2022年高中物理魯科版選修3-4教學(xué)案:第2章 第3、4節(jié) 波的干涉和衍射 多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用(含答案)

上傳人:xt****7 文檔編號(hào):106720683 上傳時(shí)間:2022-06-13 格式:DOC 頁(yè)數(shù):12 大?。?99.50KB
收藏 版權(quán)申訴 舉報(bào) 下載
2022年高中物理魯科版選修3-4教學(xué)案:第2章 第3、4節(jié) 波的干涉和衍射 多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用(含答案)_第1頁(yè)
第1頁(yè) / 共12頁(yè)
2022年高中物理魯科版選修3-4教學(xué)案:第2章 第3、4節(jié) 波的干涉和衍射 多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用(含答案)_第2頁(yè)
第2頁(yè) / 共12頁(yè)
2022年高中物理魯科版選修3-4教學(xué)案:第2章 第3、4節(jié) 波的干涉和衍射 多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用(含答案)_第3頁(yè)
第3頁(yè) / 共12頁(yè)

下載文檔到電腦,查找使用更方便

9.9 積分

下載資源

還剩頁(yè)未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《2022年高中物理魯科版選修3-4教學(xué)案:第2章 第3、4節(jié) 波的干涉和衍射 多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用(含答案)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中物理魯科版選修3-4教學(xué)案:第2章 第3、4節(jié) 波的干涉和衍射 多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用(含答案)(12頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高中物理魯科版選修3-4教學(xué)案:第2章 第3、4節(jié) 波的干涉和衍射 多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用(含答案)                1.兩列波相遇會(huì)發(fā)生疊加,當(dāng)兩列波頻率和振動(dòng)方向相同時(shí),會(huì)發(fā)生波的干涉。在干涉區(qū)域,振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)總是加強(qiáng)的,振動(dòng)減弱的點(diǎn)總是減弱的。 2.波的衍射是波繞過(guò)障礙物或通過(guò)孔隙繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象。當(dāng)障礙物或小孔的尺寸跟波長(zhǎng)差不多或比波長(zhǎng)小時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的衍射。 3.干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象,不僅機(jī)械波能衍射和干涉,電磁波也能衍射和干涉。 4.當(dāng)波源與觀察者互相靠近或互相遠(yuǎn)離時(shí),接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象,這就是多普勒效應(yīng)。

2、波的干涉現(xiàn)象 [自讀教材·抓基礎(chǔ)] 1.波的疊加原理 (1)波的獨(dú)立傳播特性:波在相遇時(shí)仍然能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播,相遇的波一旦脫離接觸又會(huì)恢復(fù)原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播。 (2)波的疊加原理:波在相遇的區(qū)域里,介質(zhì)內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)存在時(shí)到達(dá)該處引起的位移的疊加(矢量和)。 2.波的干涉 (1)定義:振動(dòng)頻率和振動(dòng)方向相同的兩列波疊加后,振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔、穩(wěn)定分布的現(xiàn)象。 (2)干涉圖樣:波的干涉中所形成的圖樣,如圖2-3-1所示。 圖2-3-1 (3)干涉條件:頻率和振動(dòng)方向相同的波。 (4)一切波都

3、能發(fā)生干涉,干涉是波特有的現(xiàn)象。 [跟隨名師·解疑難] 1.干涉圖樣的特點(diǎn) (1)加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變。 (2)加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng),減弱區(qū)始終減弱(加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)不隨時(shí)間變化)。 (3)加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)互相間隔。 2.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Δr,那么當(dāng)Δr=kλ(k=0,1,2…)時(shí)該點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn),當(dāng)Δr=kλ+(k=0,1,2…

4、)時(shí)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)。 [特別提醒]  對(duì)“加強(qiáng)區(qū)”和“減弱區(qū)”的理解 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A1+A2,在振動(dòng)減弱區(qū)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為|A1-A2|。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)

