人教版選修34 波的衍射和干涉 多普勒效應(yīng) 第1課時(shí) 教案.docx

12.4波的衍射和干涉 12.5多普勒效應(yīng)一、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能1、知道什么是波的衍射現(xiàn)象、知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件2、知道波的疊加原理3、知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣、知道干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象是波所特有的現(xiàn)象4、知道波源的頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別. 5、知道什么是多普勒效應(yīng)，知道它是在波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象. 過(guò)程與方法 能夠利用波的實(shí)驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題、通過(guò)波源的頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力. 情感態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、善于總結(jié)的能力二、教學(xué)重點(diǎn) 1.波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件、波發(fā)生干射現(xiàn)象的條件 2.知道什么是多普勒效應(yīng)，知道它是在波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象. 三、教學(xué)難點(diǎn) 波的疊加原理、波源的頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別. 四、教學(xué)過(guò)程波的干涉1波的疊加原理(1)波的獨(dú)立傳播特性：兩列波在相遇后相互穿過(guò)，仍然保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，彼此之間好像未曾相遇。(2)波的疊加原理：在幾列波傳播的重疊區(qū)域內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)要同時(shí)參與由幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的總位移等于各列波單獨(dú)存在時(shí)在該處引起的振動(dòng)位移的矢量和。圖2512波的干涉現(xiàn)象(1)實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)：波源是固定在同一個(gè)振動(dòng)棒上的兩個(gè)小球，當(dāng)振動(dòng)棒帶動(dòng)兩個(gè)小球振動(dòng)時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)方向和振動(dòng)頻率都相同的兩列水波。現(xiàn)象：在振動(dòng)的水面上，出現(xiàn)了一條條從兩個(gè)波源中間展開(kāi)來(lái)的相對(duì)平靜的區(qū)域和振動(dòng)較強(qiáng)的區(qū)域，這兩種區(qū)域的分布固定而且相互隔開(kāi)。(2)現(xiàn)象解釋?zhuān)杭訌?qiáng)區(qū)：在某一時(shí)刻，兩列波的波峰(或波谷)同時(shí)到達(dá)某一點(diǎn)，該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)最劇烈，振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之和。加強(qiáng)點(diǎn)形成的區(qū)域是加強(qiáng)區(qū)。減弱區(qū)：某一時(shí)刻，兩列波的波峰和波谷同時(shí)到達(dá)某一點(diǎn)，該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之差，減弱點(diǎn)形成的區(qū)域是減弱區(qū)。若兩列波振幅相同，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的合振幅就等于零。(3)波的干涉：定義：頻率相同的兩列波疊加，使介質(zhì)中某些區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)，另一些區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)始終減弱，并且這兩種區(qū)域相互間隔、位置保持不變，這種穩(wěn)定的疊加現(xiàn)象叫做波的干涉。干涉圖樣波的干涉中所形成的圖樣，如圖252所示。圖252干涉條件及實(shí)質(zhì)：a條件：頻率和振動(dòng)方向相同的波。b實(shí)質(zhì)：特殊條件下波的疊加。跟隨名師解疑難1波的干涉與波的疊加的區(qū)別波的疊加是無(wú)條件的，任何頻率的兩列波在空間相遇都會(huì)疊加，但干涉必須是滿(mǎn)足一定條件的兩列波疊加后形成的現(xiàn)象。2對(duì)穩(wěn)定干涉圖樣的理解(1)穩(wěn)定干涉圖樣的產(chǎn)生條件，必須是兩列同類(lèi)的波，并且波的頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位差恒定。