波的干涉和衍射多普勒效应及其应用课件详解

【思路点拨】根据判断振动加强点和减弱点的条件判断A 点的振动情况，再求A点的振幅.
【自主解答】分析两列波传到A点后引起的振动情况，利
用波的叠加原理加以处理.
两列波的波长 =v=6m=0.2m
f 30
两列波到A点的路程差Δr=S2A-S1A=1.3
m=6λ1 +
2
根据波的干涉知识，可判断质点A为振动减弱点，振幅为
【例1】两列简谐横波在x轴上沿相 反方向传播，如图所示.传播速度都 是v=6 m/s，两列波的频率都是f=30 Hz，在t=0时刻，这 两列波分别传到质点S1、S2时，并使S1和S2都从平衡位置 开始向上振动，S1的振幅为2cm，S2的振幅为1cm，已知质 点A与S1、S2的距离分别为S1A=2.95 m，S2A=4.25 m，当 两列波都到达A后，A点的振幅为多大？
A.此时能观察到明显的衍射现象 B.如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 C.挡板前后相邻波纹间距相等 D.如果狭缝的大小不变，使波源的频率增大，能更明显 地观察到衍射现象
【思路点拨】求解此题应抓住以下两点：
【标准解答】选A、B、C.由图知孔的尺寸和波长相当， 所以能观察到明显地衍射现象，A正确.AB孔扩大，与 波长相比，尺寸逐渐变大，就可能看不到明显的衍射 现象，B正确.波经过孔后，介质没变，波速不变，又 因为频率由振源决定，即频率不变，所以波长也不变， 波纹间距在挡板前后相等，C正确.若频率增大，由 = 知v ，波长减小，衍射现象不会变得更明显,D错.
(3)若该车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变
化？
【标准解答】(1)巡警车接收到的电磁波频率比发出时低， 此现象为多普勒效应. (2)因警车接收到的频率低，由多普勒效应知警车与轿车 在相互远离，而警车车速恒定又在后面同向行驶，可判 断轿车车速比警车车速大，故该车超速. (3)若该车以20 m/s的速度行进时，此时警车与轿车在相 互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应偏高.
5.有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断炮弹的
飞行方向.他利用的是（ ）
A.声波的干涉现象
B.声波的衍射现象
C.声波的多普勒效应
D.声波的反射现象
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【解析】选C.据多普勒效应现象，当炮弹运动方向靠近
战士时，他听到的尖叫声音调较高，炮弹远离战士时，
他听到的尖叫声音调较低，即战士靠判断听到的声音频
率变化来判断炮弹飞行方向，C正确.
2.（2010·个旧高二检测）关于波的干涉现象，下列说 法中正确的是（ ） A.两列波在相遇区域内，一定能发生干涉现象 B.两列波相互干涉是波叠加的结果 C.只有频率相同的两列波相遇时，才可能形成稳定干涉 图样 D.振动加强的质点，位移始终最大
【解析】选B、C.两列相干波（频率相同、振动方向相同、 相位差恒定的两列同种类波）在相遇区域才能发生干涉， A错、C正确.波的叠加是波的干涉的成因，B正确.振动加 强点的振幅为两列波的振幅之和，位移随时间做周期性 变化，D错.
3.（2010·绵阳高二检测）波源P1和P2发出两列波长相等 的水波，某时刻在两列波相遇区域中的P点恰好是两列波 的波谷相遇，则质点P（ ） A.振动减弱 B.振动加强 C.位移始终最大 D.振动中位移不可能为零
【解析】选B.该时刻两列波在P点恰好是波谷相遇，说明 两列波引起P点的振动情况相同，即其振幅为两波振幅之 和，P点为加强点，A错、B正确.P点的位移在周期性变 化，可能为零，C、D错.
【解析】选B.相遇时，每列波引起的振动情况都保持不 变，而质点的振动则是两列波共同作用的结果，故A、C 选项说法正确，B选项说法错误. 几个人在同一房间里说 话，每个人的声带发出的声波在空间虽然相互叠加，但 都保持自己的振幅和频率不变，所以声波传到人的耳朵 后，仍能分辨出不同的人说的话，这是波的独立性性质， D选项说法正确.
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【例3】公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速
度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一
个已知频率的电磁波，结果该电磁波被那辆轿车反射回
来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低.
(1)此现象属于
A.波的衍射
B.波的干涉
C.多普勒效应
D.波的反射
(2)若该路段限速为100 km/h，则该车是否超速？
4.下列说法正确的是（ ） A.水波在传播过程中遇到的小孔越大，水波的衍射现象 越明显 B.水波在传播过程中遇到的障碍物越小，水波的衍射现 象越明显 C.障碍物越小，波长越短的波越容易看到明显的衍射图 样 D.衍射现象的明显程度只与波的波长有关，与障碍物的 尺寸无关
【解析】选B.波的波长越长、障碍物或小孔越小，波的 衍射现象越明显，所以B正确、A、C、D错.
1.如图所示，沿一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（ ）
【解析】选B、C.当两列波的前半个波（或后半个波）相 遇时，根据波的叠加原理，在前半个波（或后半个波） 重叠的区域内所有的质点振动的合位移为零，而两列波 的后半个波（或前半个波）的波形保持不变，所以选项B 正确.当两列波完全相遇时（即重叠在一起），由波的叠 加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传 播时引起的位移的矢量和，即两倍于原振幅，所以选项C 正确，A、D错误.
两列波的振幅之差，即为1 cm.
【例2】（2010·成都高二检测）如图所示是观察水面波 衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个狭缝，O 是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两 条相邻的波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则 波经过狭缝之后的传播情况，下列描述中正确的是
一、选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分） 1.下列关于两列波相遇时的说法中，错误的是（ ） A.相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同 B.相遇后，振幅小的一列波减弱，振幅大的一列波将加 强 C.在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的 位移矢量和 D.相互间能听得清楚，这说明声波在相遇时相互不干扰