5、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A1=A2,則減弱區(qū)中質(zhì)點(diǎn)的振幅為零,不振動(dòng)。 [學(xué)后自檢]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小試身手) 關(guān)于兩波相遇時(shí)疊加的說(shuō)法正確的是(  ) A.相遇后,振幅小的一列波將減弱,振幅大的一列波將加強(qiáng) B.相遇后,兩列波的振動(dòng)情況與相遇前完全不同 C.在相遇區(qū)域,任一點(diǎn)的總位移總是大于每一列波引起的位移 D.在相遇區(qū)域,任一點(diǎn)的總位移可能大于每列波單獨(dú)傳播時(shí)的位移,也可能小于每列波單獨(dú)傳播時(shí)的位移 解析:選D 根據(jù)波的疊加原理可知,兩列波相遇時(shí)與其單獨(dú)存在時(shí)的振動(dòng)是一樣的,所以A、B錯(cuò)誤;又波疊加時(shí),其位移為兩列波位移的矢量和,所以C錯(cuò)誤

6、,D正確。 波的衍射現(xiàn)象 [自讀教材·抓基礎(chǔ)] 1.定義:波繞過(guò)障礙物或通過(guò)孔隙繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。 2.發(fā)生明顯衍射的條件 縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)差不多,或者比波長(zhǎng)小。 3.一切波都能發(fā)生衍射,衍射是波的特有現(xiàn)象。 [跟隨名師·解疑難] 怎么理解波發(fā)生明顯衍射的條件? (1)衍射是波特有的現(xiàn)象,一切波都可以發(fā)生衍射。凡能發(fā)生衍射現(xiàn)象的就是波。 (2)波的衍射總是存在的,只有“明顯”與“不明顯”的差異。波長(zhǎng)較長(zhǎng)的波容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。 (3)波傳到小孔(障礙物)時(shí),小孔(障礙物)仿佛一個(gè)新波源,由它發(fā)出與原來(lái)同頻率的波在孔(障礙物)后傳播,就偏離了直線方向。

7、因此,波的直線傳播只是在衍射不明顯時(shí)的近似情況。 [特別提醒] (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。 [學(xué)后自檢]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小試身手) 水波通過(guò)小孔,發(fā)生一定程度的衍射,為使衍射現(xiàn)象更不明顯,可以(  ) A.增大小孔尺寸,同時(shí)增大水波的頻率 B.增大小孔尺寸,同時(shí)減小水波的頻率 C.縮小小孔尺寸,同時(shí)增大水波的頻率 D.縮小小孔尺寸,同時(shí)減小水波的頻率 解析:選A  發(fā)生明顯衍射的條件:小孔的尺寸與水

8、波波長(zhǎng)相差不多,或比水波波長(zhǎng)小,為使衍射現(xiàn)象不明顯,則應(yīng)增大小孔尺寸,同時(shí)減小水波的波長(zhǎng)或增大水波的頻率。 多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用 [自讀教材·抓基礎(chǔ)] 1.定義 由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),使觀察者接收到的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。 2.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.應(yīng)用 (1)測(cè)量車輛速度; (2)

9、測(cè)量天體運(yùn)動(dòng)情況; (3)檢查病變; (4)跟蹤目的物(如導(dǎo)彈、云層)等。 [跟隨名師·解疑難] 波源的頻率和觀察者接收到的頻率的關(guān)系 相對(duì)位置 圖示 結(jié)論 波源S和觀察者A相對(duì)介質(zhì)不動(dòng) f波源=f觀察者,音調(diào)不變 波源S不動(dòng),觀察者A運(yùn)動(dòng),由A→B或A→C 若靠近波源,由A→B,則f波源f觀察者,音調(diào)變低 觀察者A不動(dòng),波源S運(yùn)動(dòng),由S→S2 f波源