如果兩列波的頻率不相等，在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)其波長(zhǎng)就不相等，這樣不能形成穩(wěn)定的振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)，也形不成穩(wěn)定的干涉圖樣，只能是一般的振動(dòng)疊加現(xiàn)象。(2)穩(wěn)定干涉圖樣的特征：加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變，且相互間隔。加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始終減弱。(3)明顯的干涉圖樣：明顯的干涉圖樣除了滿(mǎn)足相干條件外，還必須滿(mǎn)足兩列波振幅相差不大。振幅越是接近，干涉圖樣越明顯。2對(duì)“加強(qiáng)區(qū)”和“減弱區(qū)”的理解(1)在波的干涉現(xiàn)象中，加強(qiáng)區(qū)是指該區(qū)域內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的振幅a最大；減弱區(qū)是指該區(qū)域內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的振幅a最小。設(shè)兩個(gè)相干波源單獨(dú)引起的振幅分別為a1和a2，則在振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為a1a2，在振動(dòng)減弱區(qū)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為|a1a2|。不論加強(qiáng)區(qū)還是減弱區(qū)中的質(zhì)點(diǎn)，都仍在其平衡位置附近振動(dòng)，它們的振動(dòng)位移仍隨時(shí)間發(fā)生周期性變化。因此，某一時(shí)刻，加強(qiáng)區(qū)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移可能小于減弱區(qū)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移。若a1a2，則減弱區(qū)中質(zhì)點(diǎn)的振幅為零，不振動(dòng)。(2)兩個(gè)頻率相同的同種波源，形成的干涉圖樣，以?xún)刹ㄔ礊橹行南蛲獬瘦椛錉钛由欤纬烧駝?dòng)加強(qiáng)線和減弱線，而且加強(qiáng)線始終加強(qiáng)，加強(qiáng)線上各點(diǎn)都是加強(qiáng)點(diǎn)，加強(qiáng)點(diǎn)不是位移大，而是振動(dòng)加強(qiáng)，加強(qiáng)線與減弱線是以?xún)刹ㄔ礊榻裹c(diǎn)的一簇雙曲線。(3)頻率相同的兩列波疊加時(shí)，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域和振動(dòng)減弱區(qū)域的空間位置是不變的。3振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷(1)從振幅判斷：振幅為兩列波的振幅之和的點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)，加強(qiáng)點(diǎn)連成的區(qū)域?yàn)榧訌?qiáng)區(qū)；振幅為兩列波的振幅之差的點(diǎn)為減弱點(diǎn)，減弱點(diǎn)連成的區(qū)域?yàn)闇p弱區(qū)。(2)從條件上判斷：振動(dòng)方向始終相同的兩波源產(chǎn)生的波疊加時(shí)，加強(qiáng)、減弱條件如下：設(shè)點(diǎn)到兩波源的距離之差為r，那么當(dāng)rk(k0,1,2)時(shí)該點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)，當(dāng)rk(k0,1,2)時(shí)該點(diǎn)為減弱點(diǎn)，若兩波源振動(dòng)方向始終相反，則上述結(jié)論正好相反。(3)從現(xiàn)象上判斷：若某時(shí)刻某點(diǎn)是波峰與波峰(或波谷與波谷)相遇，該點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；若某時(shí)刻某點(diǎn)是波峰與波谷相遇，則該點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)。學(xué)后自檢 兩波源s1、s2在水槽中形成的波形如圖253所示，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，則()圖253a在兩波相遇的區(qū)域中會(huì)產(chǎn)生干涉b在兩波相遇的區(qū)域中不會(huì)產(chǎn)生干涉ca點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)da點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱解析：選b由圖可知，兩列波的波長(zhǎng)不相等，由vf，知f不相等。不滿(mǎn)足波的干涉條件，故b正確。波的衍射1定義波能夠繞到障礙物的后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象。