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高二—粵教版—物理—第三單元
機械波的傳播現(xiàn)象(2)上節(jié)課我們介紹了機械波的衍射、反射和折射現(xiàn)象。請說出以下模擬視頻中有哪種現(xiàn)象。反射衍射兩列水波相遇后,其傳播狀態(tài)是否相互影響呢?是否會像兩個小球碰撞一樣,運動狀態(tài)發(fā)生改變呢?一、機械波的疊加一、機械波的疊加我們發(fā)現(xiàn),兩列波在彼此相遇以后,仍像相遇前那樣,各自保持原有的波形繼續(xù)前行;兩列波在相遇疊加時每列波都是獨立地保持自己原有的特性,如同在各自的傳播路徑中并沒有遇到其他波一樣.一、機械波的疊加兩列波相遇時,質(zhì)點的位移怎么確定呢?一、機械波的疊加相遇區(qū)域中各點的位移,就是這兩列波引起的位移的合成一、機械波的疊加相遇區(qū)域中各點的位移,就是這兩列波引起的位移的合成
一、機械波的疊加波的疊加原理相遇前:兩列波按照自己的特性獨自傳播(獨立性);相遇時:相遇區(qū)域中各質(zhì)點的位移是這兩列波引起的位移的合成;相遇后:兩列波仍按照原有的特性獨自傳播(仿佛之前沒有與其他波相遇一樣,不受影響)注意:一般來說,幾列波在空間疊加時的情形是很復(fù)雜的.以下只討論一種最簡單而又最重要的情形,即振動頻率相同、振動方向相同、相位差恒定的兩列波的相遇情形.例.兩個不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中以同一速率1m/s沿同一直線相向傳播,t=0時刻的波形如圖所示,圖中小方格的邊長為1m.請畫出t=1s、2s、3s時的波形圖。
例.兩個不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中均同一速率v=1m/s沿同一直線相向傳播,t=0時刻的波形如圖所示,圖中小方格的邊長為1m.請畫出t=1s、2s、3s時的波形圖。
例.兩個不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中均同一速率1m/s沿同一直線相向傳播,t=0時刻的波形如圖所示,圖中小方格的邊長為1m.請畫出t=1s、2s、3s時的波形圖。
例.兩個不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中均同一速率1m/s沿同一直線相向傳播,t=0時刻的波形如圖所示,圖中小方格的邊長為1m.請畫出t=1s、2s、3s時的波形圖。
例.兩個不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中均同一速率1m/s沿同一直線相向傳播,t=0時刻的波形如圖所示,圖中小方格的邊長為1m.請畫出t=1s、2s、3s時的波形圖。
例.兩個不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中均同一速率1m/s沿同一直線相向傳播,t=0時刻的波形如圖所示,圖中小方格的邊長為1m.請畫出t=1s、2s、3s時的波形圖。
例.兩個不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中均同一速率1m/s沿同一直線相向傳播,t=0時刻的波形如圖所示,圖中小方格的邊長為1m.請畫出t=1s、2s、3s時的波形圖。
例.兩個不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中均同一速率1m/s沿同一直線相向傳播,t=0時刻的波形如圖所示,圖中小方格的邊長為1m.請畫出t=1s、2s、3s時的波形圖。
一、機械波的疊加主動降噪耳機:通過降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相等的反相聲波,將噪音中和分組討論觀察與思考振動頻率相同、振動方向相同、相位差為零的兩列波的相遇觀察與思考出現(xiàn)了穩(wěn)定的相對平靜區(qū)域和劇烈振動區(qū)域;這兩個區(qū)域在水面上的位置是固定的,且互相隔開弱強強強弱弱二、機械波的干涉對于頻率相同的兩列波,在相遇的區(qū)域水面上會出現(xiàn)穩(wěn)定的相對平靜的區(qū)域和劇烈振動的區(qū)域。這兩個區(qū)域在水面上的位置是固定的,且互相隔開。這種現(xiàn)象稱為波的干涉注意:①相干條件是兩列波振動頻率相同、振動方向相同、相位差恒定②干涉是波特有的現(xiàn)象.二、機械波的干涉圖中用兩組同心圓表示從波源傳播開來的波面。實線
波峰;虛線
波谷.波峰與波峰(實線與實線)相遇,振動加強波谷與波谷(虛線與虛線)相遇,振動加強波谷和波峰相遇,則振動相消二、機械波的干涉振動加強向外傳播二、機械波的干涉振動加強向外傳播二、機械波的干涉在頻率相同的波相遇的區(qū)域,某些地方的振動始終加強,某些地方的振動始終減弱,波產(chǎn)生干涉會形成一種加強和減弱相間的圖樣,這樣的圖樣叫作波的干涉圖樣.二、機械波的干涉定量分析加強點、減弱點位置問題1:A點到波源S1和S2的距離分別是多少個波長?它們的距離差是多少?問題2:B點到波源S1和S2的距離分別是多少個半波長?它們的距離差是多少?
