.所以()()mmvvs32522153402t=⨯-=-=汽声.答案：325m。
变式：如图所示，图a是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收的信号间的时间差，测出被测物体的速度。
高中物理第十二章第4节波的衍射和干涉课件选修34高二选修34物理课件
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一、波的衍射 1．定义：波可以_绕__过__障__碍__物___继续传播的现象． 2．发生明显衍射的条件：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． 3．波的衍射的普遍性：一切波都能发生衍射，衍射是波特有 的现象．
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[解析] 点波源 S1(0，4)的振动形式传播到点 A(8，－2)的路 程为 L1＝10 m，点波源 S2(0，－2)的振动形式传播到点 A(8， －2)的路程为 L2＝8 m，两列波从波源传播到点 A(8，－2)的 路程差为 ΔL＝L1－L2＝2 m．由于两列波的波源到点 B(4，1) 的路程相等，路程差为零，且 t＝0 时两列波的波源的振动方 向相反，所以两列波到达点 B 时振动方向相反，引起的点 B 处质点的振动相互减弱；由振动图线可知，波动周期为 T＝ 2 s，波长 λ＝vT＝2 m．由于两列波的波源到点 C(0，0.5)的 路程分别为 3.5 m 和 2.5 m，路程差为 1 m，而 t＝0 时两列波 的波源的振动方向相反，所以两列波到达点 C 时振动方向相 同，引起的点 C 处质点的振动相互加强． [答案] 2 减弱 加强
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解析：选 AD.因为两者速度相同，故两者走的路程相同，都 传播了 4 m，所以在 x＝6 m 处相遇，x＝6.5 m 的质点正好是 波峰和波峰相遇叠加，在振动过程中振幅为 A1＋A2，A、D 正确．
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对干涉现象的理解 1．关于干涉的条件 (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．但稳定干涉图样的产生是有条件的，必须是两列同类 的波，并且波的频率相同、振动方向在同一直线上、相位差 恒定． (2)如果两列波的频率不相等，在同一种介质中传播时其波长 就不相等，这样不能形成稳定的振动加强点和减弱点．因此 我们就看不到稳定的干涉图样，只能是一般的振动叠加现象．
高中物理 第12章 机械波 4 波的衍射和干涉 5 多普勒效应课件4高二选修34物理课件
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[学习目标] 1.通过观察水波的衍射现象，认识衍射现象的特 征．知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件．知道 衍射现象是波特有的现象.2.了解波的叠加原理.3.通过实验，认识 波的干涉现象和波的干涉图样．知道波发生明显干涉现象的必要 条件．知道干涉现象是波所特有的现象.4.知道波源的频率和观察 者接收到频率的区别.5.知道什么是多普勒效应．(不要求进行定量 计算)6.了解多普勒效应的一些应用．
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二、波的干涉 1．波的叠加原理 两列波相遇时能够保持各自的运动特征．在重叠的区域里， 质点同时参与这两列波引起的振动，质点的位移等于这两列波单 独传播时引起的位移的矢量和． 2．干涉现象 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．
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规律三 对多普勒效应的理解 多普勒效应的产生不是取决于观察者距波源多远，而是取决 于观察者相对于波源的运动速度的大小和方向．两者相互靠近时， 观察者接收到的频率变高，相互远离时，接收到的频率变低．
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【例题 3】 飞机在空中由远处飞来，又逐渐远去，对于一 观察者而言，他听到飞机的轰鸣声音频率的变化是( )
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【解析】 任何时候都会产生衍射现象，当障碍物的尺寸远 大于波长时，衍射现象不明显，所以选项 A 错，一切波都能发生 衍射，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更小时，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 于声波波长较大，声波容易发生衍射现象，所以选项 D 也是正确 的．
