高中物理第二章5波的干涉、衍射6多普勒效应

C.只要声源在运动,观察者总是(zǒnɡ shì)感到声音的频率变高
D.当声源相对于观察者运动时,观察者听到的声音的音调可能变高,也可能
变低
解析:只要观察者与波源之间的距离变化,就会观察到多普勒效应,选项A、B错
误;距离变小,f波源<f观察,选项C错误,选项D正确.
答案:D
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1

340
两列波的波长 λ= = 1 360 m=0.25 m.
设 BC 上某点振动最弱,则这点到两波源的距离之差

Δs=(2k+1) 2 ( = 0,1,2, …)
由题设条件1 m<Δr<3 m
所以(suǒyǐ)3<k<12,共有8处振动最弱点.
答案:8处
第二十页，共二十二页。
第二十一页，共二十二页。
在几列波传播(chuánbō)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.
我们常说“风声、雨声、读书声,声声入耳”,这反映了波的什么性质呢?
提示:尽管这几种声波在空气中相遇,但它们之间互不影响,依然(yīrán)能识别各
自的特性,这是因为波的传播具有独立性.
2
3
4
5
5如图所示,某空间的同一平面上有A、B、C三个点,它们的距离分别(fēnbié)为
lAB=5 m,lAC=3 m,lBC=4 m.在A、C两点上放着两个相同的波源,已知波源振动频
率为1 360 Hz,波在空间传播速度是340 m/s.问在B、C连线上振动最弱的位置
有几处?
解析:本题只能用条件判断方法判断.
弱,衍射现象不容易观察到.
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【例题1】如图所示表示两列相干水波的叠加情况,图中的实线表示波峰,
虚线表示波谷.设两列波的振幅均为5 cm,且图示的范围内振幅不变,波速和
波长分别为1 m/s和0.5 m.C点是BE连线的中点(zhōnɡ diǎn),下列说法中正确的是
(
)
A.C、Q两点都保持静止不动
位移.
第十四页，共二十二页。
【例题2】 如图是不同频率的水波通过相同(xiānɡ tónɡ)的水孔所能到达区域的示
意图,
情况中水波的频率最大,
情况中水波的频率最小.

解析:由于三列水波的波速相等,由图可知 λA>λB>λC,根据 f=
可以判断,fA<fB<fC.A 图情况中水波的频率最小,C 图情况中水波的
答案:B
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1
2
3
4
5
3如图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图像,图中每两条实线间的距离表示
一个波长,其中(qízhōng)正确的图像是(
)
解析:当波的波长与小孔或障碍物的尺寸相当,或大于小孔和障碍物的尺寸,会发
生明显的衍射.A中,波的波长与小孔的尺寸相当,小孔处相当于新的波源,A错误;B
C.在干涉现象中在振动加强区域的质点总是处于波峰或总是处于波谷
D.发生干涉现象的两列波频率必然相同
解析:干涉和衍射都是波所特有的现象,只不过发生干涉现象有条件,发生
明显的衍射现象也有条件,所以选项A、D正确,选项B错误;干涉现象中振动
加强区域的质点做的也是简谐运动,只不过振幅大罢了,所以选项C错误.
5.波的干涉、衍射(yǎnshè)
6.多普勒效应
第一页，共二十二页。
1.了解波的叠加原理,通过(tōngguò)实验认识波的干涉现象和波的干涉图样.
2.知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件.
3.知道什么是多普勒效应,定性了解多普勒效应的产生原因及其应用.
第二页，共二十二页。
1.波的叠加原理
②生活中交警利用超声波的多普勒效应,可以测量车辆的速度;
③天文学上,由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远
天体相对于地球的运动速度.
第七页，共二十二页。
探究
(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)
二
对波的干涉现象的理解
(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(tiáojiàn)的,必须是两列同类的波,并且波

