《（全程复习）（广西专用）2014年高考物理一轮复习 7.3波的干涉和衍射 多普勒效应课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全程复习）（广西专用）2014年高考物理一轮复习 7.3波的干涉和衍射 多普勒效应课件 新人教版（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 3讲 波的干涉和衍射 多普勒效应 考点 1 波的叠加 波的干涉、衍射现象 （ 1）波的传播原理：几列波相遇时能够保持各自的运动状态而 不 _，仍以各自的运动特征向前传播 . 互相干扰 （ 2）叠加原理：在重叠区域，介质的质点 _参与这几列波 引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移 的 _. （ 1）产生稳定干涉的条件：性质相同且 _相同的两列波相遇 . （ 2）干涉现象：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加 强，某些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱的 区域 _. 同时 矢量和 频率 相互隔开 （ 1）发生明显衍射的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波 长 _
2、，或者比波长更小 . （ 2）衍射现象：波能够 _继续向前传播 . 射的两点说明 （ 1）衍射始终存在，只是有的衍射 _，有的衍射不明显 . （ 2）衍射和干涉都是波特有的现象，一切波都能发生 _ _. 相差不多 绕过障碍物 明显 干涉和 衍射 （ 1）两列波叠加时质点的位移等于两列波单独传播时位移的矢量和，若位移方向总是相同，振幅变大，则振动加强 幅减小，则振动减弱 . （ 2）频率相同的波干涉后，加强区振幅最大，等于两列波振幅之和 强区和减弱区的位置是固定的 . （ 3）如果两列波振幅相等，则减弱区的质点位移总是为零 是以两列波 2倍的振幅振动，也会出现波峰、波谷和位移为零的时刻 . （
3、1）波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇处，一定是加强的，用一条平滑的曲线将以上各点连接起来，这条线上的点都是加强的； （ 2）波峰与波谷相遇处，一定是减弱的，把以上各点用平滑的曲线连接起来，这条线上的点都是减弱的； （ 3）加强点和减弱点之间各个质点的振幅介于加强点和减弱点的振幅之间 . 某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距 离之差 s. （ 1）当两波源振动步调一致时，若 s= n=0,1,2 ），则 振动加强，若 则振动减弱 . （ 2）当两波源振动步调相反时，若 则振动加强，若 s= n=0,1,2 ），则振动减弱 . s 2 n 1 n 0 , 1 , 22 （ ） （
4、） ，s 2 n 1 n 0 , 1 , 22 （ ） （ ） ，以下关于波的说法中正确的是（ ） 此任何两列波相遇时都会产生干涉现象 以声波很容易产生衍射现象 质中的各质点将随波的传播一起向前移动 【 解析 】 选 由明显衍射的条件知， 声波也能发生干涉现象， 纵波传播时，质点并不随波迁移，向前传播的是振动形式和能量， 考点 2 声波、多普勒效应 1声波：声源的振动在 _的传播 机械 波的一种 （ 1）声速：声波在空气中的传播速度为 340 m/_ 有关，与 _无关，在真空中声波无法传播 . （ 2）能够把回声与原声区别开来的最小时间间隔为 _. 介质中 介质 频率 0.1 s 声波 可闻声
5、波 次声波 超声波 频率范围： 20 20 000率低于 _的声波 频率高于 _的声波 200 000声源和观察者之 间有 _ 多普勒 效应 观察者感到 _发生变化 声源频率 _，观察 者接收到的频率 _ 相对运动 频率 不变 变化 （ 1）当波源 相对静止时，如图 察者观察到的频率等于波源振动的频率 . （ 2）当观察者 运动时，或者波源 图 b，观察者观察到的频率大于波源振动的频率 察者“感觉”到的频率变大 . （ 3）当观察者 运动时，或者波源 图 c，观察者观察到的频率小于波源振动的频率 察者“感觉”到的频率变小 . 设波在介质中的传播速度为 察者相对介质的速度为 v，波 源相对介质的
