（人教版）高中选修3-4物理 12.4《波的衍射和干涉》精品教案（含答案）

（人教版）高中选修3-4物理 12.4《波的衍射和干涉》精品教案（含答案）内容摘要：

3、切波均可发生衍射现象。 “闻其声而不见其人”是 声波的衍射。 列波相遇时能保持各自的 运动特征继续传播,在它们重叠的区域里,介质中的质点同时参与这几列波的振动,质点的位移等于几列波单独传播时 引起的位移的矢量和,这就是波的叠加原理。 )定义:频率相同的两列波叠加时,某些区域的 振幅增大,某些区域的 振幅减小,这种现象叫作波的干涉。 (2)产生干涉的两个必要条件:一是两列波的 频率必须相同;二是两个波源的 相位差必须保持不变。 (3)干涉图样的特点:在加强区两列波引起的振动总是 相互加强的,振幅等于两列波的 振幅之和;在减弱区两列波引起的振动总是 相互减弱的,振幅等于两列波的 振幅之差。 (4)干涉是波特有 5、寸一定时,可增大波长来使衍射现象更明显;波长一定时,可减小缝或障碍物的尺寸来使衍射现象更明显。 知识链接:衍射现象总是存在的,只是有明显和不明显的差异。 主题 2:波的叠加情景:做一做课本“演示”中波的叠加的实验,在一根水平绳两端分别同时抖动一下,形成一大一小两个相向运动的波形。 问题:(1)这两个波形在绳上传播的速率是否相等?你怎么确定的?(2)说说这两个波形相遇时和相遇后的情况。 (3)说说生活中你看到或认识到的其他波相遇的情况。 (4)两列波叠加时,质点的总位移是不是一定变大?解答:(1)相等;两端同时抖动,看看两个波形是不是在绳子的中点相遇。 (2)两个波形相遇时,波形发生叠加,形成一个更高的波, 7、3)为了让波的干涉实验效果更明显一些,实验中形成的两列波最好还具备哪一个相同的物理量?(4)如图所示,音叉由两个完全相同的叉股组成,当我们用音锤敲一个叉股时,两个叉股都会振动,并发出声音。 请拿一个音叉敲一下后在耳旁缓慢转动,仔细听听声音的变化,说说听到的情况并做出解释。 解答:(1)两个波源固定在同一个振动片上,能够形成两列频率和振动方向都相同的水波。 (2)水面上出现了一条条相对平静的区域和振动激烈的区域,这两个区域在水面上的位置是稳定不变的,即形成波的干涉图样。 (3)为了让波的干涉实验效果更明显一些,两列波最好还具备相同的振幅。 (4)音叉敲一下后在耳旁缓慢转动,会听到忽强忽弱的声音,这是声音的 8、干涉现象。 两个完全相同的叉股发出的声音频率相同,音叉转动相当于人围绕音叉转,耳朵的位置时而处在振动加强的区域,时而处在振动减弱的区域。 知识链接:若两波源振动步调相同,某点到两波源的距离差为半波长的奇数倍时振动减弱,为半波长的偶数倍时振动加强。 1.(考查产生明显衍射现象的条件)以下关于波的衍射的说法中正确的是( )。 定会发生明显的衍射现象最新海量高中、会发生明显的衍射现象【解析】凡是波都能发生衍射现象,不过有时衍射现象明显,有时衍射现象不明显。 只有当缝、孔或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时,才能发生明显的衍射现象。 【答案】C【点评】任何波都存在衍射现象,只是有明显和不明显的差异,缝或障碍 9、物的尺寸与波长差不多或比波长小时,能发生明显的衍射现象。 2.(考查波的干涉现象)下列现象属于波的干涉现象的是( )。 围绕它走一周,一人紧贴长钢管的另一端,先后听到两次声音【解析】A 为声波的反射现象,B 为声波的干涉现象,C 为声波的衍射现象,以选项 B 正确。 【答案】B【点评】干涉现象是振动加强与振动减弱的区域互相间隔且分布稳定的现象。 3.(考查波的干涉特征)两列波相叠加产生了稳定的干涉现象,得到了干涉图样,以下关于干涉的说法中不正确的是( )。 析】发生干涉现象时,振动加强和振动减弱的区域是稳定的,加强的区域总是加强,减弱的区域总是减弱,故 C 选项说法是不正确的。 【答案】中教学资料尽在金锄 12、知波长 没有变化,所以 B 选项正确;当孔扩大后,发生明显衍射的条件将可能被破坏,故 C 选项正确;如果孔的大小不变,使波源频率增大,则波长减小,孔的尺寸将比波长大,失去发生明显的衍射现象的条件,因此 答案】拨】衍射是波特有的现象,一切波都会产生衍射现象,衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异,障碍物或孔的尺寸大小并不是决定衍射能否发生的条件,仅是衍射现象能否明显表现的条件。 拓展二:对干涉图样的认识2. 如图所示, 们振动同步且振幅相同。 实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。 关于图中所标的a、 b、 c、 d 四质点,下列说法中正确的是( )。 a 质点振动最弱, b、 c 14、强点。 【答案】拨】描述振动强弱的物理量是振幅,而振幅不是位移。 每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的,但振幅是保持不变的,所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷,振动始终是最强的;同理,振动最弱的点始终是最弱的。 一、物理百科声波的衍射许多人可能都有这样的体验,当我们听自己说话的录音时,会感到与我们平时说话时所听到的自己的声音有很大的不同,但听别人讲话的录音时就没有这种感觉。 这种现象显然不是录音失真造成的,而是与波的衍射有关的一种物理现象造成的。 在家里自制一个简单的波检测器就可以观察到波的衍射现象。 声音从人的声带传到说话人的耳朵所涉及的物理过程相对来说是比较明显的,其主要机理就是波的衍射,或者叫波的“绕射”现象。 当波在传播的路径上遇到障碍,或者遇到带孔隙的隔板时,在特定的条件下就会。