1、一、波的疊加一、波的疊加1波的獨立傳播原理波的獨立傳播原理兩列波相遇前、相遇過程中和相兩列波相遇前、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化，即各列波之間不相互干擾2波的疊加原理波的疊加原理在兩列波相遇的區(qū)域里，每個質(zhì)點都在兩列波相遇的區(qū)域里，每個質(zhì)點都將參與兩列波引起的振動，其位移是兩列將參與兩列波引起的振動，其位移是兩列波分別引起的位移的波分別引起的位移的 ，相遇后仍保，相遇后仍保持原來的運動狀態(tài)波在相遇區(qū)域里互不持原來的運動狀態(tài)波在相遇區(qū)域里互不干擾，具有干擾，具有 (即保持原有波速、頻即保持原有波速、頻率、波長、振動方向

2、不變率、波長、振動方向不變)矢量和矢量和獨立性獨立性3波的干涉波的干涉(1)產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件：性質(zhì)相產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件：性質(zhì)相同且同且 相同的兩列波相遇相同的兩列波相遇(2)現(xiàn)象：兩列波相遇時，某些區(qū)現(xiàn)象：兩列波相遇時，某些區(qū)域振動總是加強，某些區(qū)域振動總是域振動總是加強，某些區(qū)域振動總是減弱，且加強和減弱區(qū)域互相減弱，且加強和減弱區(qū)域互相 間隔間隔頻率頻率二、波的衍射二、波的衍射1發(fā)生明顯衍射的條件：障礙物或孔發(fā)生明顯衍射的條件：障礙物或孔的尺寸比波長的尺寸比波長 或或 2關(guān)于衍射的兩點說明關(guān)于衍射的兩點說明(1)衍射始終存在，只是有的衍射明衍射始終存在，只是有的衍射明顯，有的衍射不明顯顯

3、，有的衍射不明顯(2)衍射和干涉都是波的特有現(xiàn)象，一衍射和干涉都是波的特有現(xiàn)象，一切波都能發(fā)生切波都能發(fā)生 干涉和衍射干涉和衍射與波長差不多與波長差不多小小三、聲波三、聲波1聲波是縱波聲波是縱波2聲波的分類聲波的分類(1)可聞聲波：頻率范圍在可聞聲波：頻率范圍在 的的聲波聲波2020000Hz(2)超聲波：頻率高于超聲波：頻率高于 Hz的的聲波，可用于工程質(zhì)量檢測及疾病的聲波，可用于工程質(zhì)量檢測及疾病的診斷診斷(3)次聲波：頻率低于次聲波：頻率低于 Hz的聲的聲波波3人耳能夠把回聲與原聲區(qū)別開人耳能夠把回聲與原聲區(qū)別開來的最小時間間隔為來的最小時間間隔為 .20000200.1s四、多普勒效應(yīng)

4、四、多普勒效應(yīng)1定義：由于波源和觀察者之間定義：由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到有相對運動，使觀察者感到 發(fā)生發(fā)生變化的現(xiàn)象變化的現(xiàn)象2實質(zhì)：波源的真實頻率不發(fā)生實質(zhì)：波源的真實頻率不發(fā)生變化，只是觀察者接收到的頻率發(fā)生變化，只是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化了變化3說明：機械波、電磁波都能發(fā)說明：機械波、電磁波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)生多普勒效應(yīng)頻率頻率一、對波的干涉現(xiàn)象的理解一、對波的干涉現(xiàn)象的理解1頻率不同的兩列波可以疊加但頻率不同的兩列波可以疊加但不能形成穩(wěn)定的干涉圖象不能形成穩(wěn)定的干涉圖象2加強區(qū)和減弱區(qū)都是兩列波引加強區(qū)和減弱區(qū)都是兩列波引起的位移的矢量和，該處質(zhì)點的位移起的位