②Δs=(2n+1) 2 ( = 0, ±1, ±2, … ), 即波程差为半个波长的奇数倍
时, 点为振动减弱点.
温馨提醒(1)振动加强点的振动总是加强,但并不是始终处于波峰或波谷,它
们都在平衡位置附近振动,有的时刻位移为零.只是振幅为两列波的振幅之
和,显得振动剧烈.
(2)应该明确波的干涉条件中所指“振动加强点到两波源的距离等于波长的整
B.图示时刻A、B两点的竖直高度差为10 cm
C.图示时刻C点正处于平衡位置且向上运动
D.从图示的时刻起经0.25 s,B点通过的路程为10 cm
第十三页，共二十二页。
解析:C点是振动加强点,Q点是振动减弱点,C点上下振动,选项A错误;A、B
两点分别是波峰与波峰和波谷与波谷的相遇点,竖直(shùzhí)高度差是振幅的
第三页，共二十二页。
2.波的干涉现象
(1)定义:频率相同的两列波叠加,使介质(jièzhì)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)条件:两列波的频率相同.
在音乐会上,各种(ɡè zhǒnɡ)乐器发出的声波相互叠加就会产生干涉现象,
频率(pínlǜ)最大.
答案:C A
反思(1)衍射现象明显是指绕到障碍物后面的范围大.
(2)当波的波长比障碍物的尺寸大,或相差不大时能够发生明显的衍射
现象.
第十五页，共二十二页。
1
2
1关于波的干涉和衍射现象(xiànxiàng),下列说法中正.一切波都能产生干涉和衍射现象
B.波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象
数倍”这一结论是有条件的,条件是两波源的振动情况完全相同,即两波源位置
固定,振动方向平行,步调完全一致.
第十页，共二十二页。
探究
(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)
二
对波的衍射现象的理解
1.波的衍射现象
衍射是波特有的现象,一切波都会产生衍射现象,当波碰到障碍物时,衍射现象
总是存在的,只是有的明显有的不明显而已.平常见到的某些波,用肉眼直接
你认为对吗?
提示:不对.产生干涉的两列波必须具有相同的频率.
第四页，共二十二页。
3.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,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)特点(tèdiǎn):一切波都可以发生衍射现象,干涉和衍射都是波所特有的现
越明显.
(4)振动加强的点和振动减弱的点始终在以振源的频率振动,其振幅不
变,但其位移随时间变化(若是振动减弱点,振幅可为零).
第八页，共二十二页。
探究
(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)
二
(5)干涉图样及其特征.
①干涉图样,如图所示.
②特征:
a.加强(jiāqiáng)区始终加强(jiāqiáng),减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时
答案:AD
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1
2
3
4
5
2如图所示,两波源S1、S2在水槽中形成的波形,其中实线表示波峰,虚线表示
波谷,则(
)
A.在两波相遇的区域(qūyù)中会产生干涉
B.在两波相遇的区域中不会产生干涉
C.a点的振动始终加强
D.a点的振动始终减弱
解析:由题图可知f1>f2,两列水波频率不同,不能产生干涉.
四倍,即为4A=20 cm,选项B错误;C点为BE连线的中点,C点处于平衡位置,C
点的振动落后于E点的振动,所以C点的振动

0.5

1
方向向上,选项 C 正确;由 T= =
1
s=0.5 s,t=0.25 s= . 点通过
2
的路程为4A=20 cm,选项 D 错误.
答案:C
反思波的干涉现象中,振动加强和减弱是指质点的振幅(zhènfú),不是指质点的
(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.
第六页，共二十二页。
(3)应用:
①医疗上,利用(lìyòng)超声波的多普勒效应,可以测量心脏血流速度;
否明显的条件.一般情况下,波长较大的波容易产生显著(xiǎnzhù)的衍射现象.
(2)波传到小孔(或障碍物)时,小孔(或障碍物)仿佛一个新的波源,由它发出
与原来同频率的波(称为子波)在孔后传播,于是,就出现了偏离直线传播的衍
射现象.
(3)当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射现象十分突出,但由于衍射波的能量很
中,波的波长远小于小孔的尺寸,图样应和A图相同,B错误;C和D中,波遇到与波
长差不多的障碍物后,能“绕过”障碍物继续向前传播,故C错误,D正确.
答案:D
第十八页，共二十二页。
1
2
3
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5
4下列关于多普勒效应的说法中,正确的是(
)
A.只要波源在振动,就一定能观察到多普勒效应
B.如果声源静止,就观察不到多普勒效应
的频率相同、振动方向相同、相位差恒定.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.
(3)明显的干涉图样和稳定的干涉图样意义是不同的,明显的干涉图样除
了满足相干条件外,还必须满足两列波的振幅差别不大.振幅越接近,干涉图样
象.
生活中为什么有“闻其声,而不见其人”的现象发生?
提示(tíshì):这是因为声波在空气中的波长较长,可以跟一般障碍物的尺寸
相比拟,能发生明显的衍射现象.
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4.多普勒效应
(1)概念(gàiniàn):当观测者和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,这一现象被命名为多普勒效应.
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.。D.当声源相对于观察者运
动(yùndòng)时,观察者听到的声音的音调可能变高,也可能变低
No
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12/10/2021
第二十二页，共二十二页。
内容(nèiróng)总结
5.波的干涉、衍射
6.多普勒效应。(1)概念:当观测者和波源之间有相对运动(yùndòng)时,观测者测得的频率与波源频
率不同,这一现象被命名为多普勒效应.。①波源和观察者无相对运动(yùndòng)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。
观察,几乎看不到衍射现象,并不是没发生衍射现象,只是太不明显,这是由于障
碍物太大的缘故(yuángù),实验事实表明,对同一列波而言,障碍物或孔的尺寸越小
衍射越明显.
第十一页，共二十二页。
探究
(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)
二
2.发生明显衍射的条件
障碍物或孔的尺寸比波长小,或跟波长差不多.
(1)障碍物或孔的尺寸大小,并不是决定衍射能否发生的条件,仅是衍射现象是
间变化,位置不变);
b.加强区与减弱区互相间隔.
第九页，共二十二页。
探究
(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)
二
(6)“加强(jiāqiáng)点”或“减弱点”的位置判断.
设S1、S2为两同步相干波源,介质中某点P到S1、S2的距离分别为PS1、PS2,波
程差Δs=PS1-PS2.
①Δs=nλ(n=0,±1,±2,…),即波程差为波长整数倍时,P点为振动加强点.