1、第3讲 波的干涉和衍射 多普勒效应知识点知识点 1 1 波的干涉波的干涉 1.1.波的叠加波的叠加(1)(1)波的独立传播原理波的独立传播原理几列波在相遇时，各自的几列波在相遇时，各自的_(_(即波速、频率、波长、振即波速、频率、波长、振动方向动方向) )不发生任何变化，即各列波之间不相互干扰不发生任何变化，即各列波之间不相互干扰, ,具有具有_。运动状态运动状态独独立性立性(2)(2)波的叠加原理波的叠加原理在两列波重叠的区域里，任何一个质点在两列波重叠的区域里，任何一个质点_参与两列波引起参与两列波引起的振动，其振动位移、速度、加速度等于这两列波分别引起的的振动，其振动位移、速度、加速度等
2、于这两列波分别引起的位移、速度、加速度的矢量和。位移、速度、加速度的矢量和。同时同时2.2.波的干涉波的干涉（1 1）在两列波叠加的区域，出现某些区域的振动始终加强，）在两列波叠加的区域，出现某些区域的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，并且有振动的某些区域的振动始终减弱，并且有振动的_与与_互互相间隔的现象，形成稳定的相间隔的现象，形成稳定的_。加强区加强区减弱区减弱区干涉图样干涉图样（2 2）产生条件）产生条件: :两列同性质波的两列同性质波的_必须相同。必须相同。 频率频率知识点知识点 2 2 波的衍射波的衍射 1.1.衍射现象衍射现象波在传播过程中偏离直线传播，波在传播过程中偏离直线
3、传播，_障碍物的现象。障碍物的现象。2.2.发生明显衍射现象的条件发生明显衍射现象的条件障碍物（或小孔）的尺寸障碍物（或小孔）的尺寸_或者或者_。绕过绕过比波长小比波长小与波长相差不多与波长相差不多知识点知识点 3 3 多普勒效应多普勒效应 相对运动相对运动频率频率不变不变变化变化【思考辨析【思考辨析】（1 1）振动加强点就是质点振动位移最大的位置。）振动加强点就是质点振动位移最大的位置。( )( )（2 2）人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生）人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉。干涉。( )( )（3 3）加强点的振动能量随位移变化时大时小。）加强点的振动能量
4、随位移变化时大时小。( )( )（4 4）只有横波能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象。）只有横波能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象。( )( )（5 5）只有频率相同的两列波在相遇区域内才能叠加。）只有频率相同的两列波在相遇区域内才能叠加。( )( )（6 6）声波容易发生衍射现象是因为声波波长较长。）声波容易发生衍射现象是因为声波波长较长。( )( )（7 7）迎面开来的汽车喇叭声音音调变高是因为汽车喇叭频率）迎面开来的汽车喇叭声音音调变高是因为汽车喇叭频率变大。变大。( )( )（8 8）距两波源的波程差为波长整数倍的点是加强点。）距两波源的波程差为波长整数倍的点是加强点。( )( )
5、分析：分析：位移在振动中是随时间变化的，可以为零，所以（位移在振动中是随时间变化的，可以为零，所以（1 1）错误；不同乐器同时发出的声音频率不同，没有满足产生干涉错误；不同乐器同时发出的声音频率不同，没有满足产生干涉的条件，（的条件，（2 2）错误；振动能量是动能与势能总和，因此加强）错误；振动能量是动能与势能总和，因此加强点能量始终最大，（点能量始终最大，（3 3）错误；不只机械波）错误；不只机械波( (包括横波和纵波包括横波和纵波) )能发生衍射现象，其他类的波也能发生衍射现象，衍射是一切能发生衍射现象，其他类的波也能发生衍射现象，衍射是一切波特有的现象，（波特有的现象，（4 4）错误；波