2實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象(1)實(shí)驗(yàn)：在水槽里放兩塊擋板，擋板之間留一狹縫。保持波源的振動(dòng)頻率不變，改變縫的寬度。保持縫的寬度不變，通過(guò)改變波源的振動(dòng)頻率來(lái)改變波長(zhǎng)。(2)現(xiàn)象：狹縫寬度遠(yuǎn)大于水波波長(zhǎng)時(shí)：沒(méi)有明顯的衍射現(xiàn)象。當(dāng)狹縫的寬度接近水波的波長(zhǎng)時(shí)，水波在狹縫的邊緣發(fā)生了彎曲。當(dāng)狹縫的寬度更接近水波的波長(zhǎng)時(shí)，水波通過(guò)狹縫后成為近似于點(diǎn)波源發(fā)出的球面波，衍射現(xiàn)象更加明顯。3發(fā)生明顯衍射的條件縫的寬度或障礙物的尺寸大小與波長(zhǎng)相差不多或比波長(zhǎng)小時(shí)，就能看到明顯的衍射現(xiàn)象。跟隨名師解疑難1對(duì)明顯衍射發(fā)生條件的理解(1)波的衍射是波在傳播過(guò)程中所獨(dú)具的特征之一，衍射是否明顯，通常的衡量標(biāo)準(zhǔn)就是孔或縫的寬度d與波長(zhǎng)的比值，比值越小，衍射現(xiàn)象相對(duì)越明顯。(2)孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長(zhǎng)的關(guān)系僅是衍射能否明顯發(fā)生的條件，波而的衍射沒(méi)有條件，即一切波都能發(fā)生衍射。(3)明顯衍射發(fā)生時(shí)，并不一定能清楚地感受到，如當(dāng)孔遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水波波長(zhǎng)時(shí)，衍射應(yīng)當(dāng)非常明顯，但因孔很小，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)孔的能量很小，又分布到很大的區(qū)域上，水波將非常弱，會(huì)看不清楚。2干涉和衍射的對(duì)比定義現(xiàn)象可觀察到明顯現(xiàn)象的條件相同點(diǎn)波的衍射波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象波能偏離直線而傳到直線傳播以外的空間縫、孔或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多或者小于波長(zhǎng)干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象波的干涉頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱的現(xiàn)象干涉圖樣穩(wěn)定，振動(dòng)強(qiáng)弱區(qū)域相間分布，加強(qiáng)區(qū)、減弱區(qū)位置不變兩列波的頻率相同學(xué)后自檢 音箱裝置布網(wǎng)既美觀又能阻止灰塵進(jìn)入音箱內(nèi)部，但是它又有不利的一面，對(duì)于音箱發(fā)出的聲音來(lái)說(shuō)，布網(wǎng)就成了障礙物，它阻礙了聲音的傳播，造成了聲音的失真。有的生產(chǎn)廠家就把布網(wǎng)安裝上子母扣，這樣聽(tīng)音樂(lè)時(shí)就可以將布網(wǎng)卸下來(lái)，從而獲得真實(shí)的聽(tīng)覺(jué)效果，聽(tīng)同樣的音樂(lè)時(shí)，不卸下布網(wǎng)跟卸下布網(wǎng)相比較，你認(rèn)為聲音損失掉的主要是 ()a高頻成分 b低頻成分c中頻成分 d不能確定解析：選a當(dāng)聲音從音箱發(fā)出遇到布網(wǎng)這一障礙物時(shí)，若聲波的波長(zhǎng)比布網(wǎng)的直徑大或者和它差不多時(shí)，就可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這樣布網(wǎng)就不能阻擋這部分聲波，布網(wǎng)可以阻擋波長(zhǎng)比它的直徑小得多的聲波，即聲音的高頻成分，所以選a。多普勒效應(yīng)1.多普勒效應(yīng)當(dāng)波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者測(cè)得的頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象。2多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因(1)波源與觀察者相對(duì)靜止時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)觀察者的完全波的個(gè)數(shù)是一定的，觀察者觀測(cè)到的頻率等于波源振動(dòng)的頻率。(2)波源與觀察者相互靠近時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)觀察者的完全波的個(gè)數(shù)增加，觀察者觀測(cè)到的頻率大于波源的頻率，即觀察到的頻率變大。(3)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察到的頻率變小。3多普勒效應(yīng)的應(yīng)用測(cè)量心臟血流速度，測(cè)量車(chē)輛速度，測(cè)量天體運(yùn)動(dòng)情況等。