10、┄┄┄(小試身手) 下面說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(  ) A.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),波源的頻率變化了 B.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),觀察者接收的頻率發(fā)生了變化 C.多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的 D.多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的 解析:選A 當(dāng)波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng),但波源的頻率并沒(méi)有發(fā)生變化,C正確,A錯(cuò)誤;多普勒效應(yīng)的本質(zhì)是觀察者接收的頻率不等于波源頻率,它由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn),B、D正確。 對(duì)波的干涉的考查 [典題例析] 1.圖2-3-2所示為兩個(gè)相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇時(shí)產(chǎn)生的干涉圖樣。

11、圖中實(shí)線表示某時(shí)刻的波峰,虛線表示波谷,下列說(shuō)法正確的是(  ) 圖2-3-2 ①a、c兩點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng),b、d兩點(diǎn)的振動(dòng)減弱 ②e、f兩點(diǎn)的振動(dòng)介于加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)之間 ③經(jīng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后,加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置互換 ④經(jīng)半個(gè)周期后,原來(lái)位于波峰的點(diǎn)將位于波谷,原來(lái)位于波谷的點(diǎn)將位于波峰 A.①③        B.②③ C.①④ D.②④ [思路點(diǎn)撥] (1)波的干涉圖樣所示的僅是某一時(shí)刻兩列相干波疊加的情況,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也在不停地變化著。 (2)對(duì)于穩(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點(diǎn)是波谷和

12、波谷相遇的點(diǎn),c是波峰和波峰相遇的點(diǎn),都是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn);而b、d兩點(diǎn)是波峰和波谷相遇的點(diǎn),都是振動(dòng)減弱的點(diǎn),選項(xiàng)①正確;e點(diǎn)位于加強(qiáng)點(diǎn)的連線上,仍為加強(qiáng)點(diǎn),f點(diǎn)位于減弱點(diǎn)的連線上,仍為減弱點(diǎn),選項(xiàng)②錯(cuò)誤;相干波源疊加產(chǎn)生的干涉是穩(wěn)定的,不會(huì)隨時(shí)間變化,選項(xiàng)③錯(cuò)誤;因形成干涉圖樣的質(zhì)點(diǎn)都在不停地做周期性振動(dòng),經(jīng)半個(gè)周期步調(diào)相反,選項(xiàng)④正確,故應(yīng)選C。 答案: C [探規(guī)尋律] 波的干涉中,振動(dòng)的加強(qiáng)和減弱是指質(zhì)點(diǎn)的振幅,不是指質(zhì)點(diǎn)的位移,加強(qiáng)點(diǎn)的位移也做周期性變化。 [跟蹤演練] 如圖2-3-3所示是水平面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況,圖中實(shí)線為波峰,虛線為波谷。已知兩列波的振

13、幅均為2 cm,波速均為2 m/s,波長(zhǎng)均為 8 cm,E點(diǎn)是B、D和A、C連線的交點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的有(  ) 圖2-3-3 A.A、C兩質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn) B.B、D兩質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的豎直高度差是4 cm C.E質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)減弱的點(diǎn) D.經(jīng)0.02 s,B質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程是8 cm 解析:選D 若某質(zhì)點(diǎn)是兩波峰或兩波谷相遇,則該點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),且振幅為兩列波各自引起的振幅之和;若為兩列波的波峰與波谷相遇,則振動(dòng)減弱。由圖可知,質(zhì)點(diǎn)A、C振動(dòng)減弱,B、D振動(dòng)加強(qiáng),故A錯(cuò)誤。此時(shí)D處的位移sD=2A=4 cm,B處的位移sB=-2A=-4 cm,所以豎直高度差為8 cm,故B錯(cuò)誤。再經(jīng)

14、過(guò)后,兩列波波峰同時(shí)到E點(diǎn),即E點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),故C錯(cuò)誤。由v=λf得f== Hz=25 Hz,因?yàn)檫@列波的頻率也是質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)頻率,故質(zhì)點(diǎn)B在t=0.02 s內(nèi)通過(guò)的路程為sB=4A′tf=4×4×0.02×25 cm=8 cm,故D正確。 對(duì)波發(fā)生明顯衍射條件的考查 [典題例析] 2.如圖2-3-4所示為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)孔,O是波源,圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況,每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線)之間的距離表示一個(gè)波長(zhǎng)。對(duì)于波經(jīng)過(guò)孔后的傳播情況,下列描述中錯(cuò)誤的是(  ) 圖2-3-4 A.能明顯地觀察到波的衍射現(xiàn)象 B.擋板