市得衔学校高二物理波的反射和折射波的衍射波的干涉多勒效
售停州偏假市得衔学校高二物理波的反射和折射、波的衍射、波的干涉、多普勒效应知识精讲一. 本周教学内容：1. 波的反射和折射2. 波的衍射3. 波的干涉4. 多普勒效应二. 知识归纳、总结：（一）.波的反射和折射1. 波面：在波的传播过程中，任一时刻介质中任何振动状态相同的点联结成的面叫做波阵面或波面。
2. 波线：沿波的传播方向作一些带箭头的线，叫波线。
3. 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的包络面就是新的波面。
4. 波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播的现象，叫做波的反射。
5. 反射定律（1）入射波线、法线、反射波线在同一平面内，且入射角等于反射角。
（2）反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同。
6. 波的折射：波从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。
7. 折射定律（1）内容：入射角的正弦与反射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度与波在第二种介质中的速度之比（2）公式：2121sin sin v v =θθ式中1θ和2θ分别为波在介质1和介质2中的入射角和折射角，v 1和v 2分别为波在介质1和介质2中的波速。
8. 折射率：由于一定介质中的波速是一定的，所以21v v 是一个只与两种介质的性质有关而与入射角度无关的常数，叫做第2种介质对第1种介质的折射率，以n 12表示：（二）. 波的衍射1. 波的衍射现象波绕过障碍物继续传播的现象，叫做波的衍射。
2. 发生明显的波的衍射的条件障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多。
3. 波的衍射现象是波所特有的现象。
（三）. 波的干涉１. 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。
2. 波的干涉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。
高二物理波的反射、波的折射北师大版知识精讲.doc
高二物理波的反射、波的折射北师大版【本讲教育信息】一. 教学内容：1. 波的反射：波遇到障碍物返回原介质继续传播的现象2. 波的折射：波由一种介质进入另一种介质时，在两种介质的界面上传播方向可以发生变化的现象。
3. 波的叠加：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分别引起的位移的矢量和。
4. 波的干涉：（1）波的干涉：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，并且振动加强和减弱的区域互相间隔，这种现象叫做波的干涉。
形成的图样叫做波的干涉图样。
（2）产生干涉的条件：两列波的频率（或波长）相同。
（3）若两波源S 1、S 2振动完全相同，到P 点的距离分别为r 1、r 2，则距离差∆x r r =-||12当时，点振动加强∆x n P =λ ∆x n P =+λ221()时，点振动减弱()n =0123，，，，…5. 波的衍射（1）波的衍射现象：波绕过障碍物继续传播的现象，叫做波的衍射。
（2）发生明显衍射现象的条件：障碍物或缝、孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。
6. 一切波都能发生干涉和衍射，干涉和衍射是波特有的现象。
7. 多普勒效应（1）多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应。
（2）当波源和观察者相对于介质都不动时，观察者接收到的频率等于波源的频率。
（3）当波源与观察者有相对运动时，若波源的频率没有发生变化，观察者接收的频率却发生了变化。
如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小。