5、移的矢量和，該處質(zhì)點的位移的矢量和也隨著波的傳播和時間而發(fā)的矢量和也隨著波的傳播和時間而發(fā)生變化，它們?nèi)試@著平衡位置振生變化，它們?nèi)試@著平衡位置振動，且與波源振動周期相同動，且與波源振動周期相同3加強區(qū)振幅最大，等于兩列波加強區(qū)振幅最大，等于兩列波振幅之和，減弱區(qū)振幅最小，等于兩振幅之和，減弱區(qū)振幅最小，等于兩振幅之差，且加強區(qū)、減弱區(qū)的位置振幅之差，且加強區(qū)、減弱區(qū)的位置是固定的，如兩列波振幅相等，則減是固定的，如兩列波振幅相等，則減弱區(qū)質(zhì)點位移為零，而加強區(qū)質(zhì)點的弱區(qū)質(zhì)點位移為零，而加強區(qū)質(zhì)點的位移隨時間周期性變化位移隨時間周期性變化4波峰與波峰波峰與波峰(或波谷與波谷或波谷與波谷)相

6、相遇處，一定是加強的，用一條平滑的遇處，一定是加強的，用一條平滑的曲線將以上各點連接起來，這條線上曲線將以上各點連接起來，這條線上的點都是加強的；而波峰與波谷相遇的點都是加強的；而波峰與波谷相遇處，一定是減弱的，把以上各點用平處，一定是減弱的，把以上各點用平滑的曲線連接起來，這條線上的點都滑的曲線連接起來，這條線上的點都是減弱的；加強點和減弱點之間各個是減弱的；加強點和減弱點之間各個質(zhì)點的振幅介于加強點和減弱點的振質(zhì)點的振幅介于加強點和減弱點的振幅之間幅之間5加強點和減弱點的判斷方法加強點和減弱點的判斷方法(1)圖象法：在某時刻的波形圖圖象法：在某時刻的波形圖上，波峰與波峰上，波峰與波峰(或波

7、谷與波谷或波谷與波谷)的交的交點，一定是加強點，而波峰與波谷的點，一定是加強點，而波峰與波谷的交點一定是減弱點，各加強點或減弱交點一定是減弱點，各加強點或減弱點各自連接而成以兩波源為中心向外點各自連接而成以兩波源為中心向外輻射的連線，形成加強線和減弱線，輻射的連線，形成加強線和減弱線，兩種線互相間隔，這就是干涉圖樣兩種線互相間隔，這就是干涉圖樣(2)公式法：當(dāng)兩個相干波源的振動步調(diào)公式法：當(dāng)兩個相干波源的振動步調(diào)一致時，到兩個波源的距離之差一致時，到兩個波源的距離之差xn(n0,1,2，)處是減弱區(qū)處是減弱區(qū)在波的干涉現(xiàn)象中，振動加強區(qū)在波的干涉現(xiàn)象中，振動加強區(qū)的振幅最大，位移仍然隨時間而變

8、的振幅最大，位移仍然隨時間而變化，振動減弱區(qū)某時刻的位移可能比化，振動減弱區(qū)某時刻的位移可能比振動加強區(qū)的位移大，因此不能認為振動加強區(qū)的位移大，因此不能認為加強區(qū)質(zhì)點位移大加強區(qū)質(zhì)點位移大如圖如圖731所示表所示表示兩列相干水波某時刻的示兩列相干水波某時刻的波峰和波谷位置，實線表波峰和波谷位置，實線表示波峰，虛線表示波谷，示波峰，虛線表示波谷，相鄰實線與虛線間的距離相鄰實線與虛線間的距離為為0.2 m，即時應(yīng)用即時應(yīng)用圖圖7 73 31 1波速為波速為1 m/s，在圖示范圍內(nèi)可以認為，在圖示范圍內(nèi)可以認為這兩列波的振幅均為這兩列波的振幅均為1 cm，C點是相鄰點是相鄰實線與虛線間的中點，則實