15、前后波紋間距離相等 C.如果將孔AB擴(kuò)大,有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象 D.如果孔的大小不變,波源頻率增大,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)注意以下兩個(gè)方面: (1)發(fā)生明顯衍射的條件; (2)由圖分析孔的大小和波長(zhǎng)的關(guān)系。 解析:從題圖中看出,水波波長(zhǎng)跟小孔尺寸相差不大,此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象,如果孔AB擴(kuò)大到比波長(zhǎng)大得多,就不能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,所以A、C均正確;波繞過(guò)障礙物后發(fā)生衍射現(xiàn)象時(shí),波的特征并未發(fā)生改變,即波的波長(zhǎng)、頻率和波速不改變,故B選項(xiàng)正確;當(dāng)波的頻率增大,波速不變時(shí),波長(zhǎng)λ=v/f變小,衍射現(xiàn)象就越不明顯,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:D

16、 [探規(guī)尋律] 分析波是否能夠產(chǎn)生明顯衍射,一定要抓住波長(zhǎng)與縫隙、孔或障礙物的尺寸關(guān)系。只有波長(zhǎng)接近或大于縫隙、孔或障礙物的尺寸時(shí),衍射現(xiàn)象才比較明顯。 [跟蹤演練] 如圖2-3-5所示,點(diǎn)O是水面上一波源,實(shí)、虛線分別表示該時(shí)該的波峰、波谷,A是擋板,B是小孔,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,水面上的波形將分布于(  ) 圖2-3-5 A.整個(gè)區(qū)域 B.陰影Ⅰ以外區(qū)域 C.陰影Ⅱ以外區(qū)域 D.上述答案均不對(duì) 解析:選B 由題圖可以看出擋板A的尺寸比波長(zhǎng)大得多,故衍射現(xiàn)象不明顯,Ⅰ區(qū)沒(méi)有水波;B孔與波長(zhǎng)差不多,衍射現(xiàn)象明顯,故Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)都有水波,圖中空白區(qū)域水波可直接傳到,故B正確。

17、 對(duì)多普勒效應(yīng)的考查 [典題例析] 3.公路巡警開(kāi)車在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查,在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個(gè)已知頻率的超聲波,結(jié)果該超聲波被那輛轎車反射回來(lái)時(shí),巡警車接收到的超聲波頻率比發(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,則該轎車是否超速? (3)若該轎車以20 m/s的速度行進(jìn),反射回的頻率應(yīng)是怎樣的? [思路點(diǎn)撥] 解答本題需掌握以下兩點(diǎn): (1)若觀察者與波源相互遠(yuǎn)離,則接收到的頻率低于波源的頻率; (2)若觀察者與波源

18、相互靠近,則接收到的頻率高于波源的頻率。 解析:(1)巡警車接收到的超聲波頻率比發(fā)出時(shí)低,此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng),選項(xiàng)C正確。 (2)因巡警車接收到的頻率低,由多普勒效應(yīng)知巡警車與轎車在相互遠(yuǎn)離,而巡警車車速恒定且在后面,可判斷轎車車速比巡警車車速大,故該轎車超速。 (3)若該轎車以20 m/s的速度行進(jìn)時(shí),此時(shí)巡警車與轎車在相互靠近,由多普勒效應(yīng)知反射回的頻率應(yīng)偏高。 答案:(1)C (2)超速 (3)偏高 [探規(guī)尋律] 波源與觀察者間距離變化的判斷方法 多普勒效應(yīng)中判斷波源或觀察者的運(yùn)動(dòng)方向及速度時(shí),只需比較波源頻率f波源和觀察者感受到的頻率f觀察者間的大小關(guān)系,當(dāng)f波源>f觀察