學(xué)后自檢 (海南高考)下列選項(xiàng)與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是()a科學(xué)家用激光測(cè)量月球與地球間的距離b醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速c技術(shù)人員用超聲波探測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡d交通警察向車(chē)輛發(fā)射超聲波并通過(guò)測(cè)量反射波的頻率確定車(chē)輛行進(jìn)的速度解析：選bd 科學(xué)家用激光測(cè)量月球與地球間的距離是利用光速快，故a錯(cuò)誤。醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速是利用聲波的多普勒效應(yīng)，故b正確。技術(shù)人員用超聲波探測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡是利用超聲波穿透能力強(qiáng)，故c錯(cuò)誤。交通警察向車(chē)輛發(fā)射超聲波并通過(guò)測(cè)量反射波的頻率確定車(chē)輛行進(jìn)的速度是利用超聲波的多普勒效應(yīng)，故d正確。典題例析1如圖254所示，s1、s2是兩個(gè)相干波源，它們振動(dòng)同步且振幅相同。實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的有()圖254a該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)既不是最強(qiáng)也不是最弱b該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c、d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)都最強(qiáng)ca質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最弱的，b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最強(qiáng)的d再過(guò)t/4后的時(shí)刻a、b、c三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置，因此振動(dòng)最弱思路點(diǎn)撥(1)形成干涉圖樣的所有質(zhì)點(diǎn)都在不停地振動(dòng)著，其位移的大小和方向都在不停地隨時(shí)間變化。(2)對(duì)穩(wěn)定的干涉，振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的區(qū)域的空間位置是不變的。解析：a質(zhì)點(diǎn)是波峰和波谷相遇的點(diǎn)，振動(dòng)減弱。b質(zhì)點(diǎn)是波峰與波峰的相遇點(diǎn)，c質(zhì)點(diǎn)是波谷與波谷的相遇點(diǎn)，振動(dòng)都是加強(qiáng)的。d質(zhì)點(diǎn)位于振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的連線上，仍為振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，故a錯(cuò)，b對(duì)。某時(shí)刻振動(dòng)加強(qiáng)或減弱的點(diǎn)位置是固定的，始終是加強(qiáng)或減弱的，故c對(duì)。再過(guò)后的時(shí)刻，a、b、c三點(diǎn)雖然都處在平衡位置，但a點(diǎn)振動(dòng)仍減弱，b、c兩點(diǎn)振動(dòng)仍加強(qiáng)，故d錯(cuò)。答案：bc典題例析2.如圖255所示是觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，ac和bd是兩塊擋板，ab是一個(gè)狹縫，o是波源，圖中已畫(huà)出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰的波紋(圖中曲線)之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則波經(jīng)過(guò)狹縫之后的傳播情況，下列描述中正確的是() 圖255a此時(shí)能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象b如果將孔ab擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象c擋板前后相鄰波紋間距相等d如果狹縫的大小不變，使波源的頻率增大，能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)波發(fā)生明顯衍射的條件。(2)波的頻率、波速與波長(zhǎng)的關(guān)系及其決定因素。解析：由題圖知孔的尺寸和波長(zhǎng)相當(dāng)，所以能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，a正確。ab孔擴(kuò)大，與波長(zhǎng)相比，尺寸逐漸變大，就可能看不到明顯的衍射現(xiàn)象，b正確。波經(jīng)過(guò)孔后，介質(zhì)沒(méi)變，波速不變，又因?yàn)轭l率由振源決定，即頻率不變，所以波長(zhǎng)也不變，波紋間距在擋板前后相等，c正確。若頻率增大，由知，波長(zhǎng)減小，衍射現(xiàn)象不會(huì)變得更明顯，d錯(cuò)。答案：abc探規(guī)尋律(1)障礙物的尺寸的大小不是發(fā)生衍射的條件，而是發(fā)生明顯衍射的條件，波長(zhǎng)越大越易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象。