6、的干涉是叠加的特殊情况，任）错误；波的干涉是叠加的特殊情况，任何两列波相遇时均能叠加，但只有频率相同的两列波在相遇区何两列波相遇时均能叠加，但只有频率相同的两列波在相遇区域内才能形成稳定的干涉图样，（域内才能形成稳定的干涉图样，（5 5）错误；波发生明显衍射）错误；波发生明显衍射现象的条件是障碍物（或小孔）的尺寸比波长小或者与波长相现象的条件是障碍物（或小孔）的尺寸比波长小或者与波长相差不多，声波容易发生衍射现象是由于声波波长较障碍物（或差不多，声波容易发生衍射现象是由于声波波长较障碍物（或小孔）的尺寸大，（小孔）的尺寸大，（6 6）正确；观察者与汽车相互靠近，由于）正确；观察者与汽车相互靠近
7、，由于多普勒效应，观察者感觉到声音的频率变大，而声源的频率不多普勒效应，观察者感觉到声音的频率变大，而声源的频率不变，（变，（7 7）错误；频率相同的两列波当振动步调一致时，在相）错误；频率相同的两列波当振动步调一致时，在相遇区域内距两波源的波程差为波长整数倍的点是加强点，反之遇区域内距两波源的波程差为波长整数倍的点是加强点，反之是减弱点，（是减弱点，（8 8）错误。）错误。考点考点 1 1 波的叠加与干涉波的叠加与干涉【考点解读【考点解读】1.1.干涉现象中加强区和减弱区的形成干涉现象中加强区和减弱区的形成(1)(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两列波叠加时质点的位移等
8、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。位移方量和，若位移方向总是相同，振幅变大，则振动加强。位移方向总是相反，振幅减小，则振动减弱。向总是相反，振幅减小，则振动减弱。深化深化理解理解 (2)(2)频率相同的波干涉后，加强区振幅最大，等于两列波振幅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。减弱区振幅最小等于两列波振幅之差，加强区和减弱区之和。减弱区振幅最小等于两列波振幅之差，加强区和减弱区的位置是固定的。的位置是固定的。(3)(3)如果两列波振幅相等，则减弱区的质点位移总是为零。但如果两列波振幅相等，则减弱区的质点位移总是为零。但加强区并不是位移
9、总保持最大，而是以两列波加强区并不是位移总保持最大，而是以两列波2 2倍的振幅振动，倍的振幅振动，也会出现波峰、波谷和位移为零的时刻。也会出现波峰、波谷和位移为零的时刻。2.2.加强区和减弱区的变化规律加强区和减弱区的变化规律（1 1）波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇处，一定是加强的，）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；强的；（2 2）波峰与波谷相遇处，一定是减弱的，把以上各点用平滑）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
10、；的曲线连接起来，这条线上的点都是减弱的；（3 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）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。点的振幅之间。【典例透析【典例透析1 1】两列简谐横波分别沿两列简谐横波分别沿x x轴正方向和负方向传播，轴正方向和负方向传播，两波源分别位于两波源分别位于x=-0.2 mx=-0.2 m和和x=1.2 mx=1.2 m处，两列波的波速均为处，两列波的波速均为v=0.4 m/sv=0.4 m/s，波源的振幅均为，波源的振幅均为A=2 cmA=2 cm，图示为，图示为t=0t=0时刻两列波的时刻两列波的图像，此刻平衡位置在图像，此刻平
11、衡位置在x=0.2 mx=0.2 m和和x=0.8 mx=0.8 m的的P P、Q Q两质点恰好开两质点恰好开始振动。质点始振动。质点M M的平衡位置位于的平衡位置位于x=0.5 mx=0.5 m处。求：处。求：（1 1）两波相遇的时刻。）两波相遇的时刻。（2 2）至）至t=1.5 st=1.5 s时刻质点时刻质点M M运动的路程。运动的路程。【解题探究【解题探究】（1 1）据波动图像判断出）据波动图像判断出_和和_。（2 2）据）据_和和_计算传播时间，结合振动情况判断干涉计算传播时间，结合振动情况判断干涉情况。情况。（3 3）据传播时间与周期和干涉情况计算）据传播时间与周期和干涉情况计算_