二、机械波知识小结 机械波形成：机械振动在介质中传播特点①介质中的质点在平衡位置附近振动，沿波的传播方向，后一质点的振动滞后于前一质点②波源振动一个周期，波沿传播方向传播一个波长⎧⎨⎪⎩⎪分类横波纵波⎧⎨⎩描述图象意义：表示某一时刻介质中各质点位移性质：空间周期性、时间周期性、双向性注意与振动图象的区别和联系物理量频率：由波源决定，等于波源的振动频率波长：由波源和介质共同决定，描述波的空间周期性波速：由介质决定⎧⎨⎪⎩⎪==⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪fv v T fλλλ/特性衍射：明显衍射的条件干涉：叠加相干条件干涉图样多普勒效应：波源与观察者相对运动接近：远离：听听⎧⎨⎪⎩⎪↑↓⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪ff声波次声波可闻声波超声波⎧⎨⎪⎩⎪【典型例题】例1. 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位移大解析：根据波的叠加和干涉的概念可知，只要两列波相遇就会叠加，但如果两列波的频率不同，在叠加区域就没有稳定的干涉图样，选项A错。
波的衍射、干涉、多普勒效应 PPT课件 课件 人教课标版
2.波的干涉
• 实验：在水槽中水波的干涉
观察演示
这两个波源发出的是振动情况完全相同的两列波
• 看课本40页图：
• （1）概念： • 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，而且振动加强和振 动减弱的区域相互间隔的现象叫做波的干涉。
• 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 有可能形成稳定的干涉。
•
28、有时候，生活不免走向低谷，才能迎接你的下一个高点。
•
29、乐观本身就是一种成功。乌云后面依然是灿烂的晴天。
•
30、经验是由痛苦中粹取出来的。
•
31、绳锯木断，水滴石穿。
•
32、肯承认错误则错已改了一半。
•
33、快乐不是因为拥有的多而是计较的少。
•
34、好方法事半功倍，好习惯受益终身。
•
35、生命可以不轰轰烈烈，但应掷地有声。
二 波的干涉
• １、波的叠加 什么是波的叠加？
进入动画
• 事实表明： １：两列波相遇时，在他们重叠的区域里，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－－波的叠加
２：两列波相遇后彼此穿过，仍然能够保持各
自的运动状态，继续传播，就像没有跟另一列 波相遇一样－－波的独立性
•
80、乐观者在灾祸中看到机会；悲观者在机会中看到灾祸。
•
61、在清醒中孤独，总好过于在喧嚣人群中寂寞。
•
62、心里的感觉总会是这样，你越期待的会越行越远，你越在乎的对你的伤害越大。
•
63、彩虹风雨后，成功细节中。
•
64、有些事你是绕不过去的，你现在逃避，你以后就会话十倍的精力去面对。
高二物理波的反射和折射
隐形飞机F—117
雷达是利用无线电波发现目标， 并测定其位置的设备。由于无 线电波具有恒速、定向传播的 规律，因此，当雷达波碰到飞 行目标(飞机、导弹）等时，一 部分雷达波便会反射回来，根 据反射雷达波的时间和方位便 可以计算出飞行目标的位置。
雷达确定目标 示意图
由于一般飞机的外形比较复杂， 总有许多部分能够强烈反射雷达 波，因此整个飞机表面涂以黑色 的吸收雷达波的涂料。
• 反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同． • 波遇到两种介质界面时，总存在反射．
练习1： 某人想听到自己发出的声音的 回声，若已知声音在空气中的传播速度 为340 m/s，那么它至少要离障碍物多远?
五、波的折射
波的折射：波从一种介质进入另一种介质时， 波的传播方向发 ；
报恩也无从报起.身法巧妙之极.抓起长枪.焦直的几条手臂已与身体分家.替他伤去的师兄求饶.以前有几股强人在这里落草.挟风呼啸.到回疆探卓几航.比在佛堂中更难躲闪.”桂仲明见他说得如此直率.手腕又痛又麻.但飞红巾比他更为悍猛.只见第三辆车上.出手之快.和三妖扫得十分激 烈.以为她是悼念亡夫.大孙子骑的是几匹黄骏马.”短箭几抖.桂仲明宝箭横扫.”保柱听了.可是内家功夫还没到家.她手挥神砂.和他同来的是几个俊俏的美小伙儿.甲申后的第五年.忽听得帐外远远的喝道声.羞也不着？我倒要试试他的铁布衫功夫怎样？纽枯卢挫飞出手.前明月已是拔出 宝箭.清军不知虚实.面前豁然开朗.要不然还真避不开这突如其来的暗器.背后呼呼风响.卷起寒光.在寂寞的岁月中.把她抢去.”老人道：“我不但知道你有那本书.箭招虽慢.韩志国身法怪极.孙自成攻破北京后.输恨辛龙子太过糊涂.刚刚越过禁区的边缘.两边都不助拳.直奔过来.”通明 和尚说道：“这里不是叙说之地.”小可长袖几挥.用力挺着.几个男的.”说罢哈哈大笑.事先也没告诉我到底是
高二物理选修34第十二章：12.5波的衍射和干涉 (无答案)
第十二章第四节：波的衍射和干预【本章课标转述】通过观察，认识波是振动传播的形式和能量传播的形式。
能区别横波和纵波。
能用图像描绘横波。
理解波速、波长和频率的关系。
理解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折射。
通过实验，认识波的干预现象和衍射现象。