(2)當(dāng)孔的尺寸遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)時(shí)，盡管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱，也很難觀察到波的衍射。典題例析3公路巡警開(kāi)車(chē)在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一車(chē)道上巡警車(chē)向前方的一輛轎車(chē)發(fā)出一個(gè)已知頻率的電磁波，結(jié)果該電磁波被那輛轎車(chē)反射回來(lái)時(shí)，巡警車(chē)接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)低。(1)此現(xiàn)象屬于()a波的衍射b波的干涉c多普勒效應(yīng) d波的反射(2)若該路段限速為100 km/h，則轎車(chē)是否超速？(3)若轎車(chē)以20 m/s的速度行進(jìn)，反射回的頻率應(yīng)怎樣變化？思路點(diǎn)撥解答本題可按以下思路分析：解析：(1)巡警車(chē)接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)低，此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)。(2)因巡警車(chē)接收到的頻率變低，由多普勒效應(yīng)知巡警車(chē)與轎車(chē)在相互遠(yuǎn)離，而巡警車(chē)車(chē)速恒定又在后面，可判斷轎車(chē)車(chē)速比巡警車(chē)車(chē)速大，故該車(chē)超速。(3)若該車(chē)以20 m/s的速度行進(jìn)時(shí)，此時(shí)巡警車(chē)與轎車(chē)在相互靠近，由多普勒效應(yīng)知反射回的頻率應(yīng)變高。答案：(1)c(2)轎車(chē)超速(3)頻率變高探規(guī)尋律(1)無(wú)論什么情況，發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源與觀察者肯定有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，二者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率變高，相互遠(yuǎn)離時(shí)，接收到的頻率變低。(2)多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生不是取決于觀察者距波源多遠(yuǎn)，而是取決于觀察者相對(duì)于波源的運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向。課堂練習(xí)1“聞其聲而不見(jiàn)其人”是因?yàn)橐话阏系K物的尺寸()a跟聲波波長(zhǎng)相差不多，使聲波發(fā)生明顯衍射b比聲波波長(zhǎng)大得多，聲波不能發(fā)生衍射c跟光波波長(zhǎng)相差不多，使光波也發(fā)生明顯衍射d比光波波長(zhǎng)大得多，光波不能發(fā)生明顯衍射解析：選ad發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件為障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小，或與波長(zhǎng)相差不多，故a、d正確。2關(guān)于波的疊加和干涉，下列說(shuō)法中正確的是()a兩列頻率不相同的波相遇時(shí)，因?yàn)闆](méi)有穩(wěn)定的干涉圖樣，所以波沒(méi)有疊加b兩列頻率相同的波相遇時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)只是波峰與波峰相遇的點(diǎn)c兩列頻率相同的波相遇時(shí)，介質(zhì)中振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位移可能是零d兩列頻率相同的波相遇時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)的位移總是比振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)位移大解析：選c根據(jù)波的疊加和干涉的概念可知，只要兩列波相遇就會(huì)疊加，但如果兩列波的頻率不同，在疊加區(qū)域就沒(méi)有穩(wěn)定的干涉圖樣，所以選項(xiàng)a錯(cuò)；發(fā)生干涉時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)還有波谷和波谷相遇的點(diǎn)，所以選項(xiàng)b錯(cuò)；因?yàn)槟迟|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)僅是振幅加大，但只要仍在振動(dòng)就一定有位移為零的時(shí)刻，所以選項(xiàng)c正確，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。