9、線與虛線間的中點，則()A圖示時刻圖示時刻A、B兩點的豎直高兩點的豎直高度差為度差為2 cmB圖示時刻圖示時刻C點正處于平衡位置點正處于平衡位置且向水面上運動且向水面上運動CF點到兩波源的路程差為零點到兩波源的路程差為零D經(jīng)經(jīng)0.1 s，A點的位移為零點的位移為零解析解析：選選BD.圖示時刻點圖示時刻點A、B、D振動加強，振動加強，A、B間高度差間高度差hAB4A4 cm，A、D間高度差為零；圖示時刻點間高度差為零；圖示時刻點C在水面，根據(jù)上下坡法，點在水面，根據(jù)上下坡法，點C由水面由水面向上運動；圖示時刻向上運動；圖示時刻E、F振動減弱，振動減弱，位移為零，到兩波源的路程差為半波位移為零，到

10、兩波源的路程差為半波長的奇數(shù)倍；波長為長的奇數(shù)倍；波長為0.4 m，周期為，周期為0.4 s，經(jīng)過時間，經(jīng)過時間t0.1 s0.25T時，兩列時，兩列波的平衡位置傳到波的平衡位置傳到A點，則位移為零點，則位移為零二、多普勒效應(yīng)的分析二、多普勒效應(yīng)的分析1接收頻率的實質(zhì)：觀察者接收到的接收頻率的實質(zhì)：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)當(dāng)波以速度全波的個數(shù)當(dāng)波以速度v通過接收者時，通過接收者時，2觀察者頻率的計算觀察者頻率的計算設(shè)波在介質(zhì)中的傳播速度為設(shè)波在介質(zhì)中的傳播速度為v0，觀，觀察者相對介質(zhì)的速度為察者相對介質(zhì)的速度為v，波源相

11、對介，波源相對介質(zhì)的速度為質(zhì)的速度為u，波源的頻率為，波源的頻率為f0，觀察，觀察者接收到的頻率為者接收到的頻率為f.(2)波源固定，觀察者以速度波源固定，觀察者以速度v向著向著波源或背離波源運動時，波相對觀察波源或背離波源運動時，波相對觀察者的速度為者的速度為當(dāng)波源以速率當(dāng)波源以速率v勻速靠近靜止的勻速靠近靜止的觀察者時，觀察者觀察者時，觀察者“感覺感覺”到的頻率到的頻率變大了，但不是變大了，但不是“越來越大越來越大”了，同了，同樣當(dāng)波源以速率樣當(dāng)波源以速率v勻速遠離靜止的觀勻速遠離靜止的觀察者時，觀察者察者時，觀察者“感覺感覺”到的頻率變到的頻率變小了，但也不是小了，但也不是“越來越小越來

12、越小”2.站在火車站臺上的旅客聽到路過站在火車站臺上的旅客聽到路過火車鳴笛聲的音調(diào)火車鳴笛聲的音調(diào)(注：音調(diào)由頻率決注：音調(diào)由頻率決定，頻率大時音調(diào)高，頻率小時音調(diào)定，頻率大時音調(diào)高，頻率小時音調(diào)低低)變化情況，以下說法正確的是變化情況，以下說法正確的是()即時應(yīng)用即時應(yīng)用A當(dāng)火車進站時，鳴笛聲的音調(diào)當(dāng)火車進站時，鳴笛聲的音調(diào)變低變低B當(dāng)火車進站時，鳴笛聲的音調(diào)當(dāng)火車進站時，鳴笛聲的音調(diào)變高變高C當(dāng)火車離站時，鳴笛聲的音調(diào)當(dāng)火車離站時，鳴笛聲的音調(diào)變低變低D當(dāng)火車離站時，鳴笛聲的音調(diào)當(dāng)火車離站時，鳴笛聲的音調(diào)變高變高解析解析：選選BC.根據(jù)多普勒效應(yīng)，火根據(jù)多普勒效應(yīng)，火車進站時，波源向觀察者