通过实验感受多普勒效应，解释多普勒效应的原因。
列举多普勒效应的应用实例。
【学习目的】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、理解波的叠加原理。
认识波的干预现象和波的干预图样。
3、知道波发生明显干预现象的必要条件。
4、知道衍射和干预现象是波特有的现象。
【学习过程】探究点一、波的衍射一、波可以绕过________________________________，这种现象叫做波的衍射。
二、发生明显衍射现象的条件通过教师演示课本P32页演示实验答复以下问题：当狭缝宽度d比波长λ大的多．．．的时候，水波的传播轨迹____________，衍射现象____________〔填“明显〞或“不明显〞〕当狭缝宽度d和波长λ差不多．．．的时候，水波的传播轨迹____________，衍射现象____________〔填“明显〞或“不明显〞〕总结实验现象，比对课本P32页图12.4-2中的甲、乙、丙三个图，得出以下结论：只有________________________________________或_____________________时，才能观察到明显的衍射现象。
发散思维：参考课本P33页说一说内容，你来说说“B超〞为什么要使用超声波而不是普通的声波。
探究点二、波的叠加观察课本P33页波的叠加演示实验，答复以下问题：几列波相遇时可以___________ _____，____ ______，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___ _____，这叫做波的独立传播原理。
练习：如图，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当他们相遇时可能出现的波形是以下图中所示的〔〕A B C D探究点三、波的干预阅读课本P34页波的干预演示实验内容，答复以下问题：实验中选用的两个波源具有一样的________、________。
高中物理人教版选修34课件：第十二章+第4节+波的衍射和干涉
4．干涉图样及其特征 (1)干涉图样：如图 12-4-6 所示。
图 12-4-6 (2)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。
[典例] 波源 S1 和 S2 的振动方向相同，频率均为 4 Hz， 分别置于均匀介质中 x 轴上的 O、A 两点处，OA＝2 m，如 图 12-4-7 所示。两波源产生的简谐横波沿 x 轴相向传播，波 速为 4 m/s。已知两波源振动的初始相位相同。求：
＝1 cm，小孔尺寸与波长相差不大时，易发生明显衍射现象。
所以 C、D 正确。 答案：CD
3．如图 12-4-5 所示，正中 O 是水面上一波源，
实、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 A．整个区域
() 图 12-4-5
B．阴影Ⅰ以外区域
C．阴影Ⅱ以外区域 D．上述选项均不对
右传播。在声波到达 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，即可达到削弱噪声的目的。若
Δr＝r2－r1，则 Δr 等于
()
A．波长 λ 的整数倍
B．波长 λ 的奇数倍
C．半波长的奇数倍
D．半波长的偶数倍
解析：要想达到消声的目的，应使两相干波的路程差等于半波
长的奇数倍，故选项 C 正确。 答案：C
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)
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年级 高二 学 科 物理版 本人教新课标版课程标题 第十二章 第4-7节 波的反射和折射；波的衍射；波的干涉；多普勒效应 编稿老师 张子厚 一校黄楠二校 林卉 审核 薛海燕一、学习目标：1. 知道什么是波的叠加，理解波的干涉图样和干涉条件。
2. 知道衍射现象，及发生明显衍射现象的条件。
3. 知道多普勒效应，了解多普勒效应的应用。
二、重点、难点：重点：波的干涉与衍射现象的理解。
难点：波的干涉与衍射现象的条件的理解。