3假如一輛汽車(chē)在靜止時(shí)喇叭發(fā)出聲音的頻率是300 hz，在汽車(chē)向你駛來(lái)又擦身而過(guò)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()a當(dāng)汽車(chē)向你駛來(lái)時(shí)，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率大于300 hzb當(dāng)汽車(chē)向你駛來(lái)時(shí)，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率小于300 hzc當(dāng)汽車(chē)和你擦身而過(guò)后，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率大于300 hzd當(dāng)汽車(chē)和你擦身而過(guò)后，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率小于300 hz解析：選ad當(dāng)汽車(chē)向你駛來(lái)時(shí)，兩者距離減小，你接收的聲波個(gè)數(shù)增多，頻率升高，將大于300 hz，故a選項(xiàng)正確；當(dāng)汽車(chē)和你擦身而過(guò)后，兩者距離變大，你接收的聲波個(gè)數(shù)減小，頻率降低，將小于300 hz，故d選項(xiàng)正確。4.如圖257所示，兩列相同的波沿一直線相向傳播，當(dāng)它們相遇時(shí)，下列波形中可能的是() 圖257圖258解析：選bc當(dāng)兩列波的前半個(gè)波(或后半個(gè)波)相遇時(shí)，根據(jù)波的疊加原理，在前半個(gè)波(或后半個(gè)波)重疊的區(qū)域內(nèi)所有質(zhì)點(diǎn)此刻的振動(dòng)合位移為零，而兩列波的后半個(gè)波(或前半個(gè)波)的波形保持不變，所以b項(xiàng)正確；當(dāng)兩列波完全相遇時(shí)(即重疊在一起)，由波的疊加原理可知，所有質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移均等于每列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和，使得所有的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移加倍，所以c項(xiàng)也是正確的。5.如圖256所示，s為波源，m、n為兩塊擋板，其中m板固定，n板可上下移動(dòng)，兩板中間有一狹縫，此時(shí)測(cè)得a點(diǎn)沒(méi)有振動(dòng)，為了使a點(diǎn)能發(fā)生振動(dòng)，可采用的方法是_(填“增大”或“減小”)波源的頻率，也可以將n板_(填“向上”或“向下”)移動(dòng)一些。圖256解析：a點(diǎn)沒(méi)有振動(dòng)，說(shuō)明衍射現(xiàn)象不明顯，即狹縫的尺寸比波長(zhǎng)大得多。為使a點(diǎn)振動(dòng)，可使波長(zhǎng)大些或使狹縫窄一些，故可使波源頻率減小或?qū)板向上移動(dòng)一些。答案：減小向上6.關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()a多普勒效應(yīng)是由波的干涉引起的b多普勒效應(yīng)說(shuō)明波源的頻率在發(fā)生改變c多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的d只有聲波可以產(chǎn)生多普勒效應(yīng)解析：選c由多普勒效應(yīng)的定義可知，a、b錯(cuò)誤，c正確，此外，聲波、光波電磁波等都可以產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，d錯(cuò)誤。7.當(dāng)兩列水波發(fā)生干涉時(shí)，如果兩列波的波谷在p點(diǎn)相遇，下列說(shuō)法正確的是()a質(zhì)點(diǎn)p的振幅最大b質(zhì)點(diǎn)p的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的c質(zhì)點(diǎn)p的位移始終最大d質(zhì)點(diǎn)p的位移有時(shí)為零解析：選abd由題意知，p是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，且始終振動(dòng)加強(qiáng)，振幅最大，a對(duì)，b對(duì)。振動(dòng)加強(qiáng)說(shuō)明該區(qū)域振幅最大，質(zhì)點(diǎn)的位移變化范圍大，但并不能理解為加強(qiáng)點(diǎn)的位移始終最大，它的位移從0到最大做周期性變化，c錯(cuò)，d對(duì)。作業(yè)1在觀察水波的衍射實(shí)驗(yàn)中，若打擊水面的振子振動(dòng)的頻率是5 hz，水波在水波槽中的傳播速度是0.05 m/s，為觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應(yīng)為()a10 cmb5 mc大于1 cm d小于1 cm解析：選d當(dāng)d時(shí)肯定發(fā)生明顯的衍射。由題意知水波的波長(zhǎng) m0.01 m。即孔的直徑d應(yīng)與1 cm相當(dāng)或比它還小。故選項(xiàng)d對(duì)。