1、4/4波的干涉【教學(xué)目標(biāo)】1知道波的疊加原理。2知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣。3知道干涉現(xiàn)象也是波所特有的現(xiàn)象?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】1波的疊加原理。2波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣。【教學(xué)過程】一、新課導(dǎo)入教師：前面我們研究了一列波在傳播過程中的衍射現(xiàn)象，衍射現(xiàn)象是從波源發(fā)出的一列波的傳播特性。問題1：那么，如果兩列或幾列波在傳播過程中相遇后，將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？二、新課教學(xué)（演示實(shí)驗(yàn)或放映視頻）1兩列水波相遇后傳播。2紅光和藍(lán)光相遇后繼續(xù)傳播。3兩個(gè)繩子波相遇后繼續(xù)傳播。現(xiàn)象1：兩列水波相遇時(shí)會(huì)互相穿過，各自保持圓形波繼續(xù)前進(jìn)，與一列水波單獨(dú)傳播時(shí)的情形完全一樣水波相遇后互不干擾?，F(xiàn)象2：紅光和藍(lán)光相

2、遇后繼續(xù)傳播光波相遇后互不干擾?，F(xiàn)象3：兩個(gè)繩子波相遇后繼續(xù)傳播繩子波相遇后互不干擾?，F(xiàn)象4：教室里兩個(gè)人講話，不同地方的人都能聽到兩個(gè)人的聲音聲波相遇后互不干擾。為了更清楚了解：（放映視頻）水波相遇后互不干擾。（放映動(dòng)畫）繩子波相遇后繼續(xù)傳播。實(shí)驗(yàn)表明：幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)傳播，彼此都沒有受到影響，這叫做波傳播的獨(dú)立性?！景鍟恳?、波傳播的獨(dú)立性幾列波相遇后能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)傳播。從剛才演示中可以發(fā)現(xiàn)，兩列在傳播過程中相遇時(shí)，在疊加的區(qū)域里，波形要發(fā)生變化。（放映動(dòng)畫）繩子波相遇時(shí)疊加：峰峰相遇、峰谷相遇、相抵消。問題2：兩列在傳播過程中相遇時(shí)，在疊加的區(qū)域里，

3、遵從什么規(guī)律？回顧：一個(gè)物體如果同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，那它的合運(yùn)動(dòng)遵從運(yùn)動(dòng)的合成規(guī)律，合運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度等于分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度矢量的合成。結(jié)論：幾列波在傳播過程中，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和，這叫做波的疊加原理?！景鍟慷⒉ǖ寞B加原理幾列波在傳播過程中，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和。問題3：兩列在傳播過程中相遇時(shí)，在疊加的區(qū)域里，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？（演示實(shí)驗(yàn)或放映視頻）水波的干涉現(xiàn)象：在發(fā)波水槽實(shí)驗(yàn)裝置中，振動(dòng)著的金屬薄片

4、AB，使兩個(gè)小球S1、S2同步地上下振動(dòng)，由于小球S1、S2與槽中的水面保持接觸，構(gòu)成兩個(gè)波源，水面就產(chǎn)生兩列振動(dòng)方向相同、頻率也相同的波，這樣的兩列波相遇時(shí)出現(xiàn)了振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱區(qū)域相互間隔分布的情況。問題4：為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢？（放映動(dòng)畫）水波的干涉我們可以用波的疊加原理來解釋。S1和S2表示兩列波的波源，它們所產(chǎn)生的波分別用兩組同心圓表示，藍(lán)色圓弧表示波峰中央，黑色線圓弧表示波谷中央。某一時(shí)刻，如果介質(zhì)中某點(diǎn)正處在這兩列波的波峰中央相遇處（M點(diǎn)），則該點(diǎn)（M點(diǎn)）的位移是正向最大值，等于兩列波的振幅之和。經(jīng)過半個(gè)周期，兩列波各前進(jìn)了半個(gè)波長的距離，M點(diǎn)就處在這兩列波的波谷中央相遇處，

5、該點(diǎn)（M點(diǎn)）的位移就是負(fù)向最大值。再經(jīng)過半個(gè)周期，M點(diǎn)又處在兩列波的波峰中央相遇處。這樣，M點(diǎn)的振幅就等于兩列波的振幅之和，所以M點(diǎn)的振動(dòng)總是最強(qiáng)的。這些振動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)都分布在圖中畫出的紅色實(shí)線上。某一時(shí)刻，介質(zhì)中另一點(diǎn)如果正處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處（N點(diǎn)），該點(diǎn)位移等于兩列波的振幅之差。經(jīng)過半個(gè)周期，該點(diǎn)就處在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇處，再經(jīng)過半個(gè)周期，該點(diǎn)又處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處。這樣，該點(diǎn)振動(dòng)的振幅就等于兩列波的振幅之差，所以該點(diǎn)的振動(dòng)總是最弱的。如果兩列波的振幅相等，這一點(diǎn)的振幅就等于零。這就是為什么在某些區(qū)域水面呈現(xiàn)平靜的原

6、因。這些振動(dòng)最弱的點(diǎn)都分布在圖中畫出的紅色虛線上。可以看出，振動(dòng)最強(qiáng)的區(qū)域和振動(dòng)最弱的區(qū)域是相互間隔開的。頻率相同的波，疊加時(shí)形成某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng)，另一些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔，這種現(xiàn)象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣?！景鍟咳⒉ǖ母缮?.現(xiàn)象：頻率相同的波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng)，另一些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱，而且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互隔開。問題5：產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件是什么？從實(shí)驗(yàn)中我們知道，兩個(gè)振源是一起振動(dòng)的，即兩列波的頻率相同。如果兩列波的頻率不同，相互疊加時(shí)水面上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振幅是隨時(shí)間變化的，沒有振動(dòng)總是加強(qiáng)或振動(dòng)減弱的區(qū)域，因

7、而不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，就不能形成干涉圖樣?！景鍟?.條件：兩列波的頻率必須相同。問題6：是不是只有水波才會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象？（演示實(shí)驗(yàn)）聲波的干涉：敲擊音叉使其發(fā)聲，然后轉(zhuǎn)動(dòng)音叉，就可以聽到聲音忽強(qiáng)忽弱。以后我們也會(huì)學(xué)習(xí)到，光波也會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象?？梢?，不僅水波、聲波、光波，一切波都能發(fā)生干涉，跟衍射現(xiàn)象一樣，干涉現(xiàn)象也是波的特有現(xiàn)象?！景鍟?.特性：干涉現(xiàn)象也是波的特有現(xiàn)象。問題7：振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位置和振動(dòng)減弱點(diǎn)的位置各有什么規(guī)律？根據(jù)干涉圖樣推導(dǎo)規(guī)律：【板書】4.規(guī)律：（1）振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位置：P點(diǎn)到兩列波的波源的距離差等于波長的整數(shù)倍，半個(gè)波長的偶數(shù)倍。PS（2）振動(dòng)減弱點(diǎn)的位置：P點(diǎn)到兩列波的波源的距離差等于半個(gè)波長的奇數(shù)倍。PS【鞏固練習(xí)】1甲、乙兩同學(xué)分別用竹竿擊打湖面，湖面上就產(chǎn)生兩列水波，那