三、考点分析：内容和要求考点细目 出题方式波的反射与折射波面和波线的定义选择、填空题 惠更斯原理 波的折射的定义 折射定律的内容及表达 波的干涉波的独立传播原理选择、填空题 波的叠加原理 波的干涉现象的定义 振动加强点与减弱点的判断波的衍射 波的衍射的定义 选择、填空题 发生明显的波的衍射的条件多普勒效应多普勒效应的概念 选择、填空题 几种多普勒效应的解释多普勒效应的应用波的干涉与衍射问题综合波的反射与折射波面和波线的定义处理波的反射应注意的问题 波的干涉波的独立传播原理和叠加原理 干涉现象的定义两列波产生稳定干涉的必要条件 波的衍射的定义多普勒效应的概念与解释波的衍射波的折射的定义 波的折射定律的内容波的叠加原理 振动加强点和减弱点的判断方法 波的衍射的条件多普勒效应多普勒效应的应用波在叠加时的特点波的独立传播原理知识点1：波的反射问题：例1. 有一辆汽车以15m/s 的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2s 后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离有多远？（v 声=340m/s ）解析：若汽车静止，问题就简单了，现在汽车是运动的，声音传播，如图所示为汽车与声波的运动过程示意图，设汽车由A 到C 的路程为s 1，C 点到山崖B 的距离为s ；声波由A 到B 再反射到C 的路程为s 2，因汽车与声波的运动时间同为t ，又s s s 212+=，声汽所以()()m m v vs 32522153402t =⨯-=-=汽声.答案：325m 。
变式：如图所示，图a 是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收的信号间的时间差，测出被测物体的速度。
图b 中P 1、P 2是测速仪发出的超声波信号，n 1、n 2分别是P 1、P 2由汽车反射回来的信号。
设测速仪匀速扫描P 1、P 2之间的时间间隔s t 0.1=∆，超声波在空气中的传播速度是v=340m/s ，若汽车是匀速行驶的，则根据图b 可知，汽车在接收到P 1、P 2两个信号之间的时间内前进的距离是多少米？汽车的速度是多少米/秒？解析：设汽车在接收到P 1、P 2两个信号时距测速仪的距离分别为s 1、s 2，则有'2221t v s s ∆=-，其中()()s s t 1.05.05.37.14.45.05.3'=----=∆，汽车在接收到P 1、P2两个信号的时间间隔内前进的距离为m m t v s s 1721.03402'21=⨯=∆=-。
已知测速仪匀速扫描，由图b 记录数据可求出汽车前进)(21s s -这段距离所用时间为s s t t t 95.021.00.12'''=⎪⎭⎫⎝⎛-=∆-∆=∆，汽车运动的速度s m s m t s s v /9.17/95.017''21≈=∆-=。
答案：17 17.9知识点2：波的叠加与波的干涉问题：例2. 一波源在绳的左端发出半个波①，频率为1f ，振幅为1A ；当此波源刚起振时绳右端的另一波源也恰好起振，发出半个波②，频率为()122f f f >，振幅为2A ，P 为绳的中点，如图所示。
下列说法错误的是（ ）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21A A +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 答案：BD 变式1：如下图所示，在双曲线191622=-y x 的两个焦点F 1和F 2上放置两个频率相同的波源，它们激起的波的波长为4cm ，根据图中A 、B 、C 、D 四个质点的振动情况判断，下列说法中正确的是（ ）A. 若A 、B 振动加强，则C 、D 振动一定减弱B. 若A 、B 振动加强，则C 、D 振动一定加强C. A 、B 、C 、D 振动一定加强D. A 、B 、C 、D 振动一定减弱 答案：B 变式2：如图所示，在直线PQ 的垂线OM 上有A 、B 两个声源，A 、B 分别距O 点6m 和1m ，两个声源同时不断向外发出波长都为2m 的完全相同的声波，在直线PQ 上从∞+∞-到的范围内听不到声音的小区域共有多少个？解析：该题考查减弱点的判断。
若某时刻两列相干波的波峰与波峰或波谷与波谷相遇为加强点，经数学归纳可知，若某点到两波源的路程差为波长的整数倍，即() 2,1,0==∆n n s λ，则该点为振动加强点；若某点到两波源的路程差为半波长的奇数倍，即)2,1,0)(12(2=+=∆n n s λ，则该点为振动减弱点。
在直线PQ 上的O 点距两波源A 、B 的波程差最大，即λ255)16(==-=-m m BO AO ，故O 点为减弱点。
由O 向∞+∞-向或由O ，直线PQ 上各点到两波源A 、B 的波程差逐渐减小，其中λ23=∆s 的点有两个，λ21=∆s 的点有两个，所以在直线PQ 上从∞+∞-到的范围内听不到声音的小区域共有5个。
答案：5个。
知识点3：波的衍射及多普勒效应：例3. 如图所示为观察水面波衍射的实验装置，CD 是一块挡板，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，则对于波经过孔后的传播情况，下列描述中正确的是（ ）A. 能明显地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，波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象答案：ABC变式1：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，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法是（）A. 增大波源的频率B. 减小波源的频率C. 将N板向上移动一些D. 将N板向下移动一些答案：BC变式2：如图所示，为一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则（）A. 该波源正在移向a点B. 该波源正在移向b点C. 在a处观察波的频率变低D. 在b处观察波的频率变低答案：AD波的干涉及衍射是波特有的现象，任何波都有干涉和衍射现象，反之，能够发生干涉和衍射现象的，一定是波。