12、。波长波长质点的振动情质点的振动情况况波长波长波速波速振动路程振动路程【解析【解析】（1 1）两列波的波前相距）两列波的波前相距s=0.6 ms=0.6 m，设两列波经过时间，设两列波经过时间t t相遇，有相遇，有s=2vts=2vt，解得，解得t=0.75 st=0.75 s。(2)(2)两列波经两列波经t=0.75 st=0.75 s相遇在相遇在PQPQ的中点的中点M M，所以，所以，M M点在点在t=t=0.75 s0.75 s时开始振动。两列波的周期时开始振动。两列波的周期 由题图可知，两列波同时到达由题图可知，两列波同时到达M M点时，引起质点振动的方向均点时，引起质点振动的方向均沿
13、沿y y轴负方向，所以，两列波在轴负方向，所以，两列波在M M点的振动加强，即点的振动加强，即M M点的振幅点的振幅为为A=2A=4 cmA=2A=4 cm。t=1.5 st=1.5 s时，时，M M点振动了点振动了tt=0.75 s=0.75 s，即，即 根据简谐运动的周根据简谐运动的周期性，期性，M M点运动的路程点运动的路程s=3A=12 cms=3A=12 cm。答案：答案：（1 1）0.75 s 0.75 s （2 2）12 cm12 cmT1.0 sv。3T4。【总结提升【总结提升】波的干涉问题的求解波的干涉问题的求解（1 1）从波的叠加原理认识干涉现象。几列波相遇时在重叠的）从波
14、的叠加原理认识干涉现象。几列波相遇时在重叠的区域里，任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量区域里，任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和，频率相同的两列波叠加时，某些区域的质点由于受到两列和，频率相同的两列波叠加时，某些区域的质点由于受到两列波引起的振动始终加强，某些区域的质点由于受到两列波引起波引起的振动始终加强，某些区域的质点由于受到两列波引起的振动始终减弱，从而形成稳定的振动加强和振动减弱的区域的振动始终减弱，从而形成稳定的振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象。相互间隔的现象。（2 2）由于振动加强点、减弱点与位置有关，不随时间变化，）由于振动加强点、减弱点与位置有关
15、，不随时间变化，因此分析某质点是加强点还是减弱点应分析该点与两波源的波因此分析某质点是加强点还是减弱点应分析该点与两波源的波程差与半波长的关系。程差与半波长的关系。（3 3）在干涉区域内，各质点均在自己的平衡位置做机械振动，）在干涉区域内，各质点均在自己的平衡位置做机械振动，位移仍然随时间而变化，从机械振动的角度分析位移仍然随时间而变化，从机械振动的角度分析a a、v v、s s等物等物理量的变化情况，但振动加强点振动能量大，振幅大。理量的变化情况，但振动加强点振动能量大，振幅大。【变式训练【变式训练】如图所示，如图所示，S S1 1、S S2 2为水波槽中的两个波源，它们分为水波槽中的两个波
16、源，它们分别激起两列水波，图中实线表示别激起两列水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的波长波峰，虚线表示波谷。已知两列波的波长1 12 2，该时刻在，该时刻在P P点为两列波的波峰与波峰相遇，则以下叙述正确的是点为两列波的波峰与波峰相遇，则以下叙述正确的是( )( )A AP P点有时在波峰，有时在波谷，振动始终加强点有时在波峰，有时在波谷，振动始终加强B BP P点始终在波峰点始终在波峰C CP P点的振动不遵守波的叠加原理，点的振动不遵守波的叠加原理，P P点的振动也不始终加强点的振动也不始终加强D DP P点的振动遵守波的叠加原理，但并不始终加强点的振动遵守波的叠加原理，但并
17、不始终加强【解析【解析】选选D D。两列波的波长。两列波的波长1 12 2，同一介质波速相同，则，同一介质波速相同，则频率频率f f1 1f f2 2，因此两列波在相遇时会遵守波的叠加原理，但不，因此两列波在相遇时会遵守波的叠加原理，但不能形成稳定的干涉，能形成稳定的干涉，P P点的振动不始终加强，点的振动不始终加强，A A、C C错，错，D D对；对；P P点在振动，位移随时间变化，不会始终在波峰，点在振动，位移随时间变化，不会始终在波峰，B B错。错。考点考点 2 2 加强点与减弱点的确定加强点与减弱点的确定【考点解读】【考点解读】1.1.理论判断法理论判断法（1 1）设波源）设波源S S