19、者時(shí),二者間距在增大,f波源<f觀察者時(shí),二者間距在減小。 [跟蹤演練] 如圖2-3-6所示,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處的人感受到的聲波的頻率為f1,車右側(cè)B處的人感覺(jué)到的聲波的頻率為f2,則(  ) 圖2-3-6 A.f1<f,f2<f       B.f1<f,f2>f C.f1>f,f2>f D.f1>f,f2<f 解析:選D 由于波源相對(duì)A靠近,所以f1>f;而波源相對(duì)B遠(yuǎn)離,所以f2<f,所以選D。 [課堂雙基落實(shí)] 1.關(guān)于波的干涉現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是(  ) A.兩列波在相遇區(qū)域內(nèi),一定能發(fā)生干涉現(xiàn)象 B.兩列波相互干涉是波

20、疊加的結(jié)果 C.頻率相同的兩列波相遇時(shí),形成干涉圖樣隨時(shí)間變化 D.振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn),位移始終最大 解析:選B 兩列相干波(頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位差恒定的兩列同種類波)在相遇區(qū)域才能發(fā)生干涉,A、C錯(cuò);波的疊加是波的干涉的成因,B正確;振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅為兩列波的振幅之和,位移隨時(shí)間做周期性變化,D錯(cuò)。 2.如圖2-3-7中的各圖分別表示一列水波在傳播過(guò)程中遇到了小孔(A、B圖)或障礙物(C、D圖),其中不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的有(  ) 圖2-3-7 解析:選C 發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或小孔的尺寸比波長(zhǎng)小,或與波長(zhǎng)相差不多,由圖可知,A、B、D圖能明顯發(fā)生衍射現(xiàn)象,而

21、C圖不能,故選C。 3.下面現(xiàn)象中沒(méi)有應(yīng)用多普勒效應(yīng)的是(  )。 A.利用地球上接收到的遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來(lái)判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度 B.交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率的電磁波,波被運(yùn)動(dòng)的汽車反射回來(lái),根據(jù)接收到的頻率來(lái)測(cè)定汽車的速度,以便進(jìn)行交通管理 C.鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運(yùn)行情況 D.有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去 解析:選C A項(xiàng)和B項(xiàng)是利用了光波和電磁波的多普勒效應(yīng)來(lái)進(jìn)行判斷的,C項(xiàng)是利用聲波在鐵軌中傳播快于在空氣中的傳播,D項(xiàng)也是利用聲波的多普勒效應(yīng),所以C選項(xiàng)正確。 4.兩列相干波在同一水平面上傳播,某

22、時(shí)刻它們的波峰、波谷位置如圖2-3-8所示。圖中M是波峰與波峰相遇點(diǎn),是凸起最高的位置之一。回答下列問(wèn)題: 圖2-3-8 (1)由圖中時(shí)刻經(jīng)T/4,質(zhì)點(diǎn)M相對(duì)平衡位置的位移是________。 (2)在圖中標(biāo)出的M、N、O、P、Q幾點(diǎn)中,振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)是____________;振動(dòng)減弱的點(diǎn)是______________。 解析:(1)由圖中時(shí)刻經(jīng),兩列波的平衡位置傳到M點(diǎn)。疊加后質(zhì)點(diǎn)M相對(duì)平衡位置的位移是零。 (2)O點(diǎn)是兩列波的波谷與波谷相遇的點(diǎn),故是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),M點(diǎn)是波峰與波峰相遇的點(diǎn),故是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。P、Q兩點(diǎn)則位于振動(dòng)加強(qiáng)線上,故也是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn);N點(diǎn)是波峰與波谷相遇的點(diǎn),

23、故是振動(dòng)減弱點(diǎn)。 答案:(1)0 (2)M、O、P、Q N [課下綜合檢測(cè)] (時(shí)間:30分鐘 滿分:50分) 一、選擇題(共6小題,每小題5分,共30分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確。) 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,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,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)生衍射 解析:選A 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C錯(cuò)誤;任何波都能發(fā)生衍射,衍射是波特有的現(xiàn)象,與障礙物大小無(wú)關(guān),故B、D錯(cuò)誤。 2.利用