13、靠近，旅客車進站時，波源向觀察者靠近，旅客聽到的鳴笛聲的音調(diào)變高；當(dāng)火車離聽到的鳴笛聲的音調(diào)變高；當(dāng)火車離站時，旅客聽到的鳴笛聲的音調(diào)變站時，旅客聽到的鳴笛聲的音調(diào)變低，故低，故B、C正確正確如圖如圖732所示，一個波源在繩所示，一個波源在繩的左端發(fā)生波甲，另一個波源在同一的左端發(fā)生波甲，另一個波源在同一根繩的右端發(fā)生波乙，波速都等于根繩的右端發(fā)生波乙，波速都等于1 m/s.在在t0時刻，繩上的波形如圖時刻，繩上的波形如圖a所所示，則根據(jù)波的疊加原理，下述正確示，則根據(jù)波的疊加原理，下述正確的是的是()題型一題型一 波的疊加波的疊加例例1圖圖7 73 32 2A當(dāng)當(dāng)t2 s時，波形如圖時，波形

14、如圖b，t4 s時，波形如圖時，波形如圖cB當(dāng)當(dāng)t2 s時，波形如圖時，波形如圖b，t4 s時，波形如圖時，波形如圖dC當(dāng)當(dāng)t2 s時，波形如圖時，波形如圖c，t4 s時，波形如圖時，波形如圖cD當(dāng)當(dāng)t2 s時，波形如圖時，波形如圖c，t4 s時，波形如圖時，波形如圖d【解析解析】經(jīng)經(jīng)2 s時間，甲、乙波時間，甲、乙波傳播距離均為傳播距離均為xvt2 m，甲、乙波重，甲、乙波重合，根據(jù)波的疊加原理知重疊區(qū)各質(zhì)合，根據(jù)波的疊加原理知重疊區(qū)各質(zhì)點位移為零經(jīng)點位移為零經(jīng)4 s時間，甲、乙波傳時間，甲、乙波傳播距離播距離xvt4 m，即位置互換，可知，即位置互換，可知D項正確項正確【答案答案】D如圖如

15、圖733所示，所示，S1和和S2是湖面上兩個完全是湖面上兩個完全相同的水波的波源，相同的水波的波源，MN是足夠長的湖岸，水波是足夠長的湖岸，水波的波長為的波長為2 m，S1與與S2的的連線與湖岸垂直，且連線與湖岸垂直，且S1S25 m，則岸邊始終平靜，則岸邊始終平靜的地方共有的地方共有()題型二題型二 加強點、減弱點的判斷加強點、減弱點的判斷例例2圖圖7 73 33 3A1處處B3處處C5處處 D無數(shù)處無數(shù)處【解析解析】岸邊到兩波源的距離岸邊到兩波源的距離(波程波程)差為半波長的奇數(shù)倍的地方是始終平靜的差為半波長的奇數(shù)倍的地方是始終平靜的(振動減弱區(qū)振動減弱區(qū))由數(shù)學(xué)知識可知，左側(cè)岸上由數(shù)學(xué)知

16、識可知，左側(cè)岸上各點到兩波源的距離差的范圍為各點到兩波源的距離差的范圍為(0,5 m)，減弱點有減弱點有1 m、3 m、5 m 3處，由對稱性可處，由對稱性可知，右側(cè)岸上也有兩處減弱點，知，右側(cè)岸上也有兩處減弱點，3 m、1 m，因此共有，因此共有5處，選處，選C.【答案答案】C 水平面上有水平面上有A、B兩個兩個振動情況完全相同的振振動情況完全相同的振源在源在AB連線中垂線上有連線中垂線上有a、b、c三個質(zhì)點已知某三個質(zhì)點已知某時刻時刻a點是兩列波波峰的相點是兩列波波峰的相遇點，遇點，c點是相近的波谷的點是相近的波谷的相遇點，相遇點，b處在處在a、c之間，之間，如圖如圖734所示，那么以所示