18、1 1、S S2 2振动情况完全相同，它们产生两列波在同一振动情况完全相同，它们产生两列波在同一介质中传播。介质中传播。解题解题技巧技巧（2 2）对介质中的任一点）对介质中的任一点P P，如图所示，离，如图所示，离两波源距离分别是两波源距离分别是S S1 1P P、S S2 2P P，那么它们对，那么它们对P P引起的振动的步调差别完全由距离差引起的振动的步调差别完全由距离差x=x=S S1 1P-SP-S2 2P P决定。决定。当当x=n(n=0,1,2,)x=n(n=0,1,2,)即距离差为波长即距离差为波长的整数倍时，两波源在的整数倍时，两波源在P P点引起的振动的步调一致，为同相振点引
19、起的振动的步调一致，为同相振动，叠加结果是两数值之和，即振动加强，是加强点；动，叠加结果是两数值之和，即振动加强，是加强点；当当x=(2n+1) (n=0,1,2,)x=(2n+1) (n=0,1,2,)即距离差为半波长的奇数倍即距离差为半波长的奇数倍时，两波源在时，两波源在P P点引起的振动的步调相反，为反相振动，叠加点引起的振动的步调相反，为反相振动，叠加结果是两数值之差，即振动减弱，是减弱点；结果是两数值之差，即振动减弱，是减弱点；(3)(3)若两波源振动步调相反，则上述结论反之即可。若两波源振动步调相反，则上述结论反之即可。22.2.现象判断法现象判断法若某点总是波峰与波峰（或波谷与波
20、谷）相遇，该点为振动加若某点总是波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇，该点为振动加强点；若总是波峰与波谷相遇，则该点为振动减弱点。强点；若总是波峰与波谷相遇，则该点为振动减弱点。【典例透析【典例透析2 2】(2013(2013山东高考改编山东高考改编) )如图所示如图所示, ,在某在某一均匀介质中一均匀介质中,A,A、B B是振动情况完全相是振动情况完全相同的两个波源同的两个波源, ,其简谐运动表达式均为其简谐运动表达式均为x=0.1sin(20t)m,x=0.1sin(20t)m,介质中介质中P P点与点与A A、B B两波源间的距离分别为两波源间的距离分别为4m4m和和5 m,5 m,两波源形成
21、的简谐波分别沿两波源形成的简谐波分别沿APAP、BPBP方向传播方向传播, ,波速都是波速都是10m/s10m/s。则这列波的波长和。则这列波的波长和P P点的振动强点的振动强弱情况分别是弱情况分别是( () )A.0.5mA.0.5m加强加强B.0.5mB.0.5m减弱减弱C.1mC.1m加强加强 D.1mD.1m减弱减弱【解题探究】【解题探究】解答本题需明确以下两点解答本题需明确以下两点: :(1)(1)据简谐运动表达式可知据简谐运动表达式可知_和和_,_,再结合波速可得再结合波速可得_。(2)(2)据据_与与_的关系可知的关系可知P P点的振动强弱情况。点的振动强弱情况。周期周期振幅振幅
22、波长波长波程差波程差波长波长【解析】【解析】选选C C。设简谐波的波速为。设简谐波的波速为v v，波长为，波长为，周期为，周期为T T，由题意知由题意知T=0.1 s,T=0.1 s,由波速公式由波速公式 代入数据得代入数据得=1 m=1 m。据。据s=PB-PA=s=PB-PA=，且，且A A、B B是振动情况完全相同的两个波源，因是振动情况完全相同的两个波源，因此此P P点的振动加强，故选点的振动加强，故选C C。vT【总结提升】【总结提升】加强点与减弱点的确定技巧加强点与减弱点的确定技巧（1 1）情景中给出某点到两波源的距离时，通常需挖掘条件用）情景中给出某点到两波源的距离时，通常需挖掘