24、水波發(fā)生儀得到的水面波形如圖1中a、b所示,則(  ) 圖1 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顯示了波的衍射現(xiàn)象,圖b顯示了波的干涉現(xiàn)象 解析:選D 由波的干涉和衍射概念知,圖a是一列波的傳播,顯示了波的衍射現(xiàn)象,圖b是兩列波的傳播,顯示了波的干涉現(xiàn)象。 3.有一障礙物的尺寸為10 m,下列哪些波在遇到它時(shí)衍射現(xiàn)象最明顯(  ) A.波長(zhǎng)為4 m的機(jī)械波 B.波長(zhǎng)為10 m的機(jī)械波 C.頻率為40 Hz的聲波 D.頻率為5 000 MHz的電磁波(波速為3×108 m/s)

25、 解析:選B 空氣中聲波波速大約為340 m/s,由λ=v/f可算出聲波的波長(zhǎng)為8.5 m;頻率為5 000 MHz的電磁波的波長(zhǎng)為0.06 m。所以選項(xiàng)B中波長(zhǎng)與障礙物尺寸接近,衍射現(xiàn)象最明顯。 4.如圖2所示,MN是足夠長(zhǎng)的水池邊,S1和S2是池中水面上兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的波源,它們激起的水波的波長(zhǎng)均為2 m,S1、S2連線垂直MN于O,O處與S1、S2分別相距8 m和5 m,則O處的振動(dòng)情況是(  ) 圖2 A.振動(dòng)始終加強(qiáng)       B.振動(dòng)始終減弱 C.振動(dòng)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱 D.無(wú)法判斷 解析:選B O點(diǎn)距兩個(gè)波源S1、S2的距離差Δr=(8-5) m=3 m,由于水

26、波的波長(zhǎng)為2 m,故Δr=λ,由此可知O點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn),且始終振動(dòng)減弱,故選項(xiàng)B正確。 5.如圖3所示表示兩列相干水波的疊加情況,圖中的實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,設(shè)兩列波的振幅均為5 cm,且在圖示的范圍內(nèi)振幅不變,波速和波長(zhǎng)分別為1 m/s和0.5 m。C點(diǎn)是BE連線的中點(diǎn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  ) 圖3 A.C、E兩點(diǎn)都保持靜止不動(dòng) B.圖示時(shí)刻A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為20 cm C.圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng) D.從圖示的時(shí)刻起經(jīng)0.25 s后,B點(diǎn)通過(guò)的路程為20 cm 解析:選A 加強(qiáng)區(qū)是質(zhì)點(diǎn)A、B、E的連線處,減弱區(qū)是過(guò)D、F的連線處和過(guò)P、Q的連

27、線處,C、E為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),不可能靜止不動(dòng)。圖示時(shí)刻,A在波峰,B在波谷,它們的振動(dòng)是加強(qiáng)的,故振幅均為兩列波振幅之和,此時(shí)兩點(diǎn)的高度差為20 cm。波是由E向A處傳播的,在圖示時(shí)刻,A、B、C、E等質(zhì)點(diǎn)的波形圖如圖所示,由圖可知,C點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),波的周期T==0.5 s,t=0.25 s=,B點(diǎn)通過(guò)的路程為s=2A=2×10 cm=20 cm,故B、C、D正確。A錯(cuò)誤。 6.在同一地點(diǎn)有兩個(gè)靜止的聲源,發(fā)出的聲波1和聲波2在同一空間的空氣中沿同一方向傳播,如圖4所示為某時(shí)刻這兩列波的圖像,則下列說(shuō)法中正確的是(  ) 圖4 A.聲波1的速度比聲波2的速度大 B.相對(duì)于同一障礙