17、，那么以下說法正確的是下說法正確的是()變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練圖圖7 73 34 4Aa點是振動加強點，點是振動加強點，c點是振動點是振動減弱點減弱點Ba點與點與c點都是振動加強點，點都是振動加強點，b點是振動減弱點還是加強點不確定點是振動減弱點還是加強點不確定Ca點與點與c點此時此刻是振動加強點此時此刻是振動加強點，經(jīng)過一段時間后，變?yōu)檎駝訙p弱點，經(jīng)過一段時間后，變?yōu)檎駝訙p弱點，而點，而b點可能變?yōu)檎駝蛹訌婞c點可能變?yōu)檎駝蛹訌婞cDa、b、c都是振動加強點都是振動加強點解析解析：選選D.a、b、c三點均在兩振三點均在兩振源源A、B連線的中垂線上，到兩波源的連線的中垂線上，到兩波源的波程差均為零，所以

18、波程差均為零，所以a、b、c的疊加情的疊加情況是相同的，即均為加強點況是相同的，即均為加強點如圖如圖735所示，所示，S是波源，是波源，M、N是兩擋是兩擋板，其中板，其中M板固定，板固定，N板板可以左右移動兩板中可以左右移動兩板中間有一狹縫，此時間有一狹縫，此時A點沒點沒有明顯振動，為使有明顯振動，為使A點發(fā)點發(fā)生明顯振動，可采取的生明顯振動，可采取的方法是方法是()題型三題型三 對波的衍射現(xiàn)象的理解對波的衍射現(xiàn)象的理解例例3圖圖7 73 35 5A增大波源振動頻率增大波源振動頻率B減小波源振動頻率減小波源振動頻率C將將N板向右平移一些板向右平移一些D將將N板向左平移一些板向左平移一些【思路點

19、撥思路點撥】本題要求使本題要求使A點處點處的波動更明顯，即應(yīng)使經(jīng)狹縫發(fā)生的的波動更明顯，即應(yīng)使經(jīng)狹縫發(fā)生的衍射現(xiàn)象更顯著，根據(jù)發(fā)生明顯衍射衍射現(xiàn)象更顯著，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件進行判斷現(xiàn)象的條件進行判斷【解析解析】當(dāng)狹縫尺寸固定時，當(dāng)狹縫尺寸固定時，應(yīng)使波的波長變長，根據(jù)應(yīng)使波的波長變長，根據(jù)vf知，波知，波速是一定的，要使速是一定的，要使增大，只有使增大，只有使f減減小，故小，故A項錯誤，項錯誤，B項正確；當(dāng)波長一項正確；當(dāng)波長一定時，只有使縫的尺寸與波長差不多定時，只有使縫的尺寸與波長差不多或者比波長更小，故或者比波長更小，故C項錯誤，項錯誤，D項正項正確確【答案答案】BD【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】只有孔的尺寸或只有孔的尺寸或障礙物大小跟波長相差不多或者比波障礙物大小跟波長相差不多或者比波長小，衍射現(xiàn)象才明顯，在實際中可長小，衍射現(xiàn)象才明顯，在實際中可以改變孔的大小或波長來實現(xiàn)這一條以改變孔的大小或波長來實現(xiàn)這一條件件根據(jù)多普勒效應(yīng)，下列說法中正根據(jù)多普勒效應(yīng)，下列說法中正確的有確的有()A醫(yī)生檢查身體用的醫(yī)生檢查身體用的“B超超”是是根據(jù)超聲波的多普勒效應(yīng)制成的根據(jù)超聲波的多普勒效應(yīng)制成的B一位有經(jīng)驗的戰(zhàn)士聽到飛行的一位有經(jīng)驗的戰(zhàn)士聽到飛行