23、条件用理论判断法去判定是加强点还是减弱点。当给出干涉图样时，理论判断法去判定是加强点还是减弱点。当给出干涉图样时，用现象判断法比较简单。用现象判断法比较简单。（2 2）由理论判断法得出的结果可看出：加强点与减弱点只与）由理论判断法得出的结果可看出：加强点与减弱点只与位置有关，不随时间变化。位置有关，不随时间变化。【变式训练】【变式训练】(2014(2014晋江模拟晋江模拟) )如图如图所示所示,S,S1 1和和S S2 2是湖面上两个完全相同的是湖面上两个完全相同的水波的波源水波的波源,MN,MN是足够长的湖岸是足够长的湖岸, ,水波水波的波长为的波长为2m,S2m,S1 1与与S S2 2的
24、连线与湖岸垂直的连线与湖岸垂直, ,且且S S1 1S S2 2=5m,=5m,则岸边始终平静的地方共则岸边始终平静的地方共有有( () )A.1A.1处处B.3B.3处处C.5C.5处处D.D.无数处无数处【解析】【解析】选选C C。岸边到两波源的距离。岸边到两波源的距离( (波程波程) )差为半波长的奇数差为半波长的奇数倍的地方是始终平静的倍的地方是始终平静的( (振动减弱区振动减弱区) )。由数学知识可知。由数学知识可知, ,左侧左侧岸上各点到两波源的距离差的范围为岸上各点到两波源的距离差的范围为(0,5m),(0,5m),减弱点有减弱点有1 m1 m、3 m 23 m 2处处, ,由对
25、称性可知由对称性可知, ,右侧岸上也有两处减弱点右侧岸上也有两处减弱点,3m,3m、1 m,1 m,中点中点O O也为减弱点也为减弱点, ,因此共有因此共有5 5处处, ,选选C C。【变式备选】【变式备选】如图为某一报告厅如图为某一报告厅主席台的平面图，主席台的平面图，ABAB是讲台，是讲台，S S1 1、S S2 2是与讲台上话筒等高的喇叭，是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图它们之间的相互位置和尺寸如图所示。报告者的声音放大后经喇所示。报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫。为了避免啸叫，话筒叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫。为了避免啸叫，话筒最好摆
26、放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消。已知空气中声速为声音因干涉而相消。已知空气中声速为340 m/s340 m/s，若报告人声，若报告人声音的频率为音的频率为136 Hz136 Hz，问讲台上这样的位置有多少个？，问讲台上这样的位置有多少个？【解析】【解析】声频声频f=136 Hzf=136 Hz的声波的波长是的声波的波长是 =2.5m=2.5m式中式中v=340 m/sv=340 m/s是空气中的声速。是空气中的声速。 在图中，在图中，O O是是ABAB的中点，的中点，P P是是OBOB上任意一点。将上任意一
27、点。将 表示为表示为 vf 12S PS P12S PS Pk2式中式中k k为实数，当为实数，当k=0k=0、2 2、4 4时，从两个喇叭传来的声波因干时，从两个喇叭传来的声波因干涉而加强；当涉而加强；当k=1k=1、3 3、5 5时，从两个喇叭传来的声波因干涉时，从两个喇叭传来的声波因干涉而相消。而相消。 由此可知，由此可知，O O是干涉加强点；对于是干涉加强点；对于B B点有点有 =20 m-15 m=4=20 m-15 m=4 所以，所以，B B点也是干涉加强点。点也是干涉加强点。 因而因而O O、B B之间有波程差为之间有波程差为 的的2 2个干涉减弱点，由对称性可知，个干涉减弱点，
28、由对称性可知，ABAB上有上有4 4个干涉减弱个干涉减弱点。点。答案：答案：4 4个个 12S BS B232 2、考点考点 3 3 产生明显衍射现象的条件产生明显衍射现象的条件【考点解读】【考点解读】（1 1）衍射是波特有的现象，障碍物或孔的尺寸大小并不是决）衍射是波特有的现象，障碍物或孔的尺寸大小并不是决定衍射能否发生的条件，仅是衍射现象是否明显的条件。一般定衍射能否发生的条件，仅是衍射现象是否明显的条件。一般情况下，波长较大的波容易产生明显的衍射现象。情况下，波长较大的波容易产生明显的衍射现象。深化深化理解理解 （2 2）波传到小孔）波传到小孔( (或障碍物或障碍物) )时，小孔时，小孔