28、物,聲波1比聲波2更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 C.在這兩列波傳播的方向上,會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象 D.在這兩列波傳播方向上運(yùn)動(dòng)的觀察者,聽(tīng)到這兩列波的頻率可以相同 解析:選B 不同頻率的聲波在同種介質(zhì)中傳播速率相同,A錯(cuò);由于聲波1的波長(zhǎng)長(zhǎng),相對(duì)同一障礙物,聲波1比聲波2更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,B對(duì);由f=可知,聲波 1 的頻率小,所以在這兩列波的傳播方向上,不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,C錯(cuò);由于兩列波頻率不同且沿同一方向傳播,據(jù)多普勒效應(yīng)可知沿波傳播方向上運(yùn)動(dòng)的觀察者,聽(tīng)到這兩列波的頻率不同,D錯(cuò)。 二、非選擇題(共2小題,共20分) 7.(8分)如圖5所示,兩列簡(jiǎn)諧橫波均沿x軸傳播,傳播速度的大小相等。

29、其中一列沿x軸正方向傳播(如圖中實(shí)線所示),另一列沿x軸負(fù)方向傳播(如圖中虛線所示)。這兩列波的頻率相等,振動(dòng)方向均沿y軸方向。則圖中x=1,2,3,4,5,6,7,8各點(diǎn)中振幅最大的是x=________處的點(diǎn),振幅最小的是x=________處的點(diǎn)。 圖5 解析:由波的疊加原理可知,x軸上任一質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波單獨(dú)引起的位移的矢量和。 對(duì)于x=4,8兩點(diǎn),兩列波單獨(dú)引起的兩個(gè)分振動(dòng)相差為0,故這兩點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)。 對(duì)于x=2,6兩點(diǎn),兩列波單獨(dú)引起的兩個(gè)分振動(dòng)相差為π,故這兩點(diǎn)振動(dòng)減弱。 答案:4,8 2,6 8.(12分)如圖6所示,S是水面波的波源,x、y是擋板,S1、S

30、2是兩個(gè)狹縫,且SS1=SS2,狹縫的尺寸比波長(zhǎng)小得多,試回答以下問(wèn)題: 圖6 (1)若閉上S1,只打開(kāi)S2會(huì)看到什么現(xiàn)象? (2)若S1、S2都打開(kāi),會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象? (3)若實(shí)線和虛線分別表示波峰和波谷,那么在A、B、C、D各點(diǎn)中,哪些點(diǎn)向上振動(dòng)最強(qiáng),哪些點(diǎn)向下振動(dòng)最強(qiáng),哪些點(diǎn)振動(dòng)最弱? 解析:(1)只打開(kāi)S2時(shí),波源S產(chǎn)生的波傳播到狹縫S2時(shí),由于狹縫的尺寸比波長(zhǎng)小得多,于是水面波在狹縫S2處發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,水面波以狹縫S2為波源向擋板另一側(cè)傳播開(kāi)來(lái)。 (2)由于SS1=SS2,所以從波源發(fā)出的水面波傳播到S1、S2處時(shí),它們的振動(dòng)情況完全相同,當(dāng)S1、S2都打開(kāi)時(shí)產(chǎn)生相干波,它們?cè)诳臻g相遇時(shí)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,一些地方振動(dòng)加強(qiáng),一些地方振動(dòng)減弱,加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)相互間隔開(kāi),發(fā)生明顯的干涉現(xiàn)象。 (3)質(zhì)點(diǎn)D是波峰與波峰相遇處,是振動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn);質(zhì)點(diǎn)B是波谷與波谷相遇處,也是振動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn);質(zhì)點(diǎn)A、C是波峰與波谷相遇的地方,這兩點(diǎn)振動(dòng)最弱。 答案:(1)水面波以狹縫S2處為波源向擋板另一側(cè)傳播開(kāi)來(lái)。 (2)發(fā)生明顯的干涉現(xiàn)象。 (3)見(jiàn)解析

展開(kāi)閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號(hào):ICP2024067431號(hào)-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號(hào)


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺(tái),本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!