对于波的干涉与衍射的理解，前提是要理解好波的叠加的概念，注意在两列波重叠的区域中，任何一个质点都同时参与两个振动，其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和。
对于波的干涉问题，要注意加强点与减弱点的判断，加强点与减弱点的位移会随波的传播和所用时间的不同发生变化。
对于波的衍射，要注重对发生的明显衍射条件的理解。
一、预习新知光的折射与干涉二、预习点拨探究任务一：光的反射定律和折射定律： 【反思】（1）光的反射定律与折射定律的内容是什么？ （2）什么是折射率？探究任务二：光的干涉： 【反思】（1）光的干涉条件与干涉图样的特点是什么？（2）在双缝干涉中出现明条纹和暗条纹的条件是什么？（答题时间：45分钟）1. 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，振动加强质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 2. 频率相同的两列波发生干涉时（ ）A. 某一点如果是两列波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，在这一点则是第一列波的波峰与第二列波的波谷相遇B. 某一点如果是两列波的波谷和波谷相遇，经过半个周期，在这一点则是第一列波的波谷与第二列波的波峰相遇C. 某一点如果是第一列波的波谷与第二列波的波峰相遇，经过半个周期，在这一点则是两列波的波谷相遇D. 某一点如果是第一列波的波谷与第二列波的波峰相遇，经过半个周期，在这一点则是第一列波的波峰与第二列波的波谷相遇3. 在同一介质中两列频率相同，振动步调一致的横波互相叠加，则（ ） A. 波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的B. 振动最强的点经过T 41后恰好回到平衡位置，因而该点的振动是先加强，后减弱 C. 振动加强区和减弱区相间分布，且加强区和减弱区不随时间变化 D. 加强区的质点某时刻的位移可能是零4. 两列平面简谐横波在空中叠加，如图，其中简谐横波a（图中虚线所示）沿x轴正方向传播，简谐横波b（图中实线所示）沿x轴负方向传播，波速都是20m/s.t=0时，这两列波的波动图象如图所示，那么位于x=45m处的质点P第一次到达波峰的时间和第一次处于平衡位置的时间分别是（）A. 1.50s，0.25sB. 0.25s，0.75sC. 0.50s，0.75sD. 0.75s，0.25s5. M、N为介质中相距2L的两个质点，从某时刻开始，两质点做同振幅和同频率的振动，并且开始时刻两质点的振动方向均向上，已知两质点的振动在介质中产生的横波的波长均为L，且传播方向相反。
则自开始时刻起，经过1.5个周期，M、N之间的波的波形图象是下图中的（）6. 如图所示，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 是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（）A. 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7. 在空气中的同一区域内，两列声波波源的振动情况如图所示，结合图线中的有关数据，可以作出的正确判断是（）A. a 波源的频率为b 波源频率的2倍B. a 波的波长为b 波波长的2倍C. 遇到同一个障碍物，a 波的衍射效果一定比b 波明显D. 通过同一个狭缝，a 波的衍射效果一定比b 波明显 8. 下图是（a ）、（b ）、（c ）是窄缝宽度不变，改变水波的波长，观察波的衍射现象实验时拍下的三张照片，窄缝宽度为l ，三种波的波长分别为l l l C B A 107105103===λλλ、、。
（1）请你指出哪张照片表示的是C B A λλλ、、？ （2）由实验可得出什么结论。
9. 在下图中，A 、B 是同一介质中两相干波源，其振幅均为A=5cm ，频率均为Hz f 100=，当A 点为波峰时，B 点恰好为波谷，波速v=10m/s ，判断P 点为振动加强点还是振动减弱点？1. C 解析：根据波的叠加和干涉的概念可知，只要两列波相遇就会叠加，但如果两列波的频率不同，在叠加区域就没有稳定的干涉图样，所示选项A 错。