12-06-考點(diǎn)強(qiáng)化波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)

1、考點(diǎn)強(qiáng)化：波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng),1.考點(diǎn)精講,2.典例剖析,3.跟蹤訓(xùn)練,選修3-4 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介,4.真題演練,一、考點(diǎn)精講,1.考點(diǎn)精講,,1．產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件：頻率相同；振動(dòng)方向相同；有固定的相位差．2．波的衍射衍射總是存在，只是明顯與不明顯而已，很不明顯時(shí)表現(xiàn)為直線傳播.,,,3．波的干涉中振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷,某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱,取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差Δr

2、.(1)當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí)若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，則振動(dòng)加強(qiáng)；若Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…),則振動(dòng)減弱．(2)當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí)若Δr＝(2n＋1)(n＝1,2,3…)，則振動(dòng)加強(qiáng)；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，則振動(dòng)減弱．,,S1,S2,,,,振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn):波峰、波峰(或者波谷、波谷)始終疊加經(jīng)過的區(qū)域,振動(dòng)減弱點(diǎn):波峰與波谷始終疊加經(jīng)過的區(qū)域,,,4．多普勒效應(yīng)的成因分析,(1)接收

3、頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)．(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率變大，當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的頻率變?。?波源向右移動(dòng),聲波靠近與遠(yuǎn)離的效果,,二、典例剖析,2. 典例剖析,,解析顯隱,,,解析　波峰與波谷相遇時(shí),振幅相消,故實(shí)際振幅為|A1－A2|，故選項(xiàng)A正確；波峰與波峰相遇處,質(zhì)點(diǎn)的振幅最大,合振幅為A1＋A2，但此處質(zhì)點(diǎn)仍處于振動(dòng)狀態(tài)中,其位移隨時(shí)間按正弦

4、規(guī)律變化,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；振動(dòng)減弱點(diǎn)和加強(qiáng)點(diǎn)的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波峰與波峰相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng),波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱,加強(qiáng)點(diǎn)的振幅大于減弱點(diǎn)的振幅,故選項(xiàng)D正確。答案　AD,【例5】(多選)(2014·全國(guó)大綱卷,18)兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇。下列說法正確的是(　　)A．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1－A2|B．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為A1＋A2

5、C．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅,,,,(1)根據(jù)波長(zhǎng)公式求波長(zhǎng).,審題設(shè)疑,(2)通過計(jì)算AP與BP間距離之差與波長(zhǎng)的倍數(shù)關(guān)系判斷 P點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱,轉(zhuǎn)解析,【備選】 (2013·山東理綜，37(1))如圖所示，在某一均勻介質(zhì)中，A、B是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源，其簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式均為x＝0.1sin(20πt) m，介

6、質(zhì)中P點(diǎn)與A、B兩波源間的距離分別為4 m和5 m，兩波源形成的簡(jiǎn)諧橫波分別沿AP、BP方向傳播，波速都是10 m/s.(1)求簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)．(2)P點(diǎn)的振動(dòng)________(填“加強(qiáng)”或“減弱”)．,,轉(zhuǎn)原題,,,解析顯隱,,,【變式訓(xùn)練4】 [多普勒效應(yīng)]如圖示,向左勻速運(yùn)動(dòng)的小車發(fā)出頻率為f的聲波,車左側(cè)A處的靜止的人感受到的聲波的頻率為f1,車右側(cè)B處的靜止的人感受到的聲波的頻率為f2,則(　)A．f1＜f，f2＜f

7、 B．f1＜f，f2＞fC．f1＞f，f2＞f D．f1＞f，f2＜f,解析　本題考查的是對(duì)多普勒效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，波源朝向觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀測(cè)頻率大于波源的頻率，波源遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀測(cè)頻率小于波源的頻率，D正確。答案　D,,,,【變式訓(xùn)練5】[波的干涉、衍射](多選)一列簡(jiǎn)諧橫波,某時(shí)刻的波形圖如圖甲,從該時(shí)刻計(jì)時(shí),波上質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖乙,則(　　)A．若此波傳播過程中遇到頻率為1.25 Hz的同類波，一定會(huì)發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)

8、定的干涉圖樣B．若此波傳播過程中遇到波長(zhǎng)為20 m的同類波，一定會(huì)發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣C．若此波傳播過程中遇到的障礙物的尺寸為2 000 m，可能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象D．該波的傳播速度為2.5 m/s,,轉(zhuǎn)解析,,,轉(zhuǎn)原題,三、跟蹤訓(xùn)練,3.跟蹤訓(xùn)練,,解析顯隱,,,【跟蹤訓(xùn)練】. 如圖所示，S是某介質(zhì)中的振源，MN是帶孔擋板，其中M固定，N可上下移動(dòng)，為了使原來不振的A點(diǎn)振動(dòng)起來，可采用(　　)A. 增大S的頻率B. 減

9、小S的波長(zhǎng)C. N上移D. N下移,解析：要使A振動(dòng)起來，必須發(fā)生衍射，原來A不振動(dòng)，說明孔尺寸較大，故減小孔的尺寸或使波長(zhǎng)增大即可．由于波速v一定，要使波長(zhǎng)增大，由v＝λf知減小頻率即可．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．答案： C,,,【跟蹤訓(xùn)練】 利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖a、b所示，則(　　)．A．圖a、b均顯示了波的干涉現(xiàn)象B．圖a、b均顯示了波的衍射現(xiàn)象C．圖a顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖b顯示了波的衍射現(xiàn)象D．圖a顯示

10、了波的衍射現(xiàn)象，圖b顯示了波的干涉現(xiàn)象,,解析　題圖a中可以看出只有一條狹縫，穿過水波發(fā)生明顯的衍射；圖b中有兩個(gè)振源，有些區(qū)域振動(dòng)加強(qiáng)，有些區(qū)域振動(dòng)減弱，是干涉現(xiàn)象．答案　D,,,,,提示1.注意振源數(shù)目.波有一個(gè)振源還是有兩個(gè)振源.2.注意形成的條紋，有無振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū).,,,解析顯隱,,,,解析顯隱,,,解析： 本題考查多普勒效應(yīng)．波源的左邊波長(zhǎng)較小，說明波源正向左運(yùn)動(dòng)，因此A處的觀察者觀察到的頻率偏高，B處的觀察者觀察

11、到的頻率偏低．答案： (1)D　(2)A　(3)B,【跟蹤訓(xùn)練】如圖表示產(chǎn)生機(jī)械波的波源O做勻速直線運(yùn)動(dòng)的情況，圖中的圓表示波峰(1)該圖表示的是(　　)A. 干涉現(xiàn)象 　B. 衍射現(xiàn)象C. 反射現(xiàn)象 D. 多普勒效應(yīng)(2)波源正在向哪處移動(dòng)(　　)A. A處 B. B處C. C處 D. D處(3)觀察到波的頻率最低的位置是A. A處 B. B處C. C處 D.

12、 D處,,,,四、真題演練,4.真題演練,,【真題】 (2012·大綱全國(guó)卷，16)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用黃光作為入射光．為了增大干涉條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有(　　)．A．改用紅光作為入射光B．改用藍(lán)光作為入射光C．增大雙縫到屏的距離D．增大雙縫之間的距離,解析　由Δx＝Lλ/d知，要增大條紋間距Δx，將L、λ增大或?qū)減小均可以，紅光比黃光波長(zhǎng)大，故A選項(xiàng)正確；而藍(lán)光比黃光波長(zhǎng)小，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；