二、機械波的干涉
二、機械波的干涉定向聲波驅(qū)散器二、機械波的干涉二、機械波的干涉兩列沿相反方向傳播的振幅相同、頻率相同的波疊加時形成的波叫做駐波。其中的一個波一般是另一個波的反射波。振動加強振動相消練習(xí).(多選)圖表示兩個相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇.圖中實線表示波峰,虛線表示波谷,a、c、e共線,b、d、f共線,下列說法正確的是(
)A.a(chǎn)、c兩點的振動加強,b、d兩點的振動減弱B.e、f兩點的振動介于加強點和減弱點之間C.經(jīng)適當(dāng)?shù)臅r間后,加強點和減弱點的位置互換D.經(jīng)半個周期后,原來位于波峰的點將位于波谷,原來位于波谷的點將位于波峰分析:波的干涉示意圖表示某一時刻兩列相干波疊加的情況,形成干涉圖樣的所有介質(zhì)質(zhì)點都在不停地振動著,其位移的大小和方向都在不停地變化著.但要注意,對穩(wěn)定的干涉,振動加強和減弱的區(qū)域的空間位置是不變的.a(chǎn)點是波谷和波谷相遇的點,c點是波峰和波峰相遇的點,都是振動加強的點,而b、d兩點都是波峰和波谷相遇的點,都是振動減弱的點,A正確;e點位于加強點的連線上,也為加強點,f點位于減弱點的連線上,也為減弱點,B錯誤;相干波源疊加產(chǎn)生的干涉是穩(wěn)定的,不會隨時間變化,C錯誤;因形成干涉圖樣的介質(zhì)質(zhì)點也在不停地做周期性振動,故經(jīng)半個周期步調(diào)相反,D正確.AD練習(xí).如圖所示,S1、S2是兩個步調(diào)完全相同的相干波源,其中實線表示波峰,虛線表示波谷.若兩列波的振幅均保持5cm不變,關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點,下列說法中正確的是(
)A.d點始終保持靜止不動B.圖示時刻c點的位移為零C.b點振動始終加強,c點振動始終減弱D.圖示時刻,b、c兩點的豎直高度差為10cmE.a(chǎn)點振動介于加強點和減弱點之間分析:d點是波峰與波谷相遇,振動減弱,振幅為零,故保持靜止,故A正確;b點是波峰與波峰相遇,c點是波谷與波谷相遇,它們均屬于振動加強點,由于振幅是5cm,則b點相對平衡位置高10cm,而c點是波谷與波谷相遇,則c點相對平衡位置低10cm,所以b、c兩點的豎直高度差為20cm,故B、C、D錯誤;a點位于加強點的連線上,仍為加強點,E錯誤.A小結(jié)機械波的傳播現(xiàn)象(2)一、機械波的疊加(1)獨自傳播(2)相遇區(qū)域,位移合成二、機械波的干涉(1)相干條件(2)加強、減弱點位置謝謝觀看!高二—粵教版—物理—第三單元
機械波的傳播現(xiàn)象(2)(答疑)1.
(多選)如圖所示,波源S1在繩的左端發(fā)出頻率為f1、振幅為A1的半個波形a,同時另一個波源S2在繩的右端發(fā)出頻率為f2、振幅為A2的半個波形b,且f1<f2,P為兩個波源連線的中點.已知機械波在介質(zhì)中傳播的速度只由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定.下列說法正確的是(
)A.兩列波比較,a波將先到達P點B.兩列波在P點疊加時,P點的位移最大可達A1+A2C.b的波峰到達P點時,a的波峰還沒有到達P點D.兩列波相遇時,繩上位移可達A1+A2的點只有一個,此點在P點的左側(cè)分析:因兩列波波速相等,故兩列波能同時到達P點,A錯誤;因f1<f2,由λ=可知,λ1>λ2,故當(dāng)兩列波同時到達P點時,a波的波峰離P點的距離比b波的波峰離P點的距離大,因此兩波峰不能同時到達P點,兩波峰應(yīng)相遇在P點左側(cè),此位置對應(yīng)的位移為A1+A2,位移最大,綜上所述,B錯誤,C、D正確.CD2.
(多選)兩個不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中均以1.0m/s的速率沿同一直線相向傳播,t=0時刻的波形如圖所示,圖中小方格的邊長為0.1m.則不同時刻的波形正確的是(
)分析:脈沖波在介質(zhì)中傳播,x=vt,當(dāng)t=0.3s時,兩脈沖波各沿波的傳播方向傳播0.3m,恰好相遇,故A正確.當(dāng)t=0.4s、0.5s、0.6s時,兩脈沖波各沿波的傳播方向傳播0.4m、0.5m、0.6m,由波的疊加原理可知B、D正確,C錯誤.ABD3.如圖所示為甲、
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