2020高中物理12.4波的干涉和衍射 学案

2020高中物理12.4波的干涉和衍射 学案

‎12.4波的干涉和衍射 学案 ‎ 课前预习学案 一、预习目标 通过预习对比光的反射和折射，用类比分析的方法认识波的反射和折射 二、预习内容 ‎1.回忆初中学过的光的反射和折射，用图形表示一下。‎ ‎2.几个概念：波线和波面。‎ ‎3.惠更斯原理的内容是什么？‎ ‎4.波的反射和折射遵循什么样的规律？‎ 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 ‎1、知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折射。‎ ‎2、知道波发生反射时，反射角等于入射角，反射波的频率、波速和波长都与入射波相同。‎ ‎3、知道波发生折射是由于波在不同的介质中速度不同，知道折射角与入射角的关系。‎ 二、学习过程 合作探究：‎ ‎（一）、波动中的几个概念 ‎1.波线 波的传播方向为波线。‎ ‎2.波面 振动相位相同的各点组成的曲面。‎ ‎3.波前 某一时刻波动所达到最前方的各点所连成的曲面。‎ 所连成的曲面。‎ 波线 平面波 球面波 波前 线 波面 波前 ‎（二） 惠更斯原 ‎1. 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的波前.‎ ‎2.根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面就可以用几何做图法确定下一时刻的波阵面。因此这一原理又就惠更斯作图法，它在很大程度上解决了波的传播方向问题。‎ 平 面 波 球 面 波 N 界面 R N 界面 I L ‎1）反射线、入射线和界面的法线在同一平面内；‎ * 反射定律 ‎（三）、波的反射与折射 ‎ 当波传播到两种介质的分界面时，一部分反射形成反射波，另一部分进入介质形成折射波。‎ ‎2） ‎ 反射角等于入射角 ‎(四)当堂检测 ‎1．一质点作简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图7—1所示．由图可知，在t =4s时，质点的 ( )‎ A．速度为正的最大值，加速度为零 B．速度为负的最大值，加速度为零 C．速度为零，加速度为正的最大值 D．速度为零，加速度为负的最大值 ‎2．一列横波沿水平方向传播，某一时刻的波形如图7—2所示，则图 中a、b、c、d四点在此时刻具有相同运动方向的是 ( )‎ A．a和c B．a和d C．b和c D．b和d ‎3．如图7 - 3所示，一列横波沿x轴传播，实线和虚线分别是t1时刻和 t2时刻波的图像．已知t2 = t1+1/8s，振动周期是0.5s，则波的传播方 向与传播距离是 ( )‎ A．向x轴正方向，9m B．向x轴负方向，3m C．向x轴正方向，3m D．向x轴负方向，9m ‎4．部队经过桥梁时，规定不许齐步走，主要原因是 ( )‎ A．减轻对桥的压力 B．减小对桥的冲量 C．避免使桥发生共振 D．使桥受到的压力更为均匀 ‎5．两列频率相同的波发生干涉时，若两列波的波峰在某质点P位置相遇，则有 ( )‎ A．质点P的振动始终加强，P点振幅最大 B．质点P的振动始终加强，P点位移始终最大 C．质点P的振动有时加强，有时减弱，振幅随时间周期性变化 D．质点P的振动有时加强，有时减弱，因为P点的位移随时间作周期性变化 ‎6．关于波的干涉和衍射，下列说法中正确的是 ( )‎ A．只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉 B．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样 C．只要是波，都能产生衍射 ‎ D．波长很小的波可以产生衍射，不能产生干涉 ‎7.如图7 - 4所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B间作简谐 运动，A、B间距为10cm．振子从O点运动到P点历时0.2s，经A 点再回到P点又历时0.4s下列说法正确的是 ( )‎ A.它的振幅为10cm B．它的周期为1.6s C．它的频率为0.5Hz D．它由P点经O点运动到B历时0.8s ‎8．有一列沿水平绳传播的简谐横波，频率为10Hz。振动方向沿竖直方向，当绳上的质点P w.w.w.k.s.5.u.c.o.m到达其平衡位置且向下运动时，在其右方相距0.6m处的质点Q刚好到达最高点，由此可知波速和传播方向可能是 ( )‎ A．8m／s，向右传播 B．8 m／s，向左传播 C．24 m／s，向右传播 D.24 m /s．向左传播 课后练习与提高 ‎9．已知一列简谐波在x轴上传播，原点O的振动图线如图7—5(a)所示，t时刻的波形图线如图7—5(b)所示，则t′=t+0.5s时刻的波形图线可能是图7—6中的 ( )‎ ‎10．如图7—7所示，光滑圆槽的半径R远大于小球运动的弧长，今有两个小球（可视为质点）同时由静上释放，其中A球开始时离圆槽最低点O较远些，‎ 则它们第一次相碰的地点在 ( )‎ A．O点 B．O点偏左 C．O点偏右 D．无法判断 ‎11．一列简谐横波在图7—8中沿x轴传播，a、b是其中相距为 0.3m的两点.在某时刻,a质点位于平衡位置向上运动,b质点恰好运动到下方最大位移处,已知横波的传播度为60m/s,波长大于0.3m ( )‎ A. 该波沿负x轴方向传播，则频率为150Hz B．若该波沿负x轴方向传播，则频率为100 Hz C．若该波沿正x轴方向传播，则频率为75 Hz D．若该波沿正x轴方向传播，则频率为50 Hz 答案：‎ ‎1．D 2．BC 3．C 4．C 5．A 6．C 7．B 8．BC 9．CD 10．A 11．AD