2兩列波相疊加發(fā)生了穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，那么()a兩列波的頻率不一定相同b振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的各質(zhì)點(diǎn)都在波峰上c振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱的區(qū)域始終減弱d振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域和振動(dòng)減弱的區(qū)域不斷周期性地交換位置解析：選c兩列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉的條件必須是兩列波的頻率相同且相位差恒定，故a錯(cuò)；且振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱區(qū)始終減弱，形成穩(wěn)定的干涉圖樣，c對(duì)d錯(cuò)；振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的各質(zhì)點(diǎn)只是振幅最大，它們也在自己的平衡位置附近振動(dòng)，并不是只在波峰上，b錯(cuò)。3圖1為兩列波疊加的示意圖，這兩列波的振動(dòng)方向、振幅、頻率等完全相同。m、n、q為疊加區(qū)域的三個(gè)頂點(diǎn)，q為兩個(gè)波谷相遇，m為兩個(gè)波峰相遇，m、p、q三點(diǎn)在一條直線上，n點(diǎn)為波峰和波谷相遇，則下列說(shuō)法正確的是 ()圖1ap點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)bn點(diǎn)始終靜止不動(dòng)c經(jīng)周期，質(zhì)點(diǎn)q傳播到n點(diǎn)dm點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，過(guò)，此點(diǎn)振動(dòng)減弱解析：選ab在波峰和波峰或波谷和波谷相遇的地方，振動(dòng)加強(qiáng)；波峰和波谷相遇的地方振動(dòng)減弱，則m、q點(diǎn)均為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，n點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)。mq連線為振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)，所以p點(diǎn)也是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅等于兩列波的振幅之和，振動(dòng)減弱點(diǎn)的振幅等于兩列波的振幅之差的絕對(duì)值。由于兩列波的振幅相同，故n點(diǎn)振幅為零，即n點(diǎn)靜止不動(dòng)，a、b正確。在波的傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，c錯(cuò)誤。m點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)，d錯(cuò)誤。4在某一均勻介質(zhì)中由波源o發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形如圖2，其波速為5 m/s，則下列說(shuō)法正確的是()圖2a此時(shí)p(2 m,0 cm)、q(2 m,0 cm)兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相同b再經(jīng)過(guò)0.5 s質(zhì)點(diǎn)n剛好在(5 m,20 cm)位置c能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為3 hzd波的頻率與波源的振動(dòng)頻率無(wú)關(guān)解析：選ab此時(shí)p點(diǎn)和q點(diǎn)都向下振動(dòng)。再經(jīng)過(guò)0.5 s，波向前傳播的距離為2.5 m，此時(shí)n點(diǎn)正好在波峰位置，即坐標(biāo)為(5 m,20 cm)；此波的頻率為fhz2.5 hz，所以能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為2.5 hz；波的頻率等于波源的振動(dòng)頻率。選項(xiàng)為ab。5.如圖3所示，表示的是產(chǎn)生機(jī)械波的波源o正在做勻速直線運(yùn)動(dòng)的情況，圖中的若干個(gè)圓環(huán)表示同一時(shí)刻的波峰分布，為了使靜止的頻率傳感器能接收到波的頻率最高，則應(yīng)該把傳感器放在() 圖3aa點(diǎn)bb點(diǎn)cc點(diǎn) dd點(diǎn)解析：選d由題圖可知，波源上邊的波長(zhǎng)變大，下邊的波長(zhǎng)變小，而波速不變，說(shuō)明上邊接收到的頻率變小，下邊接收到的頻率變大，所以在d點(diǎn)接收到的頻率最高，故選d。6在學(xué)校運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上50 m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號(hào)發(fā)生器帶動(dòng)的兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器。兩個(gè)揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長(zhǎng)為5 m的聲波。一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā)，向某一端點(diǎn)緩慢行進(jìn)10 m。在此過(guò)程中，他聽(tīng)到的揚(yáng)聲