29、( (或障碍物或障碍物) )仿佛就是一仿佛就是一个新的波源，由它发出与原来同频率的波个新的波源，由它发出与原来同频率的波( (称为子波称为子波) )在小孔在小孔（或障碍物）后传播，于是，就出现了偏离直线传播的衍射现（或障碍物）后传播，于是，就出现了偏离直线传播的衍射现象。象。（3 3）当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分明显，但由于衍）当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分明显，但由于衍射波的能量很弱，衍射现象不容易观察到，因此当小孔的尺寸射波的能量很弱，衍射现象不容易观察到，因此当小孔的尺寸大小与波长相差不多时，衍射现象较容易观察。大小与波长相差不多时，衍射现象较容易观察。【典例透析【典例透析3
30、3】小河中有一个实心桥小河中有一个实心桥墩墩P P，A A为靠近桥墩浮在水面上的一片为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视如图所示，小河水面平静。树叶，俯视如图所示，小河水面平静。现在现在S S处以某一频率拍打水面，使形处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶成的水波能带动树叶A A振动起来，可振动起来，可以采用的方法是以采用的方法是( )( )A.A.提高拍打水面的频率提高拍打水面的频率B.B.降低拍打水面的频率降低拍打水面的频率C.C.无论怎样拍打，无论怎样拍打，A A都不会振动起来都不会振动起来D.D.无需拍打，无需拍打，A A也会振动起来也会振动起来【解题探究】【解题探究】（1 1）
31、波长、波速与频率的关系是）波长、波速与频率的关系是_。（2 2）发生明显衍射的条件是）发生明显衍射的条件是_。【解析】【解析】选选B B。使形成的水波能带动树叶。使形成的水波能带动树叶A A振动起来，必须使水振动起来，必须使水面形成的波的波长足够长，产生明显衍射，据频率、波长和波面形成的波的波长足够长，产生明显衍射，据频率、波长和波速关系可知降低拍打水面的频率可产生明显衍射，因此速关系可知降低拍打水面的频率可产生明显衍射，因此A A、C C、D D错，错，B B对。对。v=fv=f障碍物比波长小或孔的尺寸与障碍物比波长小或孔的尺寸与波长相差不多波长相差不多【总结提升】【总结提升】波能否发生明显
32、衍射的判断方法波能否发生明显衍射的判断方法（1 1）能否发生明显衍射取决于障碍物或孔的大小与波长的比）能否发生明显衍射取决于障碍物或孔的大小与波长的比较。一般情况下障碍物比波长小或孔的大小与波长相差不多衍较。一般情况下障碍物比波长小或孔的大小与波长相差不多衍射现象明显。射现象明显。（2 2）要使衍射现象明显，可调整小孔的大小以接近波长，亦）要使衍射现象明显，可调整小孔的大小以接近波长，亦可通过调整波源的频率使波长接近小孔的大小或大于障碍物从可通过调整波源的频率使波长接近小孔的大小或大于障碍物从而发生明显的衍射现象。而发生明显的衍射现象。【变式训练】【变式训练】(2014(2014广元模拟广元模
33、拟) )如图所示是如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图像利用水波槽观察到的水波衍射图像, ,从图像从图像可知可知( () )A.BA.B侧波是衍射波侧波是衍射波B.AB.A侧波速与侧波速与B B侧波速相等侧波速相等C.C.减小挡板间距离减小挡板间距离, ,衍射波的波长将减小衍射波的波长将减小D.D.增大挡板间距离增大挡板间距离, ,衍射现象将更明显衍射现象将更明显【解析】【解析】选选B B。B B侧波在传播过程中遇到带有窄缝的挡板后发生侧波在传播过程中遇到带有窄缝的挡板后发生衍射衍射,A,A侧水波是衍射波侧水波是衍射波, ,选项选项A A错误错误; ;同种机械波在相同介质中同种机械波在相同介
34、质中的传播速度相同的传播速度相同, ,选项选项B B正确正确; ;减小挡板间距离减小挡板间距离, ,衍射现象会更明衍射现象会更明显显, ,但是衍射波的波速不变但是衍射波的波速不变, ,频率不变频率不变, ,故波长不变故波长不变, ,选项选项C C错误错误; ;因为只有当挡板间距离跟波长差不多或者比波长更小时因为只有当挡板间距离跟波长差不多或者比波长更小时, ,衍射衍射现象才更明显现象才更明显, ,所以当增大挡板间距离时所以当增大挡板间距离时, ,衍射现象将变得不明衍射现象将变得不明显显, ,选项选项D D错误。错误。【资源平台】【资源平台】多普勒效应多普勒效应如图所示，男同学站立不动吹口哨，一