6、速度为 u，波源的频率为 察者接收到的频率 为 f. （ 1）波源和观察者均静止 （ 2）波源固定，观察者以速度 相对观察者的速度为 v，所以 （ 3）观察者静止，波源以速度 0 0vf f .0 00vv ) f （00 00f 根据多普勒效应，下列说法中正确的有（ ） 根据超声波的多普勒效应制成的 以判断炮弹正向他靠近 地球接收到遥远天体发出的光波的频率越来越小，可以判断此天体正远离地球 察者接收到的频率一定和波源发出的频率不同 【 解析 】 选 B、 同组织反射的超声波的量是不同的，从而形成 当波源与观察者间相对靠近时，观察者感到频率变大，所以听到飞行的炮弹尖叫声越来越尖锐，声音的频率增
7、大，可以判断炮弹正向他靠近， 光波和机械波一样，也有多普勒效应，地球接收到遥远天体发出的光波的频率越来越小，可以判断此天体正远离地球， 设想如果人绕波源做圆周运动，那么，观察者接收到的频率和波源发出的频率相同， 波的独立传播及波的叠加 【 例证 1】 如图所示，波源 幅为a；同时另一个波源 幅为 b（ 下列说法正确的是（ ） 点 点叠加时 1 2时， 1 上位移可达 点在 【 解题指南 】 解答本题应注意以下两个方面： （ 1）同一绳波波速相同 . （ 2）频率不同，导致波长不同，再根据叠加原理分析合位移的变化 . 【 自主解答 】 选 A、 故 其 “ 波前 ” 将同时到达中点 P,而两列波
8、的波峰传至 的时刻不同 ,则 1 理 ,两波峰传 播至另侧波源 即 B、 再由公式 则 2上出现波峰 ,故两 波峰相遇在 f 4 4 可 知【 总结提升 】 解答本题关键在于分析两列波到达同一位置的振 动状态如何，不要主观臆断，凭想当然下结论，现对易错角度 及错误原因分析如下： 易错角度 错误原因 能认识到在同一种介质中两列波的波速大小相同，而 得两列波同时到达 峰也同时到达 而得出 1+易错角度 错误原因 误认为两列波的波速相同，能同时传到 波峰也同时到达 有考虑两列波的波长的差别，实际上当 点时， 多普勒效应的应用 【 例证 2】 （ 12分）交通警察静立于公路旁，手中的测速仪发出频率为
9、500 辆汽车以 72 km/求测速仪所接收到的反射波的频率 . 【 解题指南 】 解答本题应把握以下两点： （ 1）测速仪发出的波被汽车接收，车向着测速仪运动，相当于观察者向波源运动，接收到的频率要比发出的频率高 . （ 2）这个反射波可以认为是汽车发出的，然后又被测速仪接收，汽车向着测速仪运动，相当于波源向观察者运动，测速仪接收到的频率又会发生变化 . 【 规范解答 】 设汽车迎面而来的速度为 v=72 km/h=20 m/s， 汽车接收到的波的频率为： （ 6分） 波被汽车反射后相当于波源向观察者运动，所以交通警察接 收到的声波频率为： =2 （ 6分） 答案： 2 102 1 0u u
10、 v 3 4 0 2 0f f f 2 5 0 0 H zu v u v 3 4 0 2 0 【 总结提升 】 多普勒效应中的注意事项 （ 1）声源和观察者之间有相对运动时，才会有多普勒效应发生 . （ 2）当波源以速率 时，观察者 “ 感觉 ”到的频率变大了，但不是 “ 越来越大 ” . （ 3）当波源以速率 时，观察者 “ 感觉 ”到的频率变小了，但不是 “ 越来越小 ” . （ 4）发生多普勒效应时，波源的真实频率不发生任何变化，只是观察者接收到的频率发生了变化 . （ 5）机械波、电磁波都能产生多普勒效应 . 波的干涉现象 【 例证 3】 如图所示为两列同频率相干的水 波在 t=0时刻的叠加情况，实线表示波峰， 虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为 2 在图中所示范围内振幅不变）， 波速为 2 m/s，波长为 0.4 m， 线和 列说法中正确的是（ ） 【 解题指南 】 解答该题应注意以下两点： （ 1）振动加强（或减弱）的点始终加强（或减弱），且位移随时间周期性变化 . （ 2）根据某点到两波源的距离差与波长的关系判断该点是加强点还是减弱点 . 【 自主解答 】 选 动减弱的点的振幅等于两列波的振幅之差 于两列波的振幅相同，故 A、 A、 选项 在波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇的地方振动加强，振动加强的点的振幅等于两列波的振幅之和 点为两波峰相遇处， 此