35、如图所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是于女同学的感受的说法正确的是( )( )A A女同学从女同学从A A向向B B运动过程中，她感觉运动过程中，她感觉哨声音调变低哨声音调变低B B女同学从女同学从E E向向D D运动过程中，她感觉哨声音调变高运动过程中，她感觉哨声音调变高C C女同学在女同学在C C点向右运动时，她感觉哨声音调不变点向右运动时，她感觉哨声音调不变D D女同学在女同学在C C点向左运动时，她感觉哨声音调变低点向左运动时，她感觉哨声音调变低【规范解答】【规范解答】选选D D。女同学从。女同
36、学从A A向向B B或在或在C C点向右运动时，靠近声点向右运动时，靠近声源，她感觉哨声音调变高，源，她感觉哨声音调变高，A A、C C错；女同学从错；女同学从E E向向D D或在或在C C点向点向左运动时，远离声源，她感觉哨声音调变低，左运动时，远离声源，她感觉哨声音调变低，B B错错D D对，故选对，故选D D。1.1.关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是( )( )A.A.两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加以波没有叠加B.B.两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波
37、峰与波峰相两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点遇的点C.C.两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移可能是零某时刻该质点的位移可能是零D.D.两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大动减弱的质点的位移大【解析】【解析】选选C C。根据波的叠加原理，只要两列波相遇就会叠加，。根据波的叠加原理，只要两列波相遇就会叠加，所以所以A A错误；两列频率相同的波相遇时，振动加强的点不只是错误；两列频率相同的波相遇时，
38、振动加强的点不只是波峰与波峰、波谷与波谷相遇的点，所以波峰与波峰、波谷与波谷相遇的点，所以B B错误；振动加强的错误；振动加强的点仅是振幅加大，但仍在平衡位置附近振动，也一定有位移为点仅是振幅加大，但仍在平衡位置附近振动，也一定有位移为零的时刻，所以零的时刻，所以C C正确，正确，D D错误。错误。2.2.如图所示是观察水面波衍射的实验装置如图所示是观察水面波衍射的实验装置, ,ACAC和和BDBD是两块挡板是两块挡板,AB,AB是一个孔是一个孔,O,O是波源。是波源。图中已画出波源所在区域的波的传播情况图中已画出波源所在区域的波的传播情况, ,每两条相邻的波纹每两条相邻的波纹( (图中曲线图
39、中曲线) )之间距离表之间距离表示一个波长示一个波长, ,则波经过孔之后的传播情况则波经过孔之后的传播情况, , 下列描述正确的是下列描述正确的是( )( )A.A.此时不能观察到波的明显衍射现象此时不能观察到波的明显衍射现象B.B.挡板前后波纹间距离相等挡板前后波纹间距离相等C.C.如果将孔缩小如果将孔缩小, ,将观察不到明显的衍射现象将观察不到明显的衍射现象D.D.如果孔的大小不变如果孔的大小不变, ,而波的频率增加而波的频率增加, ,能更明显观察到衍射现能更明显观察到衍射现象象【解析】【解析】选选B B。根据能有明显衍射现象的条件：障碍物或孔的。根据能有明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺
40、寸比波长小或差不多。图中两波纹之间距离即为一个波长，尺寸比波长小或差不多。图中两波纹之间距离即为一个波长，从图中可看出孔从图中可看出孔ABAB的尺寸小于一个波长，所以此时能明显地观的尺寸小于一个波长，所以此时能明显地观察到波的衍射现象，察到波的衍射现象，A A错误；因为穿过挡板小孔后的波速不变，错误；因为穿过挡板小孔后的波速不变，频率相同，所以波长也相同，频率相同，所以波长也相同，B B正确；若将孔正确；若将孔ABAB缩小更能满足缩小更能满足明显衍射现象的条件，能观察到明显的衍射现象，明显衍射现象的条件，能观察到明显的衍射现象，C C错误；若错误；若将波源频率增大，由于波速不变，所以波长变小，
41、将可能不满将波源频率增大，由于波速不变，所以波长变小，将可能不满足明显衍射现象的条件，也有可能观察不到明显的衍射现象，足明显衍射现象的条件，也有可能观察不到明显的衍射现象，D D错误。错误。3.(20143.(2014泉州模拟泉州模拟) )如图甲所示如图甲所示,O,O点为振源点为振源,OP=s,t=0,OP=s,t=0时刻时刻O O点点由平衡位置开始振动由平衡位置开始振动, ,产生沿直线向右传播的简谐横波产生沿直线向右传播的简谐横波, ,如图乙如图乙为为P P点从点从t t1 1时刻开始沿时刻开始沿y y轴正方向开始振动的振动图像轴正方向开始振动的振动图像, ,则以下则以下说法错误的是说法错误
42、的是( () )A At=0t=0时刻振源时刻振源O O的振动方向沿的振动方向沿y y轴正方向轴正方向B Bt t2 2时刻时刻P P点振动速度最大，方向沿点振动速度最大，方向沿y y轴负方向轴负方向C C该波与另一频率为该波与另一频率为 的同类波叠加能产生稳定的干的同类波叠加能产生稳定的干涉现象涉现象D D某障碍物的尺寸为某障碍物的尺寸为 该波遇到此障碍物时能发生该波遇到此障碍物时能发生明显的衍射现象明显的衍射现象211 Hztt211stt2t，【解析】【解析】选选B B。图乙中。图乙中P P点开始振动的方向沿点开始振动的方向沿y y轴正方向，与轴正方向，与t=0t=0时刻振源时刻振源O
43、O的振动方向相同，选项的振动方向相同，选项A A说法正确；说法正确；t t2 2时刻时刻P P点振动点振动速度最大，方向沿速度最大，方向沿y y轴正方向，选项轴正方向，选项B B说法错误；由题意知说法错误；由题意知t t2 2- -t t1 1=T=T，故该波与另一频率为，故该波与另一频率为 的同类波叠加能产生稳的同类波叠加能产生稳定的干涉现象，选项定的干涉现象，选项C C说法正确；发生明显衍射现象的条件是说法正确；发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多，由障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多，由知，知， 即满足发生明显衍射现象的条件，选项即满足发生明显衍射现象的条件，选项D
44、 D正正确。确。211 Hztt121svtTtt211s1tt2t2，4.(20134.(2013大纲版全国卷大纲版全国卷) )在学校运动场上在学校运动场上50m50m直跑道的两端直跑道的两端, ,分分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为声器连续发出波长为5m5m的声波。一同学从该跑道的中点出发的声波。一同学从该跑道的中点出发, ,向某一端点缓慢行进向某一端点缓慢行进10m10m。在此过程中。在此过程中, ,他听到扬声器声音由强他听到扬声器声音由强变弱的次数为变弱的次数为( () )A.2A.2B.4B
45、.4C.6C.6D.8D.8【解析【解析】选选B B。根据波的干涉的加强点和减弱点的条件。根据波的干涉的加强点和减弱点的条件, ,可知当可知当某点与两个波源距离差为波长的整数倍时某点与两个波源距离差为波长的整数倍时, ,该点为振动加强点该点为振动加强点, ,即声音加强点即声音加强点, ,由题可知由题可知,x=n,x=n=5n(n=0,1,2=5n(n=0,1,2),),所以这位同所以这位同学距离跑道两端相差学距离跑道两端相差5m5m的整数倍的整数倍, ,也就是说这位同学每向前运也就是说这位同学每向前运动动2.5m,2.5m,就为一个声音加强点就为一个声音加强点,10m,10m内共有内共有4 4个点个点, ,故选故选B B。
